[0001] Die Erfindung betrifft eine Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener
Güterwagen gelagerter Aufbauten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Aus der DE 39 40 650 C1 ist eine Abstützeinrichtung für Behälter auf dem Untergestell
eines Eisenbahngüterwagens bekannt, die den Behälter an beiden Enden in quer zur Längsrichtung
des Eisenbahngüterwagens angeordneten Endsätteln begrenzt längsverschieblich gegenüber
dem Untergestell halten, wobei der Behälter in Querrichtung über die Endsättel und
geeignete Halteelemente, z. B. Spannbänder am Untergestell gehalten ist. An jedem
Ende des Behälters ist ein behälterseitiges Anschlagstück befestigt, das einem untergestellseitigen
Widerlager zugeordnet ist. Jedes mit dem Behälter verbundenes Anschlagstück ist für
Bewegungen in Richtung auf das jeweils zugeordnete Ende des Untergestells bezüglich
des jeweils zugeordneten Widerlagers zwangfrei längsverschieblich geführt, derart,
daß Kräfte und Energien aus einer Stoßeinleitung an einem Ende des Untergestells über
das Untergestell und das Widerlager am stoßabgewandten Ende des Untergestells in das
zugeordnete Anschlagstück des Behälters am der Stoßeinrichtung abgewandten Ende in
den Behälter eingeleitet werden. Durch diese Ausbildung wird die Verbindungsstelle
zwischen Aufbau und Untergestell bei hohen Krafteinleitungen in das Untergestell,
insbesondere bei Pufferstößen auf der Seite des Pufferstoßes entlastet und die auftretende
Pufferkraft verringert Das Untergestell ist in Längsrichtung reversibel nachgiebig
ausgebildet, wobei eine Energieaufnahme und ein nennenswerter Abbau der Pufferstoßkraft
durch gezielte reversible Biegung der Trägerstruktur oder von Teilen der Trägerstruktur
der Kopfsektionen und/oder der Mittelsektion des Untergestells erfolgt. Um dies zu
erreichen weist die Mittelsektion zwei in horizontaler Ebene mit Abstand angeordnete
Langträger auf, die durch einen Strebverband verbunden sind, der die Langträger reversibel
biegeweich miteinander koppelt und diese zu Biegeverformungen quer zur Längsrichtung
des Untergestells mindestens in der horizontalen Ebene zwingt.
[0003] Für bestimmte Einsatzfälle ist es allerdings wünschenswert, die Pufferkräfte weiter
zu erniedrigen und dazu beispielsweise das Untergestell noch weicher auszubilden.
Dem sind aber aus Stabilitätsgründen Grenzen gesetzt, da die Zulassungsbedinungen
für die Einstellung von Eisenbahnfahrzeugen bestimmte Festigkeiten bzw. maximale Verformungen
beim Diagonalstoß oder den Anhebefall vorschreiben.
[0004] Aus der DE 39 09 883 A1 ist es bekannt, bei einem gattungsähnlichen Eisenbahngüterwagen
zwischen den Anschlagstücken und dem jeweils zugeordneten Widerlager jeweils eine
in Richtung auf die Quermittelebene des Eisenbahngüterwagens wirksame Energieverzehreinrichtung
anzuordnen, wobei als Energieverzehreinrichtung eine Druckfederanordnung oder eine
Keilebene vorgeschlagen wird. Als nachteilig erweist es sich, daß die sichere Rückstellung
des Behälters nach einem Pufferstoß gegenüber dem Untergestell nicht immer erreicht
wird. Zur Abhilfe sind zusätzliche Rückstelleinrichtungen erforderlich, was den Wartungsaufwand
und die Wirtschaftlichkeit ungünstig beeinflußt.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Abstützeinrichtung
derart auszubilden, daß die Energieaufnahmefähigkeit der den Aufbau in Längsrichtung
gegen das Untergestell abstützenden Elemente einer Abstützvorrichtung weiter erhöht
wird, die Rückstellfähigkeit des Aufbaus gegen das Untergestell nach dem Pufferstoß
verbessert wird.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Abstützeinrichtung gelöst.
[0007] Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 angegeben.
[0008] Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert.
[0009] Es zeigt
- Fig. 1
- eine Seitenansicht eines Kesselwagens mit einer erfindungsgemäßen Abstützeinrichtung;
- Fig. 2
- die Draufsicht auf das Untergestell des Kesselwagens nach Fig. 1;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abstützeinrichtung;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Abstützeinrichtung in
schematischer Darstellung;
- Fig. 5
- eine Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Abstützeinrichtung in
schematischer Darstellung.
[0010] Der in Fig. 1 dargestellte Eisenbahngüterwagen (Kesselwagen) weist ein Untergestell
1 mit zwei Kopfsektionen 2 und einer Mittelsektion 3 und einen Aufbau 4 (Kessel) auf,
der an den Enden A und B jeweils in einem am Untergestell 1 befestigten Quersattel
5 und mittels geeigneter Haltelemente 6 (Spannbänder) in Querrichtung am Untergestell
1 gehalten ist. Die Längsanbindung des Aufbaus 4 am Untergestell 1 erfolgt über eine
Abstützeinrichtung, die den Aufbau 4 bei einem Pufferstoß, d. h. einer Krafteinleitung
über die Puffer in das Untergestell, gegen das Untergestell 1 begrenzt längsverschieblich
hält. Jeder Güterwagenhälfte ist bezüglich der Quermittelebene mindestens ein in einer
Richtung wirksames Längslager 98 mit Anschlagstück 8 und Widerlager 9 in zur Quermittelebene
spiegelsymmetrischer, zueinander gegenläufiger Anordnung zugeordnet. Zur überleitung
der Kräfte vom Untergestell in den Aufbau 4 sind am Untergestell 1 Krafteinleitungslager
13 und am Aufbau 4 Kraftaufnahmelager 14 befestigt.
[0011] Das Krafteinleitungslager 13 und das zugeordnete Kraftaufnahmelager 14 sind in Längsrichtung
des Güterwagens derart hintereinander angeordnet, daß bei einer Krafteinleitung aus
dem Untergestell 1 zwischen dem Krafteinleitungslager 13 und dem zugeordneten Kraftaufnahmelager
14 eine Kraftrichtungsumkehr gegeben ist und lediglich Kräfte resultierend aus einer
Vergrößerung des Abstandes zwischen Krafteinleitungslager 13 und zugeordnetem Kraftaufnahmelager
14 übertragbar sind.
[0012] Die Abstützeinrichtung nach den Figuren 1 bis 3 weist einen Mittensattel 7 auf, welcher
im Mittenbereich des Radstandes oder Drehgestellabstandes fest mit dem Aufbau 4 verbunden
ist, nicht jedoch mit dem Untergestell 1. Am Mittensattel 7 ist symmetrisch zur Aufbauquermittelebene
je ein Anschlagstück 8 befestigt, das einem untergestellseitigen Widerlager 9 zugeordnet
ist und die zusammen das in einer Längsrichtung wirksame Längslager 98 bilden.
[0013] Das Längslager 98 ist derart ausgebildet und angeordnet, daß das Anschlagstück 8
durch das Widerlager 9 gegen Verschiebungen (Relativbewegungen) in Richtung auf die
Quermittelebene des Untergestells 1 festgelegt ist, in Richtung auf das jeweils zugeordnete
Ende A bzw. B des Untergestells 1 im Widerlager 9 jedoch längsverschieblich gehalten
ist.
[0014] Zwischen dem Krafteinleitungslager 13 und dem zugeordneten Kraftaufnahmelager 14
ist ein Zugglied 10 (z. B. Zugstange oder -träger, vorgespannter Seilzug) angeordnet,
an dessen einem Ende das in einer Längsrichtung wirksame Längslager 98 angeordnet
ist und dessen anderes Ende längsrichtungsfest entweder mit dem untergestellseitigen
Krafteinleitungslager 13 oder mit dem aufbauseitigen Kraftaufnahmelager 14 verbunden
ist.
[0015] In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das Zugglied 10, das sich vom Mittensattel
7 bis zum zugeordneten Ende A bzw. B des Untergestells 1 erstreckt und dort befestigt
ist, am Widerlager 9 befestigt.
[0016] Das Zugglied 10 ist unter Zugbelastung durch Dehnung im elastischen Bereich bei gutem
Rückstellverhalten, d. h. mit hohen Rückstellkräften, charakterisiert.
[0017] Die Abstützeinrichtung weist mindestens je ein Zugglied 10 je zugeordneter Kopfsektion
2 auf, zweckmäßig jedoch vier Zugglieder 10, die derart angeordnet sind, daß jeder
Wagenhälfte bezüglich der Quermittelebene und damit jeder Kopfsektion 2 des Untergestells
1 zwei gleichwirkende Zugglieder 10 in symmetrischer Anordnung zugeordnet sind. Die
Zugglieder 10 jeder Wagenhälfte sind bezüglich der Zugglieder 10 der anderen Wagenhälfte
entgegenwirkend und spiegelsymmetrisch zur Quermittelebene angeordnet.
[0018] Die Zugglieder 10 sind in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 3 als
Außenlangträger ausgebildet, die vom Kopfträger 11 der Kopfsektion 2 über den Hauptquerträger
12 in der Ebene des Untergestells 1 bis zum Mittensattel 7 erstreckt sind und dort
über das an dem Zugglied 10 befestigte Widerlager 9 am aufbauseitigen Anschlagstück
8 angreifen. Somit ist eine aus Sicherheitsgründen erwünschte, möglichst durchgehende
Flankenabgrenzung gegeben.
[0019] Nachfolgend ist die Abstützeinrichtung bei Beaufschlagung durch einen Auflaufstoß
bzw. Pufferstoß erläutert. Die Abstützeinrichtungen sind in den Fig. 1 bis 3 in einer
Lage kurz nach der Stoßeinleitung dargestellt.
[0020] Nach einem Pufferstoß, beispielsweise auf der Seite A des Kesselwagens, wird die
Stoßenergie zunächst durch die im Kraftfluß liegenden Puffer - im Regelfall sind am
Stoß vier Puffer beteiligt - in den Grenzen deren maximaler Pufferarbeit erniedrigt.
Da der Aufbau 4 auf der Seite A der Stoßeinbringung in Stoßrichtung nicht mit dem
aufbauseitigen Anschlagstück 8 im untergestellseitigen Widerlager 9 festgelegt ist,
wird der Pufferstoß durch das Untergestell 1 geleitet, wobei ein weiterer Teil der
Stoßenergie in Abhängigkeit von der konstruktiven Ausbildung der Federkonstante und
der Dämpfungseigenschaft des Untergestells 1 im Untergestell 1 abgebaut wird. Die
nunmehr verbliebene Stoßkraft bzw. Stoßenergie wird am Ende B des Untergestells 1
über das Krafteinleitungslager 13 in das Zugglied 10 (um)geleitet und zum Mittensattel
7 geführt und dort über das Widerlager 9 und das behälterseitige Anschlagstück 8 in
das Kraftaufnahmelager 14 übertragen. Somit wird ein Abbau der Stoßenergie in den
Puffern, im Untergestell 1 und in den dem Ende B zugeordneten Zuggliedern 10 erreicht,
bevor eine Krafteinleitung in das Kraftaufnahmelager 14 am Mittensattel 7 erfolgt.
[0021] Die Zugglieder 10 sind grundsätzlich nur in einer Richtung wirksam ausgebildet, nämlich
für Zugkräfte aus einer Krafteinleitung über das Krafteinleitungslager 13 vom jeweils
stoßabgewandten Ende B des Untergestells 1. Die dem Ende A zugeordneten Zugglieder
10 werden bei einer Stoßeinbringung am Ende A des Untergestells 1 nicht belastet und
sind an der Stoßkrafteinleitung in den Aufbau 4 nicht beteiligt.
[0022] In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hier sind
die Längslager 98 im Bereich der Kopfsektionen 2 angeordnet und jedes untergestellseitige
Widerlager 9 ist einem aufbauseitigen Anschlagstück 8 zugeordnet, das durch das Widerlager
9 in Richtung auf die Quermittelebene des Güterwagens festgelegt ist. Das Anschlagstück
8 ist am Ende des Zuggliedes 10 befestigt. Das Zugglied 10 erstreckt sich von der
Kopfsektion 2 vom Anschlagstück 8 bis zum Mittensattel 7 und ist dort befestigt. Das
Zugglied 10 kann auch als durchgehendes Bauteil ausgebildet sein, das als Außenlangträger
zwischen den Kopfsektionen angeordnet ist.
[0023] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 3 sind somit zwischen dem Kraftaufnahmelager
14 des Aufbaus 4 und dem Krafteileitungslager 13 des Untergestells 1 Zugglieder 10
angeordnet, die entweder zwischen den untergestellseitigen Widerlagern 9 im Bereich
des Mittensattels 7 und deren Abstützung am zugeordneten Ende A, B des Untergestells
1 oder zwischen den aufbauseitigen Anschlagstücken 8 an den Wagenenden A, B und dem
Mittensattel 7 befestigt sind. Ein Pufferstoß wird vergleichbar nach dem Durchlauf
durch das Untergestell 1 an der stoßabgewandten Seite des Untergestells 1 über das
Krafteinleitungslager 13 in das Zugglied 10 umgeleitet, unter Stoßenergieerniedrigung
zum Mittensattel 7 geführt und von dort über das Kraftaufnahmelager 14 in den Aufbau
4 eingebracht.
[0024] Die konstruktiv unterschiedliche Anbindung des Zuggliedes 10 zwischen dem Mittensattel
7 und Anschlagstück 8 im zweiten Ausführungsbeispiel entspricht bei funktionsbezogener
Zuordnung der Elemente funktionell der Anbindung aus dem ersten Ausführungsbeispiel.
[0025] Die Länge der Zugglieder 10 ist ausgehend vom Bereich am Mittensattel 7 bis zu den
Enden A, B des Untergestells 1 auf jede Zwischenlänge beliebig festlegbar. Bei Verwendung
von Zwischenlängen sind durch die geringere Länge der Energieverzehrelemente allerdings
die Beiträge des Untergestells 1 und des Zuggliedes 10 zum Energieverzehr geringer.
Die Festlegung der Länge und der Anordnung hat jedoch ebenfalls unter Berücksichtigung
von Symmetriefaktoren zu erfolgen.
[0026] In zwei weiteren Ausführungbeispielen der Erfindung (Fig. 4 und Fig. 5) sind die
Zugglieder 10 der Abstützeirichtungen von einer Güterwagenhälfte bezüglich der Quermittelebene
des Güterwagens über die Quermittelebene hinaus zur anderen Güterwagenhälfte erstreckt.
Um eine möglichst große effektive Länge der Energieverzehrelemente zu erreichen, sind
die Zugglieder 10 zwischen den Kopfsektionen 2 über nahezu das gesamte Untergestell
1 erstreckt.
[0027] Die Längslager 98 können in Bereich des aufbauseitigen Kraftaufnahmelagers 14 (Fig.
4) oder des untergestellseitigen Krafteinleitungslagers 13 (Fig. 5) angeordnet sein.
[0028] Bei beiden Ausführungsbeispielen wird nach Einleitung eines Auflaufstoßes in das
Untergestell die Kraft bzw. Energie der bezüglich der Quermittelebene stoßabgewandten
Untergestellhälfte B in das Krafteinleitungslager 13 eingeleitet und über das am Krafteinleitungslager
13 angreifende Zugglied 10 zum stoßzugewandten Ende A des Untergestells umgelenkt
und bei Ausschöpfen der maximal möglichen Länge am stoßzugewandten Ende A des Aufbaus
4 über das Kraftaufnahmelager 14 in den Aufbau 4 eingeleitet. Auch diese Bauarten
erlauben prinzipiell eine beliebig lange Ausführung der Zugglieder 10.
[0029] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ergibt sich bezüglich der Richtung der Längsverschiebbarkeit
der Anschlagstücke 8 im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen eine Richtungsumkehr.
Denn hier legen die untergestellseitigen Widerlager 9 das jeweils zugeordnete aufbauseitige
Anschlagstück 8 in Richtung auf das dem Anschlagstück 8 zugeordnete Ende des Aufbaus
8 fest, während die Anschlagstücke 8 jeweils in Richtung auf die Quermittelebene des
Untergestells 1 im Längslager 98 längsverschieblich gehalten sind.
Bezugszeichen
[0030]
- 1
- Untergestell
- 2
- Kopfsektion
- 3
- Mittensektion
- 4
- Aufbau
- 5
- Quersattel
- 6
- Halteelement
- 7
- Mittensattel
- 8
- Anschlagstück
- 9
- Widerlager
- 98
- Längslager
- 10
- Zugglied
- 11
- Kopfträger
- 12
- Hauptquerträger
- 13
- Krafteinleitungslager
- 14
- Kraftaufnahmelager
1. Abstützeinrichtung für auf Untergestellen schienengebundener Güterwagen gelagerter
Aufbauten, insbesondere für Kessel auf Kesselwagen, wobei der Aufbau mindestens an
den Wagenenden jeweils mittels eines Quersattels und geeigneter Halteelemente quer
zur Längsrichtung des Untergestells festgelegt und gegen das Untergestell bei einem
Pufferstoß begrenzt längsverschieblich gehalten ist und jeder Güterwagenhälfte bezüglich
der Quermittelebene mindestens ein in einer Richtung wirksames Längslager mit Anschlagstück
und Widerlager und eine in einer Längsrichtung wirksame Energieverzehreinrichtung
in spiegelsymmetrischer, zueinander bezüglich der Quermittelebene gegenläufiger Anordnung
zugeordnet ist, wobei am Untergestell Krafteinleitungslager und am Aufbau Kraftaufnahmelager
befestigt sind, und daß das Längslager und die Energieverzehreinrichtung zwischen
dem Krafteinleitungslager und dem zugeordneten Kraftaufnahmelager angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Krafteinleitungslager (13) und das zugeordnete Kraftaufnahmelager (14) in
Längsrichtung derart hintereinander angeordnet sind, daß bei einer Krafteinleitung
aus dem Untergestell (1) zwischen dem Krafteinleitungslager (13) und dem zugeordneten
Kraftaufnahmelager (14) eine Kraftrichtungsumkehr gegeben ist und lediglich Kräfte
resultierend aus einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Krafteinleitungslager (13)
und zugeordnetem Kraftaufnahmelager (14) übertragbar sind, daß zwischen dem Krafteinleitungslager
(13 ) und dem zugeordneten Kraftaufnahmelager (14) ein Zugglied (10) angeordnet ist,
an dessen einem Ende das in einer Längsrichtung wirksame Längslager (98) mit Anschlagstück
(8) und Widerlager (9) angeordnet ist und dessen anderes Ende längsrichtungsfest entweder
mit dem untergestellseitigen Krafteinleitungslager (13) oder mit dem aufbauseitigen
Kraftaufnahmelager (14) verbunden ist, und daß das Zugglied (10) unter Zugbelastung
durch Dehnung im elastischen Bereich bei hohen Rückstellkräften charakterisiert ist.
2. Abstützeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jedes untergestellseitige Widerlager (9) das jeweils zugeordnete aufbauseitige
Anschlagstück (8) in Richtung auf die Quermittelebene des Untergestells (1) festlegt
und das Anschlagstück (8) in Richtung auf das Widerlager (9) zugeordnete Ende des
Untergestells (1) im Längslager (98) längsverschieblich gehalten ist.
3. Abstützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes untergestellseitige Widerlager (9) das jeweils zugeordnete aufbauseitige
Anschlagstück (8) in Richtung auf das dem Anschlagstück (8) zugeordnete Ende des Aufbaus
(4) festlegt und das Anschlagstück (8) in Richtung auf die Quermittelebene des Untergestells
(1) im Längslager (98) längsverschieblich gehalten ist.
4. Abstützeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Aufbau (4) ein Mittensattel (7) befestigt ist, der im Mittenbereich des Radstandes
oder Drehgestellabstandes fest mit dem Aufbau (4) verbunden ist, nicht jedoch mit
dem Untergestell (1) und daß das Zugglied (10) sich vom Mittensattel (7) bis zum zur
zugeordneten Kopfsektion (2) des Untergestells (1) erstreckt.
5. Abstützeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslager (98) im Bereich des aufbauseitigen Kraftaufnahmelagers (14) an
dem zum Mittensattel (7) weisenden Ende des Zuggliedes (10) angeordnet ist.
6. Abstützeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslager (98) an dem zur Kopfsektion (2) des Untergestells (1) weisenden
Ende des Zuggliedes (10) im Bereich des untergestellseitigen Krafteinleitungslagers
(13) angeordnet ist.
7. Abstützeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (10) von einer Güterwagenhälfte bezüglich der Quermittelebene über
die Quermittelebene hinaus zur anderen Güterwagenhälfte erstreckt ist.
8. Abstützeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (10) im Bereich von der ersten Kopfsektion (2) zur zweiten Kopfsektion
(2) erstreckt ist.
9. Abstützeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslager (98) im Bereich des untergestellseitigen Krafteinleitungslagers
(13) angeordnet ist.
10. Abstützeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Längslager (98) im Bereich des aufbauseitigen Kraftaufnahmelagers (14) angeordnet
ist.
11. Abstützeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung vier Zugglieder (10) aufweist, die derart angeordnet
sind, daß jeder Güterwagenhälfte (bezüglich der Quermittelebene) bzw. jeder Kopfsektion
(2) zwei gleichwirkende Zugglieder (10) zugeordnet sind.
12. Abstützeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (10) als Außenlangträger ausgebildet sind, die von der Kopfsektion
(2) in der Ebene des Untergestells (1) jeweils bis zum Mittensattel (7) oder durchgehend
bis zur zweiten Kopfsektion (2) erstreckt sind.