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WO2008135414A2 - Energieverzehreinrichtung für mehrgliedrige fahrzeuge - Google Patents

Energieverzehreinrichtung für mehrgliedrige fahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
WO2008135414A2
WO2008135414A2 PCT/EP2008/055064 EP2008055064W WO2008135414A2 WO 2008135414 A2 WO2008135414 A2 WO 2008135414A2 EP 2008055064 W EP2008055064 W EP 2008055064W WO 2008135414 A2 WO2008135414 A2 WO 2008135414A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing block
section
side end
energy dissipation
block part
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/055064
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008135414A3 (de
Inventor
Harald Lindner
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38441713&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2008135414(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to JP2010506889A priority Critical patent/JP5273405B2/ja
Priority to BRPI0810242-2A2A priority patent/BRPI0810242A2/pt
Priority to KR1020097022796A priority patent/KR101141476B1/ko
Priority to CN2008800150694A priority patent/CN101674969B/zh
Priority to AU2008248723A priority patent/AU2008248723B2/en
Publication of WO2008135414A2 publication Critical patent/WO2008135414A2/de
Publication of WO2008135414A3 publication Critical patent/WO2008135414A3/de
Priority to NO20093130A priority patent/NO20093130L/no

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/16—Buffers absorbing shocks by permanent deformation of buffer element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to an energy dissipation device for a clutch assembly, for a close coupling or for a side buffer of a multi-unit vehicle, with a attachable to a car body bearing block, which has a preferably pointing in the direction of the coupling plane interface through which transmitted from an adjacent car body impact forces in the Bearing can be introduced, and with a deformation tube which bears against the bearing block, wherein the bearing block has a rigidly attachable to a car body of the multi-member vehicle first bearing block member and connected to the carriage box-side end portion of the interface second bearing block part, wherein the deformation tube at its coupling plane side end portion a having fixedly connected to the first bearing block part, which has a widened compared to a further lying in the direction of the car body portion of the deformation tube Quersc and wherein the carriage box-side end portion of the second bearing block part between the first bearing block part and the further lying in the direction of the car body section of the deformation tube is braced.
  • Such energy dissipation device are known in principle according to the prior art, for example, used in rail vehicle technology as shock protection in a clutch assembly.
  • a shock absorber consists of a combination of a pull / push device (spring apparatus) and an energy dissipation device in the form of a deformation tube, wherein the energy dissipation device of the shock protection protects the vehicle especially at higher Auffahr füren. It is provided, for example, that the pull / push device up to a defined size absorbs tensile and impact forces and forwards beyond that forces in the vehicle undercarriage.
  • the shock absorber is often equipped with a destructive or regenerative trained energy dissipation device, which is designed, for example, that after exhausting the work consumption of the train / shock device responds and by the power flow over the energy dissipation element at least partially absorbs energy and thus degrades.
  • energy dissipation means in particular those in question, which have a deformation tube.
  • the impact energy is transformed into deformation work and heat by a defined plastic deformation of an element (deformation tube) in a destructive manner.
  • This formed for example in the form of a deformation element energy absorbing element serves to destroy the resulting upon exceeding the operating load of the clutch assembly impact energy by deformation work.
  • the energy dissipation device is designed to respond when exceeding an amount of energy transmitted through the power flow through the deformation tube and to absorb at least part of the amount of energy transmitted by the coupling rod and the clutch assembly. After the response of the energy dissipation device, the deformation element must be replaced accordingly.
  • the deformation element used as an energy-absorbing element can consist, for example, of a deformation tube whose end face of the carriage box is conical and protrudes into a corresponding conical bore which is formed in a nozzle plate.
  • the bearing block, the nozzle plate and a passage permitting the deformation of the energy dissipation device deformed deforming armature plate are braced axially on the underframe of the rail vehicle by means of screws connected for example via the coupling rod with the pull / push device.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned view of a known in principle from the prior art bearing block, at its end wagenkastensei an deformation tube rests, which forms the energy absorbing element and is designed to exceed the operating load of the clutch assembly by axial displacement of the bearing block plastically deform in the direction of the body under cross-sectional expansion.
  • the bearing block shown in Fig. 1 on a vertically extending pivot pin 400 via which a not explicitly shown in Fig. 1 wagenkastensei- term end portion of a coupling rod in the horizontal plane is pivotally hinged to the bearing block.
  • the bearing block consists of a first on one (not explicitly shown) car body rigidly attachable bearing block member 200 and a second with the wagenkastensei term end portion of the coupling rod connected via the pivot pin 400 bearing block part 300.
  • the carriage box-side end portion of the coupling rod on the pivot pin 400 with the coupling rod side or coupling plane side end portion 300b of the second bearing block member 300 pivotally connected.
  • the deformation tube 500 which rests against the bearing block in the solution shown in FIG.
  • This deformation pipe section 500.1 which is firmly connected to the first bearing block part 200, has a widened cross section in comparison to a deformation pipe section 500.2 lying further in the direction of the car body.
  • a conical ring 700 is further provided, which is fixedly connected with its coupling rod side or coupling-side end portion with the carriage box-side end portion 300 a of the second bearing block part 300, wherein its wagenkastenscher end portion on the inner surface of the transition section 500.3 between the Deformation pipe section 500.1 is applied with the expanded cross-section and the further lying in the direction of the car body deformation pipe section 500.2.
  • the second bearing block part 300 is clamped with its carriage box-side end portion 300a between the first bearing block part 200 and the further lying in the direction of the car body deformation pipe section 500.2.
  • an energy dissipation device of the type mentioned, and how it is used for example in the coupling arrangement described above with reference to FIG. 1 as a shock absorber, to further develop that in a crash, a maximum energy consumption can be realized in a pre-definable event sequence.
  • an energy dissipation device is to be specified in which in the event of a crash, i. For example, when the operating load of the clutch assembly is exceeded, on the one hand at least partially the resulting impact energy can be destroyed by a defined and predetermined event sequence, and in which on the other hand, the energy dissipation element used requires the smallest possible installation space in the undercarriage of the car body.
  • the bearing block further comprises a guide element whose coupling plane side end portion is connected to the carriage box side end portion of the second bearing block part, and whose wagenkasten deviser end portion at least partially in the lying further in the direction of the car body section of Deformation tube protrudes and rests against the inner surface of this deformation tube section.
  • a deformation tube which is connected to the bearing block and designed to deform plastically when exceeding the operating load, for example, the coupling assembly under cross-sectional widening, an energy dissipation device that allows maximum energy consumption in the smallest possible installation space. This is achieved because when the energy dissipation device responds, the deformation tube is not ejected into a space which is additionally to be provided, for example, in the undercarriage of the car body.
  • This guide element which is connected via its coupling plane-side end portion with the second bearing block part, protrudes with his car body side end portion at least partially into the deformation pipe section, the cross-section of which is not expanded before the response of the energy dissipation device compared to the expanded cross-section of the coupling plane side end portion of the deformation tube.
  • the guide member since the guide member abuts on the inner surface of the deformation pipe portion not expanded before the energy dissipation device responds, and on the other hand, the coupling plane side end portion of the guide member is connected to the carriage box side end portion of the second bearing block part, when the energy absorbing device responds, that is, when the second bearing block member is engaged with the guide member moved relative to the fixed to the car body first bearing block part and the fixedly connected to the first bearing block part deformation tube in the direction of the car body, the carriage box-side end portion of the guide element on the inner surface of the (not) along the deformation pipe section along and thus causes an axial guidance of the second bearing block part.
  • This axial guidance of the second bearing block part prevents the second bearing block part from tilting when the energy dissipation device responds in the deformation tube, so that the plastic deformation of the deformation tube (ie the plastic cross-sectional widening of the deformation tube) proceeds in a predictable manner and the event sequence of the energy consumption in the event of a crash is altogether predictable ,
  • the guide element of the bearing block has a preferably integrally formed with the guide element cone ring whose coupling plane side end portion is connected to the carriage box side end portion of the second bearing block part, and the carriage side end portion at least partially in the further in Towards the car body section of the deformation tube protrudes and on the inner surface of this deformation pipe section, whose cross-section is not yet expanded before the response of the energy dissipation device.
  • the guide element thus, on the one hand, the axial guidance of the second bearing block part when the energy dissipation device responds and, on the other hand, the function of the conical ring are adopted.
  • the coupling plane-side section of the guide element lies on the transition section between the widened deformation tube section and the deformation tube section, the cross-section of which before the response of the energy dissipation device in comparison to the expanded th cross section of the coupling plane-side end portion of the deformation tube is not expanded, and causes the response of the energy dissipation device, when the second bearing block member moves together with the guide member relative to the deformation tube in the direction of the car body, the plastic expansion of the previously not expanded deformation pipe section.
  • the coupling plane side end portion of the guide element (or the coupling plane side end portion of the cone ring) is in a positive engagement with the carriage box side end portion of the second bearing block part ,
  • a positive connection between the carriage box-side end portion of the second bearing block part and the coupling plane side end portion of the guide element is selected, in particular when the energy dissipation device a safe and defined power transmission from the second bearing block part on the guide element is possible.
  • the coupling plane-side end section of the guide element is connected to the carriage box-side end section of the second bearing block section as free of play as possible in order to shorten or precisely define and define in advance the response time and response of the energy dissipation device in the event of a crash.
  • the portion of the guide member which takes over the function of a conical ring and on the inner surface of the transition section between the Verformungsrohrabrough with the expanded cross-section and further is located in the direction of the car body deformation pipe section, whose cross section is not (yet) widened by a plastic deformation, it is achieved that transmitted from the second bearing block part on the deformation tube to the first bearing block part in a possible defined and complete manner at the transition portion of the deformation tube between the Section with the expanded cross-section and the section with the (not) not expanded cross-section is introduced into the deformation tube, which is the response of Energyverzehreinri on the one hand and the event sequence when consuming energy on the other makes it particularly predictable.
  • the bearing block has a conical ring, which is connected with its coupling-side end portion with the carriage box-side end portion of the second bearing block part, and which on the inner surface of the transition portion between the Verformungsrohrabrough with the expanded cross-section and the further lying in the direction of the car body section of the deformation tube, so as to realize the already mentioned defined introduction of force from the second bearing block part in the deformation tube.
  • the guide element is advantageously connected via its coupling-side end portion with the carriage box-side end portion of the second bearing block part and protrudes with its carriage box-side end portion at least partially in the further in the direction Car body lying deformation pipe section, which has a reduced inner diameter prior to response of the energy dissipation device compared to the (expanded) cross-section of the further lying in the direction of the coupling rod deformation tube section.
  • this carriage box-side end portion of the guide element abuts the inner surface of the deformation tube section with the reduced inner diameter.
  • the guide element on the carriage box-side end portion of the second bearing block part such that the coupling plane-side end portion of the guide element is connected to the carriage box-side end portion of the second bearing block part, and that the carriage box-side end portion of the guide element at least partially in the lying further towards the car body deformation tube section protrudes, the inner diameter of which is not yet expanded before the response of the energy dissipation device.
  • the carriage box-side end portion of the guide element should rest against the inner surface of this deformation tube section with the reduced inner diameter.
  • the conical ring and the guide element are each designed as separate components, it is preferably provided that the conical ring with its coupling side end portion on the one hand and the guide element with its coupling side end portion on the other hand each with the carriage box end portion of the second Bearing part are in a positive engagement.
  • a positive connection is a particularly easy to implement, yet effective way, a safe and complete power transmission between the second bearing block part and the respective components of the energy dissipation device, in particular the conical ring on the one hand and the guide element on the other hand, to realistic Sieren.
  • the conical ring and / or the guide element are connected to the carriage box-side end section of the second bearing block part, for example by means of a screw connection, etc.
  • the guide element on the one hand and the conical ring on the other hand are each designed as separate components
  • the guide element and the second bearing block part are integrally formed, whereby the number of individual components of the clutch assembly according to the invention reduced can be, which is particularly advantageous in terms of a simplified installation of the energy dissipation device.
  • first bearing block part is preferably provided that this can be attached by means of a screw on the associated car body. Additionally or alternatively, however, it is also conceivable that the first bearing block part is attachable to the car body via a positive connection. These are possible implementations with which the first bearing block part can be fixedly connected, for example, to the undercarriage of the associated car body. Of course, other embodiments are also conceivable here.
  • first bearing block part In a preferred embodiment of the first bearing block part is provided that this has at least two parallel spaced strips, which can be screwed for example with a mounting flange on the undercarriage of the car body. These at least two mutually parallel strips of the first bearing block part should be designed such that they constitute an opening, which shifts in the event of a crash, so if the response of the energy dissipation device, the second bearing block part relative to the first bearing block part and the deformation tube together with the guide element towards the car body allows the passage of the carriage box-side end portion of the interface with the attached second bearing block part.
  • the solution proposed here is a particularly easy-to-implement embodiment of the first bearing block part consisting of parallel, preferably perpendicularly spacedly bolted to the base frame bars.
  • the second bearing block part such between the first bearing block part and the deformation tube preferably free of play braced, and on the other hand, the deformation tube is designed such that when exceeding a pre-definable operating load of the clutch assembly, the second Bearing part relative to the first bearing block part in the direction of the car body moves while the further lying in the direction of the car body section of the deformation tube, which has a non-expanded cross-section prior to the response of the energy dissipation device, under cross-sectional expansion plastically deformed.
  • the energy dissipation device to reliably protect the clutch assembly against overshoots, etc., by adapting the response on the one hand and the maximum energy dissipation on the other hand of the energy dissipation device to the operating load of the clutch assembly.
  • the energy dissipation device according to the invention is suitable as a shock absorber in a clutch assembly of a multi-unit vehicle, wherein the clutch assembly comprises a coupling rod for transmitting tensile and impact forces, and wherein the pointing preferably in the direction of the coupling plane interface of the energy dissipation device has a vertically extending pivot pin on in that the carriage box-side end section of the coupling rod is articulated pivotably on the second bearing block part in a horizontal plane.
  • a clutch arrangement will be specified in which in the event of a crash, i. when the operating load of the clutch assembly is exceeded, on the one hand at least partially the resulting impact energy can be destroyed after a defined and predetermined event sequence, and in which on the other hand, the energy dissipation element used requires the smallest possible installation space in the undercarriage of the car body.
  • the energy dissipation device according to the invention in a side buffer of a multi-unit vehicle, wherein the side buffer has a baffle for introducing impact forces into the energy dissipation device, and wherein the preferably pointing in the direction of the coupling plane interface of the energy dissipation device with the baffle of the side buffer is preferably rigid connected is.
  • a side buffer is provided with energy consumption, in which in a crash, ie when exceeding the operating load of, for example, a clutch assembly, in particular the resulting impact energy can be at least partially destroyed by a defined and pre-definable event sequence in the energy dissipation device.
  • Fig. 1 is a partially sectioned side view of a known from the prior art
  • Figure 2a is a side sectional view of a first preferred embodiment of the energy dissipation device according to the invention, which is used in a clutch assembly.
  • FIG. 2b shows a rear view of the energy dissipation element (deformation tube) used in the embodiment according to FIG. 2a;
  • FIG. 2b shows a rear view of the energy dissipation element (deformation tube) used in the embodiment according to FIG. 2a;
  • FIG. 2c shows a sectional view along the line B-B indicated in FIG. 2b through the bearing block used in the first embodiment of the energy dissipation device according to the invention with the downstream energy dissipation element;
  • 3a is a side sectional view of a second preferred embodiment of the energy dissipation device according to the invention, which is used in a clutch assembly;
  • FIG. 3b shows a rear view of the energy dissipation element (deformation tube) used in the embodiment according to FIG. 3a;
  • 3c shows a sectional view along the line BB indicated in FIG. 3b through the energy consumption device according to the invention in the second embodiment.
  • tion bearing block used with the downstream energy dissipation element.
  • Fig. 1 shows a partially sectioned side view of a bearing block with an energy dissipation device, as is commonly used in clutch assemblies according to the prior art as a shock absorber.
  • the solution shown in FIG. 1 is characterized in that the energy-worshiping device requires a relatively small installation space since, after the energy dissipation device responds, the deformation tube deforms plastically under cross-sectional widening and thus is not expelled from the energy dissipation device, for example via a nozzle plate becomes.
  • the energy-worshiping device requires a relatively small installation space since, after the energy dissipation device responds, the deformation tube deforms plastically under cross-sectional widening and thus is not expelled from the energy dissipation device, for example via a nozzle plate becomes.
  • the known solution as shown for example in Fig.
  • FIG. 2 a shows in a side sectional view a first preferred embodiment of the energy dissipation device according to the invention, which is used in a clutch arrangement.
  • a rear view of the energy dissipation device shown in Fig. 2a is shown in Fig. 2b.
  • FIG. 2c shows a sectional view along the line B-B indicated in FIG. 2b through the bearing block used in the second embodiment of the energy dissipation device according to the invention with the downstream energy dissipation element according to FIG. 2a.
  • the coupling arrangement in which the first preferred embodiment of the energy dissipation device is used, essentially comprises a coupling rod, not explicitly shown in the figures, for transmitting tensile and impact forces and a bearing block attachable to a body of a multi-unit vehicle.
  • the bearing block consists of a first rigidly attachable to the car body of the multi-unit vehicle bearing block part 2 and a second with the wagenkastensei term end portion of the coupling rod via a pivot pin 4 connected bearing block part 3.
  • the pivot pin 4 in this case represents the interface through which the example transmitted from an adjacent car body impact forces on the coupling rod in the second bearing block part 3 are introduced.
  • the first bearing block part 2 which as shown may consist of two substantially mutually parallel strips, is rigidly attachable by means of a screw 8 to the car body.
  • the second bearing block part 3 is tensioned between a projecting element 10 of the first bearing block part 2 and a deformation tube 5, which is connected downstream of the bearing block as energy consumption.
  • the deformation tube 5 has at its coupling rod side or coupling plane side end section 5b a section 5.1 fixedly connected to the first bearing block part 2, which has a widened cross section compared to a section 5.2 of the deformation tube 5 lying further in the direction of the carriage body.
  • the coupling rod-side or coupling plane-side deformation tube section 5b that is to say that section of the deformation tube 5 which has a widened cross-section, can be fixedly connected to the first bearing block part 2 via the already mentioned screw connection 8, as indicated in FIG. 2a.
  • the carriage-box-side end portion 3a of the second bearing block part 3 is clamped between the already mentioned projecting element 10 of the first bearing block part 2 and the further lying in the direction of the car body section 5.2 of the deformation tube 5 backlash, ie the deformation pipe section whose cross section before addressing the energy dissipation device in comparison to the cross section of the fixed to the first bearing block part 2 coupling rod side Verformungsrohrendab- section 5b is reduced.
  • a guide element 6 is provided on the carriage box-side end section 3a of the second bearing block part 3, which has a conical ring 7 formed integrally with the guide element 6.
  • the coupling rod-side end portion 6b of the guide member 6 is connected via a positive engagement with the carriage box-side end portion 3a of the second bearing block part 3, wherein the carriage box-side end portion 6a of the guide member 6 at least partially in the lying further towards the car body deformation pipe section 5.2, whose cross section is not expanded, protrudes and rests against the inner surface of this deformation pipe section 5.2.
  • the conical ring 7 formed in one piece with the guide element 6 in the embodiment according to FIGS. 2 a to 2 c lies against the inner surface of the transitional section 5,3 between the deformation tube 5,1 with the widened cross section and the deformation tube section 5.
  • an axial guide is provided with the response of the energy dissipation device, the second bearing block part 2 in a guided and defined manner relative to first bearing block part 2 and the deformation tube 5 in the direction of the car body with simultaneous cross-sectional widening of the further lying in the direction of the car body deformation tube section 5.2 is performed.
  • FIGS. 3a to 3c show a modification of the bearing block with energy dissipation device described above with reference to FIGS. 2a to 2c, this preferred alternative being used in a second embodiment of the energy dissipation device according to the invention.
  • FIG. 3 a shows a side sectional view of a second preferred embodiment of the energy dissipation device according to the invention, which is used in a clutch arrangement.
  • a rear view of the energy dissipation device, which is used in the embodiment according to FIG. 3a, is shown in FIG. 3b.
  • FIG. 3c shows a sectional view along the line B-B indicated in FIG. 3b through the bearing block with the downstream energy dissipation element used in the second embodiment of the energy dissipation device according to the invention.
  • the second embodiment of the energy dissipation device differs from the first embodiment described above with reference to FIGS. 2 a to 2 c on the one hand in that the coupling rod-side end section 5 b of the deformation tube 5 does not overlap the screw 8, but is firmly connected via a positive connection with the first bearing block part 2.
  • This positive connection is formed via a radially projecting part 9 on the coupling rod-side end portion 5b of the deformation tube 5 on the one hand and the first bearing block part 2 and an element 10.
  • the bearing block used in the second preferred embodiment of the energy dissipation device according to the invention differs with the downstream energy absorbing element of the first embodiment in the realization of the guide element 6.
  • a Cone ring 7 is provided, which is firmly connected with its coupling rod side end portion 7b with the carriage box side end portion 3a of the second bearing block part 3 via a positive engagement, and which on the inner surface of the transition section 5.3 between the deformation pipe section 5.1 with the expanded cross-section and the further in the direction Car body lying deformation tube section 5.2 is present.
  • a guide member 6 formed separately from the conical ring 7 is provided in the second embodiment, which is also preferably connected to the carriage box side end portion 3a of the second bearing block part 3 via a positive engagement with the carcass side end portion 6a of the guide element 6 protrudes at least partially into the further lying in the direction of the car body deformation pipe section 5.2 and rests against the inner surface of this deformation pipe section 5.2.
  • the guide element 6 shown in FIGS. 3a and 3c is particularly suitable for retrofitting an already existing solution, as shown, for example, in FIG is. Accordingly, in the solution shown in FIG. 1, it is only possible to install the guide element 6 according to FIG. 3 a in order to provide the energy dissipation device with the functionality of an axial guide when the operating load of the coupling arrangement is exceeded.
  • the embodiment of the invention is not limited to the embodiments described with reference to the figures. Rather, the individual features described herein may be implemented in any combination with one another.
  • the energy dissipation device to be used in a side buffer of a multi-unit vehicle, the side buffer having a baffle surface for introducing impact forces into the energy dissipation device, and the interface preferably pointing in the direction of the coupling plane of the energy dissipation device to the impact surface of the side buffer is rigidly connected.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieverzehreinrichtung, beispielsweise für eine Kupplungsanordnung, mit einem Lagerbock (2, 3), welcher eine Schnittstelle (4) aufweist, über welche Stoßkräfte in den Lagerbock (2, 3) einleitbar sind, und mit einem Verformungsrohr (5), wobei der Lagerbock (2, 3) ein an einem Wagenkasten starr anbringbares erstes Lagerbockteil (2) und ein mit der Schnittstelle (4) verbundenes zweites Lagerbockteil (3) aufweist, und wobei das Verformungsrohr (5) an seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt (5b) einen mit dem ersten Lagerbockteil (2) fest verbundenen Abschnitt (5.1) mit einem im Vergleich zu einem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt (5.2) aufgeweiteten Querschnitt aufweist. Um zu erreichen, dass sich in einem Crashfall das zweite Lagerbockteil (3) relativ zum ersten Lagerbockteil und zum Verformungsrohr (5) unter gleichzeitiger Querschnittsaufweitung des Verformungsrohres (5) in Richtung Wagenkasten bewegen kann, ohne dabei mit dem Verformungsrohr (5) zu verkanten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Lagerbock ferner ein Führungselement (6) aufweist, dessen kupplungsebenenseitiger Endabschnitt (6b) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) verbunden ist, und dessen wagenkastenseitiges Ende (6a) zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt (5.2) hineinragt und an der Innenober fläche dieses Verformungsrohrabschnittes (5.2) anliegt.

Description

„Energieverzehreinrichtung für mehrgliedrige Fahrzeuge"
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieverzehreinrichtung für eine Kupplungsanordnung, für eine Kurzkupplung oder für einen Seitenpuffer eines mehrgliedrigen Fahrzeuges, mit einem an einem Wagenkasten anbringbaren Lagerbock, welcher eine vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle aufweist, über welche die von einem benachbarten Wagenkasten übertragenen Stoßkräfte in den Lagerbock einleitbar sind, und mit einem Verformungsrohr, welches an dem Lagerbock anliegt, wobei der Lagerbock ein an einem Wagenkasten des mehrgliedrigen Fahrzeuges starr anbringbares erstes Lagerbockteil und ein mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt der Schnittstelle verbundenes zweites Lagerbockteil aufweist, wobei das Verformungsrohr an seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt einen mit dem ersten Lagerbockteil fest verbundenen Abschnitt aufweist, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohres aufgeweiteten Querschnitt aufweist, und wobei der wagenkastenseitige Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils zwischen dem ersten Lagerbockteil und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohres verspannt ist.
Derartige Energieverzehreinrichtung sind im Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt werden beispielsweise in der Schienenfahrzeugtechnik als Stoßsicherung in einer Kupplungsanordnung eingesetzt. In der Regel besteht eine solche Stoßsicherung aus einer Kombination aus einer Zug-/Stoßeinrichtung (Federapparat) und einer Energieverzehreinrichtung in Gestalt eines Verformungsrohres, wobei die Energieverzehreinrichtung der Stoßsicherung das Fahrzeug insbesondere auch bei größeren Auffahrgeschwindigkeiten schützt. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Zug-/Stoßeinrichtung bis zu einer definierten Größe Zug- und Stoßkräfte aufnimmt und darüber hinausgehende Kräfte in das Fahrzeuguntergestell weiterleitet.
Dadurch werden zwar Zug- und Stoßkräfte, welche während des normalen Fahrbetriebes beispielsweise bei einem mehrgliedrigen Fahrzeug zwischen den einzelnen Wagenkästen auftreten, in dieser in der Regel regenerativ ausgebildeten Zug-/Stoßeinrichtung der Stoßsicherung absorbiert. Bei Überschreiten der Betriebslast der Zug-/Stoßeinrichtung hingegen, etwa beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis oder bei einem abrupten Abbremsen des Fahrzeuges, wird die regenerativ ausgebildete Zug-/Stoßeinrichtung und die gegebenenfalls vorgesehene Kupplungsverbindung zwischen den einzelnen Wagenkästen möglicherweise zerstört oder beschädigt. In jedem Fall reicht die Zug- /Stoßeinrichtung der Stoßsicherung nicht für einen Verzehr der insgesamt anfallenden Energie aus. Dadurch ist diese Zug-/Stoßeinrichtung dann nicht mehr in dem Energieverzehrkonzept des Gesamtfahrzeuges eingebunden, so dass die anfallende Stoßenergie direkt auf das Fahrzeuguntergestell übertragen wird. Dabei wird diese extremen Belastungen ausgesetzt und unter Umständen beschädigt oder sogar zerstört. Bei Schienenfahrzeugen läuft in solch einem Fall der Wagenkasten Gefahr, zu entgleisen.
Um das Fahrzeuguntergestell gegen Beschädigungen bei starken Auffahrstößen zu schützen, ist von daher die Stoßsicherung häufig mit einer destruktiv oder regenerativ ausgebildeten Energieverzehreinrichtung ausgerüstet, welche beispielsweise derart ausgelegt ist, dass diese nach Ausschöpfung des Arbeitsverzehrs der Zug-/Stoßeinrichtung anspricht und die durch den Kraftfluss über das Energieverzehrelement übertragene Energie zumindest teilweise absorbiert und somit abbaut. Als Energieverzehreinrichtung kommen insbesondere solche in Frage, die ein Verformungsrohr aufweisen. Bei derartigen Energieverzehreinrichtungen wird durch eine definierte plastische Verformung eines Elements (Verformungsrohr) in destruktiver Weise die Stoßenergie in Verformungsarbeit und Wärme umgewandelt.
Hierzu ist aus dem Stand der Schienenfahrzeugtechnik bekannt, beispielsweise die Kupplungsstange mit ihrem wagenkastenseitigen Endabschnitt an einem Lagerbock in horizontaler Ebene schwenkbar anzulenken, wobei die in der Regel regenerativ ausgebildete Zug- /Stoßeinrichtung, welche die im normalen Fahr- und Rangierbetrieb auftretenden Kräfte absorbieren und somit abdämpfen soll, entweder in der Kupplungsstange selber oder in der Anlenkung der Kupplungsstange am Lagerbock vorgesehen ist. Als Energieverzehreinrichtung wird beispielsweise ein dem Lagerbock nachgeschaltetes und vorzugsweise destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement in Gestalt eines Verformungsrohres ver- wendet. Dieses beispielsweise in Gestalt eines Verformungselements ausgebildete Energieverzehrelement dient dazu, die bei Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung entstehende Stoßenergie durch Verformungsarbeit zu vernichten. Hierzu ist die Energieverzehreinrichtung ausgelegt, bei Überschreiten eines durch den Kraftfluss über das Verformungsrohres übertragenen Energiebetrages anzusprechen und zumindest einen Teil des von der Kupplungs Stange und der Kupplungsanordnung übertragenen Energiebetrags zu absorbieren. Nach dem Ansprechen der Energieverzehreinrichtung muss das Verformungselement entsprechend ersetzt werden.
Wie beispielsweise in der Druckschrift DE 4 302 444 Al beschrieben, kann das als Energieverzehrelement zum Einsatz kommende Verformungselement beispielsweise aus einem Verformungsrohr bestehen, dessen wagenkastenseitiger Endabschnitt konisch ausgeführt ist und in eine entsprechende kegelige Bohrung ragt, welche in einer Düsenplatte ausgebildet ist. Bei dieser bekannten Mittelpufferkupplung sind mittels Schrauben der beispielsweise über die Kupplungsstange mit der Zug-/Stoßeinrichtung verbundene Lagerbock, das Verformungsrohr, die Düsenplatte und eine den Durchtritt des nach bzw. bei Ansprechen der Energieverzehreinrichtung verformten Verformungsrohrs zulassende Ankerplatte am Untergestell des Schienenfahrzeuges axial miteinander verspannt.
Bei der aus der Druckschrift DE 4 302 444 Al bekannten Kupplungsanordnung wird als Energieverzehrelement also ein Verformungsrohr vorgeschlagen, welches am Lagerbock der Kupplungsanordnung anliegt und ausgelegt ist, bei Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung unter Querschnittsveringerung über eine Axialverschiebung des Lagerbocks und des Verformungsrohrs relativ zum Untergestell des Wagenkastens durch die am wagenkastenseitigen Endabschnitt des Verformungsrohrs anliegende Düsenplatte gedrückt zu werden.
Der Nachteil dieser Lösung ist zum einen darin zu sehen, dass für die Rückwärtsbewegung des Lagerbocks zusammen mit dem Verformungsrohr im Untergestell des Wagenkastens ein relativ großer Raum beansprucht wird, da beim Verformen des Verformungsrohres, also beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung, das Verformungsrohr durch die Düsenplatte in einen zusätzlich zu Verfügung zustellenden Raum hinter der Kupplungsanordnung gedrückt wird. Bei Kupplungsanordnungen, bei denen, beispielsweise durch die unmittelbare Nähe eines Drehgestells, dieser zusätzliche Raum nicht vorhanden ist, wird es nicht möglich sein, die in diesem Stand der Technik bekannte Lösung als Energieverzehreinrichtung einzusetzen, um in einem Crashfall die Kupplungsanordnung zu schützen. Andererseits besteht bei der aus der Druckschrift DE 4 302 444 Al bekannten Lösung die Gefahr, dass beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung - insbesondere bei vertikaler oder schräger, also nicht völlig axialer Belastung des Verformungsrohres - das Verformungsrohr beispielsweise in der kegeligen Bohrung, welche in der Düsenplatte ausgebildet ist, zum „Fressen" bzw. Verkeilen neigt, so dass die Funktion eines destruktiven Energieverzehrs nicht mehr sicher gegeben ist.
Ferner ist beispielsweise bereits aus der Schienenfahrzeugtechnik bekannt, als Energieverzehrelement ein Verformungsrohr einzusetzen, welches beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung nicht unter Querschnittsverringerung, sondern unter Querschnittsaufweitung plastisch verformt wird, so dass im Crashfall ein Ausstoßen des verformten Verformungsrohres aus der Energieverzehreinrichtung verhindert wird. Bei dieser Lösung ist somit bereits eine Energieverzehreinrichtung mit einem maximalen Energieverzehr bei einem kleinen Einbauraum realisierbar.
Eine derartige Lösung für eine in einer Kupplungsanordnung zum Einsatz kommende Energieverzehreinrichtung ist beispielsweise schematisch in Fig. 1 dargestellt. Im einzelnen zeigt Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Darstellung einen im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannten Lagerbock, an dessen wagenkastensei tigern Endabschnitt ein Verformungsrohr anliegt, welches das Energieverzehrelement ausbildet und ausgelegt ist, sich bei Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung durch axiale Verschiebung des Lagerbocks in Richtung Wagenkasten unter Querschnittsaufweitung plastisch zu verformen.
Im einzelnen weist der in Fig. 1 dargestellte Lagerbock einen vertikal verlaufenden Schwenkbolzen 400 auf, über den ein in Fig. 1 nicht explizit dargestellter wagenkastensei- tiger Endabschnitt einer Kupplungsstange in horizontaler Ebene schwenkbar an dem Lagerbock angelenkt ist. Der Lagerbock besteht aus einem ersten an einem (nicht explizit dargestellten) Wagenkasten starr anbringbaren Lagerbockteil 200 und einem zweiten mit dem wagenkastensei tigen Endabschnitt der Kupplungs Stange über den Schwenkbolzen 400 verbundenen Lagerbockteil 300. Im einzelnen ist der wagenkastenseitige Endabschnitt der Kupplungsstange über den Schwenkbolzen 400 mit dem kupplungsstangensei- tigen bzw. kupplungsebenenseitigen Endabschnitt 300b des zweiten Lagerbockteils 300 schwenkbar verbunden. Das Verformungsrohr 500, welches bei der in Fig. 1 dargestellten und aus dem Stand der Technik bekannten Lösung an dem Lagerbock anliegt, weist an seinem kupplungsebenen- seitigen Endabschnitt 500b einen mit dem ersten Lagerbockteil 200 fest verbundenen Abschnitt 500.1 auf. Dieser mit dem ersten Lagerbockteil 200 fest verbundene Verformungsrohrabschnitt 500.1 hat im Vergleich zu einem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 500.2 einen aufgeweiteten Querschnitt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Lösung ist ferner ein Kegelring 700 vorgesehen, der mit seinem kupplungsstangenseitigen bzw. kupplungsebenenseitigen Endabschnitt mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt 300a des zweiten Lagerbockteils 300 fest verbunden ist, wobei sein wagenkastenseitiger Endabschnitt an der Innenoberfläche des Übergangs- abschnittes 500.3 zwischen dem Verformungsrohrabschnitt 500.1 mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 500.2 anliegt. Auf diese Weise ist das zweite Lagerbockteil 300 mit seinem wagenkastenseitigen Endabschnitt 300a zwischen dem ersten Lagerbockteil 200 und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 500.2 verspannt.
In einem Crashfall, d.h. wenn ein Überstoß über die Kupplungsanordnung übertragen wird, und wenn dieser Überstoß eine Verformung des Verformungsrohres 500 bewirkt, verschiebt sich das zweite Lagerbockteil 300 mit dem Kegelring 700 relativ zu dem am Wagenkasten starr angebrachten ersten Lagerbockteil 200 und dem Verformungsrohr 500 in Richtung Wagenkasten, wobei der weiter in Richtung Wagenkasten liegende Verformungsrohrabschnitt 500.2 unter plastischer Verformung hinsichtlich seines Querschnitts aufgeweitet wird.
Wie auch bei der bereits im Zusammenhang mit der Druckschrift DE 4 302 444 Al beschriebenen Lösung, besteht bei der in Fig. 1 dargestellten Realisierung einer Energieverzehreinrichtung die grundsätzliche Gefahr, dass diejenigen Bauteile, welche sich im Crashfall relativ zu dem am Wagenkasten fest angebrachten ersten Lagerbockteil in Richtung Wagenkasten verschieben, bei dieser Axialverschiebung verkanten, wodurch der erzielbare Energieverzehr unbestimmt und insbesondere kein vorab festlegbarer Ereignisablauf beim Energieverzehr gegeben ist. Im einzelnen besteht bei der in Fig. 1 dargestellten und aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Lösung die grundsätzliche Gefahr, dass während der Axialverschiebung in Richtung Wagenkasten das zweite Lagerbockteil 300 mit dem am wagenkastenseitigen Endabschnitt 300a des zweiten Lagerbockteils 300 vorgesehenen Kegelring 700 im Inneren des Verformungsrohres 500 verkantet bzw. verkeilt. Bei der im Zusammenhang mit der DE 4 302 444 Al beschriebenen Lösung besteht die Gefahr, dass im Crashfall das Verformungsrohr selber, welches bei dieser Lösung zusammen mit dem zweiten Lagerbockteil in Richtung Wagenkasten axial verschoben wird, in der in der Düsenplatte vorgesehenen Öffnung verkeilt bzw. dort frisst.
Ausgehend von dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Energieverzehreinrichtung der eingangs genannten Art, und wie sie beispielsweise in der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Kupplungsanordnung als Stoßsicherung eingesetzt wird, dahingehend weiterzuentwickeln, dass in einem Crashfall ein maximaler Energieverzehr bei einem vorab festlegbaren Ereignisablauf realisierbar ist. Insbesondere soll eine Energieverzehreinrichtung angegeben werden, bei welcher in einem Crashfall, d.h. beispielsweise bei Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung, einerseits zumindest teilweise die anfallende Stoßenergie nach einem definierten und vorab festlegbaren Ereignisablauf vernichtet werden kann, und bei welcher andererseits das dazu verwendete Energieverzehrelement einen möglichst kleinen Einbauraum im Untergestell des Wagenkastens erfordert.
Diese Aufgabe wird mit einer Energieverzehreinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß der Lagerbock ferner ein Führungselement aufweist, dessen kupplungsebenenseitiger Endabschnitt mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden ist, und dessen wagenkastenseitiger Endabschnitt zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohres hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes anliegt.
Die mit der vorgeschlagenen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Einerseits kann durch das Vorsehen eines Verformungsrohres, welches dem Lagerbock nachgeschaltet und ausgelegt ist, sich bei Überschreiten der Betriebslast beispielsweise der Kupplungsanordnung unter Querschnittserweiterung plastisch zu verformen, eine Energieverzehreinrichtung bereitgestellt werden, die einen maximalen Energieverzehr bei einem möglichst kleinen Einbauraum ermöglicht. Dies wird erzielt, da beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung das Verformungsrohr nicht in einen beispielsweise im Untergestell des Wagenkastens zusätzlich vorzusehenden Raum ausgestoßen wird.
Andererseits ist mit der vorgeschlagenen Lösung durch das Vorsehen des Führungselements auch ein vorab festlegbarer Ereignisablauf beim Energieverzehr in einem Crashfall möglich. Dieses Führungselement, welches über seinen kupplungsebenenseitigen Endabschnitt mit dem zweiten Lagerbockteil verbunden ist, ragt dabei mit seinem Wagenkasten- seitigen Endabschnitt zumindest teilweise in den Verformungsrohrabschnitt hinein, dessen Querschnitt vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung im Vergleich zu dem aufgeweiteten Querschnitt des kupplungsebenenseitigen Endabschnittes des Verformungsrohres nicht aufgeweitet ist. Da einerseits das Führungselement an der Innenoberfläche des vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnittes anliegt, und da andererseits der kupplungsebenenseitige Endabschnitt des Führungselements mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden ist, läuft beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung, also wenn sich das zweite Lagerbockteil mit dem Führungselement relativ zu dem am Wagenkasten fest angebrachten ersten Lagerbockteil und dem mit dem ersten Lagerbockteil fest verbundenen Verformungsrohr in Richtung Wagenkasten bewegt, der wagenkastenseitige Endabschnitt des Führungselements an der Innenoberfläche des (noch) nicht ausgeweiteten Verformungsrohrabschnittes entlang und bewirkt somit eine axiale Führung des zweiten Lagerbockteils. Diese axiale Führung des zweiten Lagerbockteils verhindert ein Verkanten des zweiten Lagerbockteils beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung in dem Verformungsrohr, so dass die plastische Verformung des Verformungsrohres (d.h. die plastische Querschnittsaufweitung des Verformungsrohres) in einer vorhersehbaren Weise abläuft und der Ereignisablauf des Energieverzehrs im Crashfall insgesamt vorhersehbar ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Lösung, insbesondere die Realisierung der Energieverzehreinrichtung betreffend, sind in den Unteransprüchen angegeben.
So ist in einer besonders bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass das Führungselement des Lagerbocks einen vorzugsweise mit dem Führungselement einstückig ausgebildeten Kegelring aufweist, dessen kupplungsebenenseitiger Endabschnitt mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden ist, und dessen wagenseitiger Endabschnitt zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohres hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes, dessen Querschnitt vor dem Ansprechen der Energieverzehreinrichtung noch nicht aufgeweitet ist, anliegt. Bei dieser bevorzugten Realisierung werden mit dem Führungselement somit einerseits die axiale Führung des zweiten Lagerbockteils beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung und andererseits die Funktion des Kegelrings übernommen. Der kupplungsebenenseitige Abschnitt des Führungselements liegt dabei an dem Übergangsabschnitt zwischen dem aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt und dem Verformungsrohrabschnitt, dessen Querschnitt vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung im Vergleich zu dem aufgeweite- ten Querschnitt des kupplungsebenenseitigen Endabschnittes des Verformungsrohres noch nicht aufgeweitet ist, an und bewirkt beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung, wenn sich das zweite Lagerbockteil zusammen mit dem Führungselement relativ zum Verformungsrohr in Richtung des Wagenkastens verschiebt, die plastische Aufweitung des bisher noch nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnittes. Da der wagenkas- tenseitige Abschnitt des Führungselements grundsätzlich an der Innenoberfläche des Verformungsrohrabschnittes anliegt, dessen Querschnitt im Vergleich zu dem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt des Verformungsrohres mit dem aufgeweiteten Querschnitt reduziert ist, erfolgt über diesen Führungselementabschnitt die erforderliche axiale Führung des zweiten Lagerbockteils beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung.
Bei der zuletzt genannten bevorzugten Realisierung des Führungselements, welches einen vorzugsweise mit dem Führungselement einstückig ausgebildeten Kegelring aufweist, ist vorgesehen, dass der kupplungsebenenseitige Endabschnitt des Führungselements (bzw. der kupplungsebenenseitige Endabschnitt des Kegelrings) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils in einem formschlüssigen Eingriff steht. Indem eine formschlüssige Verbindung zwischen dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils und dem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt des Führungselements gewählt wird, ist insbesondere beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung eine sichere und definierte Kraftübertragung von dem zweiten Lagerbockteil auf das Führungselement möglich. Beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung wird diese in das Führungselement eingeleitete Kraft von dem Abschnitt des Führungselements, der als Kegelring ausgebildet ist und an dem Übergangsabschnitt zwischen dem bereits aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt und dem (noch) nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt anliegt, zum plastischen Verformen des ursprünglich noch nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnittes verwendet.
Insbesondere kann durch das Vorsehen eines Kegelringes bzw. Kegelringabschnittes im Übergangabschnitt zwischen dem bereits aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt und dem (noch) nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt eine besonders hohe und im Idealfall vollständige Krafteinleitung von dem zweiten Lagerbockteil in den Übergangsabschnitt des Verformungsrohres realisiert werden, wodurch einerseits die Ansprechzeit und das Ansprechverhalten der Energieverzehreinrichtung und andererseits der Ereignisablauf beim Energieverzehr, d.h. nach dem Ansprechen der Energieverzehreinrichtung, vorab genau festlegbar sind. Zusätzlich oder alternativ zu der zuletzt genannten bevorzugten Ausführung betreffend die Verbindung zwischen dem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt des Führungselements bzw. des Kegelrings und dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils in Gestalt eines formschlüssigen Eingriffs ist es allerdings auch denkbar, dass hier eine beispielsweise mit Hilfe einer Schraubverbindung realisierte form-/ kraftschlüssige Verbindung oder eine reine kraftschlüssige Verbindung vorliegt. Besonders bevorzugt ist grundsätzlich, dass der kupplungsebenenseitige Endabschnitt des Führungselements mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils möglichst spielfrei verbunden ist, um in einem Crashfall die Ansprechzeit und das Ansprechverhalten der Energieverzehreinrichtung zu verkürzen bzw. vorab genau festzulegen und zu definieren.
Dadurch, dass bei der zuvor genannten bevorzugten Realisierung des Führungselements, welches einen vorzugsweise mit dem Führungselement einstückig ausgebildeten Kegelring aufweist, der Abschnitt des Führungselements, welcher die Funktion eines Kegelringes übernimmt und an der Innenoberfläche des Übergangsabschnittes zwischen dem Verformungsrohrabschnitt mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt anliegt, dessen Querschnitt (noch) nicht durch eine plastische Verformung aufgeweitet ist, wird erreicht, dass die von dem zweiten Lagerbockteil über das Verformungsrohr zum ersten Lagerbockteil übertragene Kraft in einer möglichst definierten und vollständigen Weise am Übergangsabschnitt des Verformungsrohres zwischen dem Abschnitt mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem Abschnitt mit dem (noch) nicht aufgeweiteten Querschnitt in das Verformungsrohr eingeleitet wird, was das Ansprechverhalten der Energieverzehreinrichtung einerseits und den Ereignisablauf beim Energieverzehr andererseits besonders genau vorhersehbar macht.
In einer anderen (alternativen) Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Lagerbock einen Kegelring aufweist, welcher mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden ist, und welcher an der Innenoberfläche des Übergangsabschnittes zwischen dem Verformungsrohrabschnitt mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohres anliegt, um somit die bereits erwähnte definierte Krafteinleitung von dem zweiten Lagerbockteil in das Verformungsrohr zu realisieren. Ferner ist hierbei das Führungselement in vorteilhafter Weise über seinen kupplungsebenenseitigen Endabschnitt mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden und ragt mit seinem wagenkastenseitigen Endabschnitt zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt hinein, welcher vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung im Vergleich zu dem (aufgeweiteten) Querschnitt des weiter in Richtung Kupplungsstange liegenden Verformungsrohrabschnittes einen reduzierten Innendurchmesser aufweist. Dabei liegt dieser wagenkastenseitige Endabschnitt des Führungselements an der Innenoberfläche des Verformungsrohrabschnittes mit dem reduzierten Innendruchmesser an.
Die Vorteile, die durch das Vorsehen eines derartigen als separates Bauteil zu dem Kegelring ausgebildeten Führungselements bewirkbar sind, entsprechen im wesentlichen den Vorteilen, die zuvor im Zusammenhang mit dem Führungselement beschrieben wurden, welches einen mit dem Führungselement einstückig ausgebildeten Kegelring aufweist. Um Wiederholungen zu vermeiden, sei an dieser Stelle auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen. Bei der zweiteiligen Ausführung von Führungselement und Kegelring allerdings ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass eine herkömmliches Energieverzehreinrichtung, wie sie beispielsweise zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, und bei welcher ohne Bereitstellung einer axialen Führung dem Lagerbock ein Verformungsrohr nachgeschaltet ist, mit einem derartigen Führungselement nachrüstbar ist. Hierzu ist es lediglich erforderlich, das Führungselement am wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils derart anzuordnen, dass der kupplungsebenenseitige Endabschnitt des Führungselements mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden ist, und dass der wagenkastenseitige Endabschnitt des Führungselements zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt hineinragt, dessen Innendruchmesser vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung noch nicht aufgeweitet ist. Dabei sollte der wagenkastenseitige Endabschnitt des Führungselements an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes mit dem reduzierten Innendurchmesser anliegen.
Bei der zuletzt genannten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung, bei welcher der Kegelring und das Führungselement jeweils als separate Bauteile ausgeführt sind, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kegelring mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt einerseits und das Führungselement mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt andererseits jeweils mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils in einem formschlüssigen Eingriff stehen. Bei einer solchen formschlüssigen Verbindung handelt es sich um eine besonders leicht zu realisierende aber dennoch effektive Art und Weise, eine sichere und möglichst vollständige Kraftübertragung zwischen dem zweiten Lagerbockteil und den jeweiligen Bauteilen der Energieverzehreinrichtung, insbesondere des Kegelrings einerseits und des Führungselements andererseits, zu reali- sieren. Selbstverständlich ist es hierbei auch denkbar, dass der Kegelring und/oder das Führungselement beispielsweise mit Hilfe einer Schraubverbindung etc. mit dem wagen- kastenseitigen Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils verbunden sind/ist. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn zwischen dem Führungselement und dem zweiten Lagerbockteil einerseits und dem Kegelring und dem zweiten Lagerbockteil andererseits möglichst kein Spiel vorhanden ist, um das Ansprechverhalten der Energieverzehreinrichtung zu verkürzen und zu definieren, und um insbesondere auch den Ereignisablauf beim Energieverzehr vorab festlegbar zu machen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der zuletzt genannten Realisierung, bei welcher das Führungselement einerseits und der Kegelring andererseits jeweils als separate Bauteile ausgeführt sind, ist es denkbar, dass das Führungselement und das zweite Lagerbockteil einstückig ausgebildet sind, wodurch die Anzahl der Einzelkomponenten der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung reduziert werden kann, was insbesondere im Hinblick auf eine vereinfachte Montage der Energieverzehreinrichtung von Vorteil ist.
Hinsichtlich des ersten Lagerbockteils ist bevorzugt vorgesehen, dass dieses mit Hilfe einer Schraubverbindung an dem zugehörigen Wagenkasten anbringbar ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es allerdings auch denkbar, dass das erste Lagerbockteil über eine formschlüssige Verbindung an dem Wagenkasten anbringbar ist. Es handelt sich hierbei um mögliche Realisierungen, mit denen das erste Lagerbockteil fest mit beispielsweise dem Untergestell des zugehörigen Wagenkastens verbunden werden kann. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen denkbar.
Bei einer bevorzugten Realisierung des ersten Lagerbockteils ist vorgesehen, dass dieses zumindest zwei parallel beabstandete Leisten aufweist, welche zum Beispiel mit einem Befestigungsflansch am Untergestell des Wagenkastens verschraubbar sind. Diese zumindest zwei parallel zueinander verlaufenden Leisten des ersten Lagerbockteils sollten derart ausgeführt sein, dass sie eine Öffnung begründen, welche im Crashfall, also wenn sich beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung das zweite Lagerbockteil relativ zum ersten Lagerbockteil und zum Verformungsrohr mitsamt dem Führungselement in Richtung Wagenkasten verschiebt, den Durchtritt des wagenkastenseitigen Endabschnitts der Schnittstelle mit dem daran befestigten zweiten Lagerbockteil ermöglicht. Bei der hier vorgeschlagenen Lösung handelt es sich um eine besonders einfach zu realisierende Ausführungsform des ersten Lagerbockteils bestehend aus parallelen, vorzugsweise senkrecht mit dem Untergestell beabstandet verschraubten Leisten. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Aus führungs formen denkbar. Schließlich ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass bei der vorgeschlagenen erfindungs- gemäßen Lösung einerseits das zweite Lagerbockteil derart zwischen dem ersten Lagerbockteil und dem Verformungsrohr vorzugsweise spielfrei verspannt, und andererseits das Verformungsrohr derart ausgelegt ist, dass sich bei Überschreiten einer vorab festlegbaren Betriebslast der Kupplungsanordnung das zweite Lagerbockteil relativ zum ersten Lagerbockteil in Richtung des Wagenkastens bewegt und dabei den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt des Verformungsrohrs, der vor dem Ansprechen der Energieverzehreinrichtung einen nicht aufgeweiteten Querschnitt aufweist, unter Querschnittserweitung plastisch verformt. Somit ist es möglich, mit der Energieverzehreinrichtung die Kupplungsanordnung in zuverlässiger Weise vor Überstößen etc. zu schützen, und zwar indem das Ansprechverhalten einerseits und der maximale Energieverzehr andererseits der Energieverzehreinrichtung an die Betriebslast der Kupplungsanordnung an- gepasst werden.
Besonders bevorzugt eignet sich die erfindungsgemäße Energieverzehreinrichtung als eine Stoßsicherung in einer Kupplungsanordnung eines mehrgliedrigen Fahrzeuges, wobei die Kupplungsanordnung eine Kupplungs Stange zum Übertragen von Zug- und Stoßkräften aufweist, und wobei die vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle der Energieverzehreinrichtung einen vertikal verlaufenden Schwenkbolzen aufweist, über den der wagenkastenseitige Endabschnitt der Kupplungsstange an dem zweiten Lagerbockteil in horizontaler Ebene schwenkbar angelenkt ist. Mit dieser Verwendung der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung wird demnach eine Kupplungsanordnung mit einem Energieverzehrelement bereitgestellt, bei welcher in einem Crashfall ein maximaler Energieverzehr bei einem vorab festlegbaren Ereignisablauf realisierbar ist. Insbesondere wird eine Kupplungsanordnung angegeben werden, bei welcher in einem Crashfall, d.h. bei Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung, einerseits zumindest teilweise die anfallende Stoßenergie nach einem definierten und vorab festlegbaren Ereignisablauf vernichtet werden kann, und bei welcher andererseits das dazu verwendete Energieverzehrelement einen möglichst kleinen Einbauraum im Untergestell des Wagenkastens erfordert.
Andererseits ist es ebenfalls bevorzugt, die erfindungsgemäße Energieverzehreinrichtung in einem Seitenpuffer eines mehrgliedrigen Fahrzeuges zu verwenden, wobei der Seitenpuffer eine Prallfläche zum Einleiten von Stoßkräften in die Energieverzehreinrichtung aufweist, und wobei die vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle der Energieverzehreinrichtung mit der Prallfläche des Seitenpuffers vorzugsweise starr verbunden ist. Dabei wird ein Seitenpuffer mit Energieverzehr bereitgestellt, bei welchem in einem Crashfall, d.h. bei Überschreiten der Betriebslast von beispielsweise einer Kupplungsanordnung, insbesondere die anfallende Stoßenergie nach einem definierten und vorab festlegbaren Ereignisablauf in der Energieverzehreinrichtung zumindest teilweise vernichtet werden kann.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten
Lagerbockes mit nachgeschalteter Energieverzehreinrichtung;
Fig. 2a eine Seitenschnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung, welche bei einer Kupplungsanordnung zum Einsatz kommt;
Fig. 2b eine Rückansicht auf das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2a zum Einsatz kommende Energieverzehrelement (Verformungsrohr);
Fig. 2c eine Schnittansicht entlang der in Fig. 2b angegebenen Linie B-B durch den bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung zum Einsatz kommenden Lagerbock mit dem nachgeschalteten Energieverzehrelement;
Fig. 3a eine Seitenschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung, welche bei einer Kupplungsanordnung zum Einsatz kommt;
Fig. 3b eine Rückansicht auf das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3a zum Einsatz kommende Energieverzehrelement (Verformungsrohr); und
Fig. 3c eine Schnittansicht entlang der in Fig. 3b angegebenen Linie B-B durch den bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrich- tung zum Einsatz kommenden Lagerbock mit dem nachgeschalteten Energieverzehrelement.
Fig. 1 zeigt in einer teilgeschnittenen Seitenansicht einen Lagerbock mit einer Energieverzehreinrichtung, wie sie in üblicher Weise bei Kupplungsanordnungen gemäß dem Stand der Technik als Stoßsicherung verwendet wird. Wie bereits angedeutet, zeichnet sich die in Fig. 1 dargestellte Lösung dadurch aus, dass die Energieverehreinrichtung einen relativ kleinen Einbauraum erfordert, da nach Ansprechen der Energieverzehreinrichtung sich das Verformungsrohr unter Querschnittserweitung plastisch verformt und somit nicht, beispielsweise über eine Düsenplatte, aus der Energieverzehreinrichtung ausgestoßen wird. Bei der bekannten Lösung wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, besteht allerdings die Gefahr, dass beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung das zweite Lagerbockteil 300 mit dem Kegelring 700 im Verformungsrohr 500 verkantet, so dass die Funktion eines destruktiven Energieverzehrs mit einem definierten und insbesondere vorab festlegbaren Ereignisablauf nicht mehr sicher gegeben ist.
Fig. 2a zeigt in einer Seitenschnittansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung, welche bei einer Kupplungsanordnung zum Einsatz kommt. Eine Rückansicht auf die in Fig. 2a gezeigte Energieverzehreinrichtung ist in Fig. 2b dargestellt. In Fig. 2c ist eine Schnittansicht entlang der in Fig. 2b angedeuteten Linie B-B durch den bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung zum Einsatz kommenden Lagerbock mit dem nachgeschalteten Energieverzehrelement gemäß Fig. 2a gezeigt.
Die Kupplungsanordnung, bei welcher die ersten bevorzugte Ausführungsform der Energieverzehreinrichtung zum Einsatz kommt, weist im wesentlichen eine in den Figuren nicht explizit dargestellte Kupplungs Stange zum Übertragen von Zug- und Stoßkräften und einen an einem Wagenkasten eines mehrgliedrigen Fahrzeuges anbringbaren Lagerbock auf. Im einzelnen besteht der Lagerbock aus einem ersten an dem Wagenkasten des mehrgliedrigen Fahrzeuges starr anbringbaren Lagerbockteil 2 und einem zweiten mit dem wagenkastensei tigen Endabschnitt der Kupplungs Stange über einen Schwenkbolzen 4 verbundenen Lagerbockteil 3. Der Schwenkbolzen 4 stellt hierbei die Schnittstelle dar, über welche die beispielsweise von einem benachbarten Wagenkasten übertragenen Stoßkräfte über die Kupplungsstange in das zweite Lagerbockteil 3 einleitbar sind. Das erste Lagerbockteil 2, welches wie dargestellt aus zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Leisten bestehen kann, ist mit Hilfe einer Schraubverbindung 8 an dem Wagenkasten starr anbringbar. Das zweite Lagerbockteil 3 hingegen wird zwischen einem vorspringenden Element 10 des ersten Lagerbockteils 2 und einem Verformungsrohr 5, welches als Energieverzehr dem Lagerbock nachgeschaltet ist, spielfrei verspannt.
Im einzelnen weist hierzu das Verformungsrohr 5 an seinem kupplungsstangenseitigen bzw. kupplungsebenenseitigen Endabschnitt 5b einen mit dem ersten Lagerbockteil 2 fest verbundenen Abschnitt 5.1 auf, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt 5.2 des Verformungsrohres 5 aufgeweiteten Querschnitt aufweist. Der kupplungsstangenseitige bzw. kupplungsebenenseitige Verformungsrohrabschnitt 5b, also der jenige Abschnitt des Verformungsrohres 5, der einen aufgeweiteten Querschnitt aufweist, kann mit dem ersten Lagerbockteil 2 über die bereits erwähnte Schraubverbindung 8 fest verbunden sein, wie es in Fig. 2a angedeutet ist.
Am kupplungsstangenseitigen bzw. kupplungsebenenseitigen Endabschnitt 3b des zweiten Lagerbockteils 3 ist als Schnittstelle zum Einleiten von Stoßkräften in die Energieverzehreinrichtung der Schwenkbolzen 4 vorgesehen, an welchem der wagenkastenseitige Endabschnitt der (nicht explizit dargestellten) Kupplungsstange mit dem Lagerbock in horizontaler Ebene schwenkbar angelenkt ist.
Der wagenkastenseitige Endabschnitt 3a des zweiten Lagerbockteils 3 hingegen ist zwischen dem bereits erwähnten vorspringenden Element 10 der ersten Lagerbockteils 2 und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt 5.2 der Verformungsrohres 5 spielfrei verspannt, also dem Verformungsrohrabschnitt, dessen Querschnitt vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung im Vergleich zum Querschnitt des mit dem ersten Lagerbockteil 2 fest verbundenen kupplungsstangenseitigen Verformungsrohrendab- schnittes 5b reduziert ist.
Im einzelnen ist hierbei am wagenkastenseitigen Endabschnitt 3a des zweiten Lagerbockteils 3 ein Führungselement 6 vorgesehen, welches einen einstückig mit dem Führungselement 6 ausgebildeten Kegelring 7 aufweist. Der kupplungsstangenseitige Endabschnitt 6b des Führungselementes 6 ist über einen formschlüssigen Eingriff mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt 3a des zweiten Lagerbockteiles 3 verbunden, wobei der wagenkastenseitige Endabschnitt 6a des Führungselements 6 zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 5.2, dessen Querschnitt nicht aufgeweitet ist, hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes 5.2 anliegt.
Der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2a bis Fig. 2c mit dem Führungselement 6 einstückig ausgebildete Kegelring 7 hingegen liegt an der Innenoberfläche des Übergangs- abschnittes 5.3 zwischen dem Verformungsrohr 5.1 mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 5.2 an.
Mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt 6a des Führungselements 6, der in den nicht aufgeweiteten Verformungsrohrabschnitt 5.2 hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrsabschnittes 5.2 anliegt, wird eine axiale Führung bereitgestellt, mit der beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung das zweite Lagerbockteil 2 in einer geführten und definierten Weise relativ zum ersten Lagerbockteil 2 und zum Verformungsrohr 5 in Richtung Wagenkasten unter gleichzeitiger Querschnittsaufweitung des weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnittes 5.2 geführt wird.
In den Figuren 3a bis 3c ist eine Abwandlung des unter Bezugnahme auf die Figuren 2a bis 2c zuvor beschriebenen Lagerbockes mit Energieverzehreinrichtung dargestellt, wobei diese bevorzugte Alternative bei einer zweiten Aus führungs form der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung verwendet wird. Im einzelnen ist in Fig. 3a eine Seitenschnitt- ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung gezeigt, welche bei einer Kupplungsanordnung zum Einsatz kommt. Eine Rückansicht auf die Energieverzehreinrichtung, welches bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3a zum Einsatz kommt, ist in Fig. 3b gezeigt. In Fig. 3c ist eine Schnittansicht entlang der in Fig. 3b angedeuteten Linie B-B durch den bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung zum Einsatz kommenden Lagerbock mit dem nachgeschalteten Energieverzehrelement gezeigt.
Wie es insbesondere Fig. 3a und Fig. 3c zu entnehmen ist, unterscheidet sich die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung von der zuvor unter Bezugnahme auf die Figuren 2a bis 2c beschriebenen ersten Ausführungsform zum einen dadurch, dass der kupplungsstangenseitige Endabschnitt 5b des Verformungsrohres 5 nicht über die Schraubverbindung 8, sondern über eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Lagerbockteil 2 fest verbunden ist. Diese formschlüssige Verbindung wird über ein in radialer Richtung vorspringendes Teil 9 am kupplungsstangenseitigen Endabschnitt 5b des Verformungsrohres 5 einerseits und das erste Lagerbockteil 2 sowie ein Element 10 gebildet. Des weiteren unterscheidet sich der bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energieverzehreinrichtung verwendete Lagerbock mit dem nachgeschalteten Energieverzehrelement von der ersten Ausführungsform in der Realisierung des Führungselementes 6. Wie es insbesondere Fig. 3a und Fig. 3c zu entnehmen ist, sind bei der zweiten Ausführungsform ein Kegelring 7 vorgesehen, welcher mit seinem kupp- lungsstangenseitigen Endabschnitt 7b mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt 3a des zweiten Lagerbockteils 3 über einen formschlüssigen Eingriff fest verbunden ist, und welcher an der Innenoberfläche des Übergangsabschnittes 5.3 zwischen dem Verformungsrohrabschnitt 5.1 mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 5.2 anliegt. Zusätzlich zu dem Kegelring 7 ist bei der zweiten Ausführungsform ein separat vom Kegelring 7 ausgebildetes Führungselement 6 vorgesehen, welches mit seinem kupplungsstangenseitigen Endabschnitt 6b mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt 3a des zweiten Lagerbockteils 3 ebenfalls vorzugsweise über einen formschlüssigen Eingriff verbunden ist, wobei der wa- genkastenseitige Endabschnitt 6a des Führungselements 6 zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Verformungsrohrabschnitt 5.2 hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes 5.2 anliegt.
Da bei der zweiten Ausführungsform der Kegelring 7 einerseits und das Führungselement 6 andererseits als separate Bauteile ausgeführt sind, eignet sich das in Fig. 3a und Fig. 3c dargestellte Führungselement 6 insbesondere zum Nachrüsten einer bereits bestehenden Lösung, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist. Demnach ist es möglich, bei der in Fig. 1 gezeigten Lösung lediglich das Führungselement 6 gemäß Fig. 3a einzubauen, um der Energieverzehreinrichtung die Funktionalität einer axialen Führung beim Überschreiten der Betriebslast der Kupplungsanordnung bereitzustellen.
Die Ausführung der Erfindung sind nicht die unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können die hierin beschriebenen Einzelmerkmale in einer beliebigen Kombination miteinander realisiert werden. Insbesondere ist es beispielsweise auch denkbar, dass die Energieverzehreinrichtung in einem Seitenpuffer eines mehrgliedrigen Fahrzeuges verwendet wird, wobei der Seitenpuffer eine Prallfläche zum Einleiten von Stoßkräften in die Energieverzehreinrichtung aufweist, und wobei die vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle der Energieverzehreinrichtung mit der Prallfläche des Seitenpuffers vorzugsweise starr verbunden ist. Bezugszeichenliste
2 erstes Lagerbockteil
3 zweites Lagerbockteil
3a wagenkastenseitiger Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils
3b kupplungsstangenseitiger Endabschnitt des zweiten Lagerbockteils
4 Schwenkbolzen
5 Verformungsrohr
5a wagenkastenseitiger Endabschnitt des Verformungsrohres
5b kupplungsstangenseitiger Endabschnitt des Verformungsrohres
5.1 Verformungsrohrabschnitt mit aufgeweitetem Querschnitt
5.2 Verformungsrohrabschnitt mit nicht-aufgeweitetem Querschnitt
5.3 Übergangsabschnitt des Verformungsrohres
6 Führungselement
6a wagenkastenseitiger Endabschnitt des Führungselements
6b kupplungsstangenseitiger Endabschnitt des Führungselements
7 Kegelring
7a wagenkastenseitiger Endabschnitt des Kegelringes
7b kuppplungsstangenseitiger Endabschnitt des Kegelringes
8 Schraubenverbindung
9 vorspringendes Element am kupplungsstangenseitiger Endabschnitt des Verformungsrohres des ersten Lagerbockteils
10 vorspringendes Element am ersten Lagerbockteil

Claims

„Energieverzehreinrichtung für mehrgliedrige Fahrzeuge"Patentansprüche
1. Energieverzehreinrichtung für eine Kupplungsanordnung, für eine Kurzkupplung oder für einen Seitenpuffer eines mehrgliedrigen Fahrzeuges, mit einem an einem Wagenkasten anbringbaren Lagerbock (2, 3), welcher eine vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle (4) aufweist, über welche die von einem benachbarten Wagenkasten übertragenen Stoßkräfte in den Lagerbock (2, 3) einleitbar sind, und mit einem Verformungsrohr (5), welches an dem Lagerbock (2, 3) anliegt, wobei der Lagerbock (2, 3) ein an einem Wagenkasten des mehrgliedrigen Fahrzeuges starr anbringbares erstes Lagerbockteil (2) und ein mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt der Schnittstelle (4) verbundenes zweites Lagerbockteil (3) aufweist, wobei das Verformungsrohr (5) an seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt (5b) einen mit dem ersten Lagerbockteil (2) fest verbundenen Abschnitt (5.1) aufweist, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) aufgeweiteten Querschnitt aufweist, und wobei der wagenkastenseitige Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) zwischen dem ersten Lagerbockteil (2) und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (2, 3) ferner ein Führungselement (6) aufweist, dessen kupplungs- ebenenseitiger Endabschnitt (6b) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) verbunden ist, und dessen wagenkastenseitiger Endabschnitt (6a) zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes (5.2) anliegt.
2. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Führungselement (6) des Lagerbocks (2, 3) einen einstückig mit dem Führungselement (6) ausgebildeten Kegelring (7) aufweist, dessen kupplungsebenenseitiger Endabschnitt (7b) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) verbunden ist, und dessen wagenkastenseitiger Endabschnitt (7a) zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) hineinragt und an der Innenoberfläche dieses Verformungsrohrabschnittes (5.2) anliegt.
3. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 2, wobei der kupplungsebenenseitige Endabschnitt (7b) des Kegelrings (7) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) in einem formschlüssigen Eingriff steht.
4. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der kupplungsebenenseitige Endabschnitt (7b) des Kegelrings (7) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) über eine kraftschlüssige Verbindung starr verbunden ist.
5. Energieverzehreinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Kegelring (7) an der Innenoberfläche des Übergangsabschnittes (5.3) zwischen dem Verformungsrohrabschnitt (5.1) mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) anliegt.
6. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lagerbock (2, 3) ferner einen Kegelring (7) aufweist, welcher mit seinem kupp- lungsebenenseitigen Endabschnitt (7b) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) verbunden ist, und welcher an der Innenoberfläche des Übergangsabschnittes (5.3) zwischen dem Verformungsrohrabschnitt (5.1) mit dem aufgeweiteten Querschnitt und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) anliegt, und wobei das Führungselement (6) mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt (6b) mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) verbunden ist und seinem wagenkastenseitigen Endabschnitt (6a) zumindest teilweise in den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) hineinragt und an der Innenoberfläche des Verformungsrohrabschnittes (5.2) anliegt.
7. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kegelring (7) mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt (7b) einerseits und das Führungselement (6) mit seinem kupplungsebenenseitigen Endabschnitt (6b) andererseits jeweils mit dem wagenkastenseitigen Endabschnitt (3a) des zweiten Lagerbockteils (3) in einem formschlüssigen Eingriff stehen.
8. Energieverzehreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Führungselement (6) und das zweite Lagerbockteil (3) einstückig ausgebildet sind.
9. Energieverzehreinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das zweite Lagerbockteil (3) zwischen dem ersten Lagerbockteil (2) und dem weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) über den Kegelring (7) spielfrei verspannt ist.
10. Energieverzehreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lagerbockteil (2) mit Hilfe einer Schraubverbindung (8) an dem Wagenkasten anbringbar ist.
11. Energieverzehreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lagerbockteil (2) über eine formschlüssige Verbindung an dem Wagenkasten anbringbar ist.
12. Energieverzehreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lagerbockteil (2) aus zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Leisten besteht, die fest mit dem Wagenkasten verschraubbar sind.
13. Energieverzehreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einerseits das zweite Lagerbockteil (3) derart zwischen dem ersten Lagerbockteil (2) und dem Verformungsrohr (5) verspannt und andererseits das Verformungsrohr (5) derart ausgelegt ist, dass bei Überschreiten einer vorab festlegbaren Betriebslast der Energieverzehreinrichtung sich das zweite Lagerbockteil (3) relativ zum ersten La- gerbockteil (2) in Richtung des Wagenkastens bewegt und dabei den weiter in Richtung Wagenkasten liegenden Abschnitt (5.2) des Verformungsrohres (5) und der Querschnittserweiterung plastisch verformt.
14. Verwendung der Energieverzehreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen in einer Kupplungsanordnung eines mehrgliedrigen Fahrzeuges, wobei die Kupplungsanordnung eine Kupplungs Stange zum Übertragen von Zug- und Stoßkräften aufweist, und wobei die vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle (4) der Energieverzehreinrichtung einen vertikal verlaufenden Schwenkbolzen aufweist, über den der wagenkastenseitige Endabschnitt der Kupplungsstange an dem zweiten Lagerbockteil (3) in horizontaler Ebene schwenkbar angelenkt ist.
15. Verwendung der Energieverzehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Seitenpuffer eines mehrgliedrigen Fahrzeuges, wobei der Seitenpuffer eine Prallfläche zum Einleiten von Stoßkräften in die Energieverzehreinrichtung aufweist, und wobei die vorzugsweise in Richtung Kupplungsebene zeigende Schnittstelle (4) der Energieverzehreinrichtung mit der Prallfläche des Seitenpuffers vorzugsweise starr verbunden ist.
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