HÜLSENPUFFER MIT MECHANISCHEM WIDERSTRAND BEI TELESKOPIERBEWEGUNG

Abstract

 Vorgeschlagen wird ein universeller Hülsenpuffer (1) für bewegliche oder feste Tragstrukturen (5), mit einem ersten und zweiten Führungsteil in Form einer Hülse (3) und eines Stößels (2), wobei die Hülse (3) ortsfest an der Tragstruktur (5) befestigbar ist und der Stößel (2) relativ zur Hülse (3) in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar und bei seiner Verschiebebewegung von der Hülse (3) wird, wobei erstes und zweites Führungsteil (2, 3) so ausgebildet sind, dass sie teleskopartig ineinander verschiebar sind, und mit einem Kraftübertragungsglied (9, 29, 39) zum nachgiebigen Koppeln des Stößels (2) mit der Tragstruktur (5), wobei eine einen mechanischen Widerstand bildende Struktur (2a, 6, 7, 11) vorgesehen ist, um bei einer der Teleskopierbewegungen der Führungsteile (2, 3) und/oder der länglichen Abschnitte (2, 8) die Teleskopierbewegung zu bremsen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Hülsenpuffer für bewegliche oder feste Tragstrukturen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus dem Stand der Technik ist aus der WO 16 / 139 596 A1 ein sog. Absorberpuffer bekannt, bei dem eine Hülse in einer Aussparung einer Befestigungsplatte zur Befestigung an der Tragstruktur vorgesehen ist. Um bei einem Zusammenstoß einen Energieverzehr zu ermöglichen, bei dem der Puffer geopfert wird, um einen Teil des Stoßes abzufangen und Schädigungen am Schienenfahrzeug reduzieren zu können, sind spanende Werkzeuge vorgesehen, die an der Befestigungsplatte angebracht sind und auf die Hülse einwirken.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hülsenpuffer bereitstellen zu können, der möglichst universell für Tragstrukturen unterschiedlicher Art und mit unterschiedlichen Anforderungen eingesetzt werden kann und dennoch ein hohes Maß an Sicherheit bietet.

[0004] Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Hülsenpuffer der eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.

[0006] Die Erfindung betrifft einen Hülsenpuffer für bewegliche oder feste Tragstrukturen, insbesondere Schienenfahrzeuge. Bei einer festen Tragstruktur handelt es sich beispielsweise um einen Pufferblock, der den Abschluss eines Gleises darstellt und verhindern soll, dass ein Schienenfahrzeug über diesen Bereich hinaus rollt und gegebenenfalls entgleist. Bei beweglichen Tragstrukturen handelt es sich in der Regel um Schienenfahrzeuge wie Lokomotiven, Güterwagen, Reisezugwagen oder dergleichen. Der erfindungsgemäße Hülsenpuffer ist in sich teleskopierbar und umfasst ein erstes und ein zweites Führungsteil in Form einer Hülse und eines Stößels, gegebenenfalls auch mehrere Führungsteile. Hülse und Stößel besitzen unterschiedliche Durchmesser, sodass diese bei einer Stoßeinwirkung ineinandergeschoben werden können, also teleskopierbar sind. Die Hülse ist ortsfest an einer Tragstruktur befestigbar. Die relative Verschiebung zwischen Hülse und Stößel bei der Teleskopierbewegung erfolgt entsprechend in Fahrzeuglängsrichtung. Die entsprechenden Hülsenpuffer werden aufgrund ihrer Anordnung an der (Fahrzeug-)Tragstruktur oftmals auch als Seitenpuffer bezeichnet.

[0007] Der Hülsenpuffer erfüllt unter anderem in zweifacher Hinsicht jeweils eine Funktion:

• Werden zum Beispiel Schienenfahrzeuge, z.B. Wagen, aneinandergekoppelt, so stoßen diese bei sehr geringer Geschwindigkeit im Normalbetrieb zusammen. Die Schienenfahrzeuge besitzen aber in der Regel eine große Masse, sodass ein starker Impuls dabei übertragen wird. Damit es nicht zu Beschädigungen der Schienenfahrzeuge kommt, besitzen die entsprechenden Fahrzeuge in der Regel Hülsenpuffer, welche den Stoß entsprechend abfangen können, ohne dass Strukturen beschädigt bzw. in Mitleidenschaft gezogen werden. Entsprechende Hülsenpuffer ermöglichen sehen hierfür meist ein elastisches Kraftübertragungsglied (z.B. eine Feder) vor, welche die Kraft beim Stoß aufnimmt, gestaucht wird und sich wieder ausdehnen und den Puffer in den ursprünglichen Zustand zurückversetzen kann. Die Einwirkung auf den Hülsenpuffer in diesem Kraftbereich ist also reversibel. Darüber hinaus kann zum Beispiel auch ein Schienenfahrzeug gegen eine feste Tragstruktur wie einen Pufferblock geparkt werden, sodass auch hier bei geringer Geschwindigkeitskrafteinwirkung die entsprechenden Hülsenpuffer miteinander in Berührung kommen.
• Insbesondere bei ungewollten Zusammenstößen, bei denen sehr hohe Kraftwirkungen auftreten, ermöglicht der Hülsenpuffer aber außerdem, dass zumindest ein Teil der beim Stoß auftretenden Energie aufgebraucht wird und somit nicht mehr die Tragstruktur schädigen kann. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann zu diesem Zweck eines der Führungsteile in längliche Abschnitte unterteilt sein, die wiederum über Sollbruchverbindungen untereinander verbunden sind, die bei Überschreiten einer bestimmten Kraft beim Zusammenstoß, der sog. Auslösekraft, brechen. Im elastischen Bereich ist also eine Teleskopbewegung zwischen den Führungsteilen Stößel und Hülse zerstörungsfrei möglich, während oberhalb der Auslösekraft die Sollbruchverbindungen zwischen den Abschnitten eines der Führungsteil aufgebrochen werden. Dies ist mit einem Energieverzehr verbunden. Erfindungsgemäß wird nunmehr, ob für einen Hülsenpuffer mit oder ohne Sollbruchverbindungen in der internen Struktur, einen zusätzliches mechanisches System zum Energieverzehr bei Überschreiten der Auslösekraft vorgeschlagen.

[0008] Dementsprechend ist erfindungsgemäß eine einen mechanischen Widerstand bildende Struktur vorgesehen ist, um bei der Teleskopierbewegung der Führungsteile und/oder der länglichen Abschnitte die Teleskopierbewegung zu bremsen. Ein derartiger mechanischer Widerstand zum Energieverzehr bietet mehrere Vorteile. Zum einen wird der mechanische Widerstand im vorliegenden erfindungsgemäßen Fall bei einem teleskopierbaren Hülsenpuffer eingesetzt, und zwar in der Weise, dass auch die Teleskopierbewegung gehemmt wird. Im Unterschied zum Stand der Technik kann ein Durchtauchen in die Tragstruktur vermieden werden. Zum anderen kann ein mechanischer Widerstand so gewählt werden, dass er eine Skalierbarkeit erlaubt, sodass der Einsatz bei unterschiedlichen Schienenfahrzeugen oder Tragstrukturen unterschiedlicher Größe ermöglicht werden kann.

[0009] Grundsätzlich sind verschiedene Varianten denkbar, welche der Teleskopierbewegungen durch den mechanischen Widerstand gehemmt werden soll. Erstens kann ein mechanischer Widerstand vorgesehen sein, der Teleskopierbewegung zwischen erstem und zweitem Führungsteil bei Überschreiten der Auslösekraft behindert. Zweitens kann aber auch die Teleskopierbewegung der länglichen Abschnitte eines Führungsteils ab Erreichen der Auslösekraft gebremst werden.

[0010] Als einen mechanischen Widerstand bildende Strukturen kommen zum Beispiel spanende Werkzeuge in Betracht. Diese Werkzeuge werden bei Überschreiten der Auslösekraft in Kontakt mit einer Struktur des Hülsenpuffers gebracht, sodass die Struktur des Hülsenpuffers infolge der Stoßwirkung beschädigt wird. Wenn die Energie beim Stoß ausreicht, wird das spanende Werkzeug vorangetrieben und dessen Bearbeitungsvorgang verzehrt einen Teil der Energie. Diese Ausführungsform besitzt insbesondere den Vorteil, dass eine sehr gute Skalierbarkeit ermöglicht wird. Um den mechanischen Widerstand genau anzupassen, kann der Bereich ausgewählt werden, über den das Werkzeug bei der spanenden Bearbeitung in die Struktur eingreift. Auch die Eindringtiefe kann variiert werden. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, die Anzahl der spanenden Werkzeuge zu wählen und somit eine lineare Skalierbarkeit bereitstellen zu können. Aus diesem Grund kann ein derartiger Hülsenpuffer gemäß diese Ausführungsform so gewählt werden, dass er für unterschiedliche Tragstrukturen, insbesondere für Schienenfahrzeuge unterschiedlicher Größe, verwendet und angepasst werden kann.

[0011] Als mechanischer Widerstand kommt auch eine plastisch verformbare Barriere, insbesondere ein Steg oder ein Bolzen in Betracht, der bei der Teleskopbewegung als Hindernis im Weg des zu verformenden Führungsteils bzw. länglichen Abschnitts angeordnet ist. Auch bei dieser Variante ist grundsätzlich eine Skalierbarkeit möglich; zum Beispiel kann der mechanische Widerstand mit der Dicke des zu verformenden Bauteils oder hinsichtlich der Materialauswahl für die Barriere korrelieren. Denkbar ist zum Beispiel, einen Bolzen zur plastischen Verformung bei einer Ausführungsvariante der Erfindung vorzusehen, sodass dieser bei der Teleskopbewegung verformt oder gegebenenfalls auch abgeschert werden kann. Der Bolzen kann auch aus einem speziellen Material gefertigt sein, um den Widerstand anzupassen. Folglich wird eine gewisse Skalierbarkeit ermöglicht. Die Skalierung kann auch angepasst werden, indem mehrere Bolzen zur Verfügung gestellt werden, um den Widerstand zu erhöhen.

[0012] Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur so angeordnet sein, dass bei Teleskopierbewegungen der länglichen Abschnitte das spanende Werkzeug oder die spanenden Werkzeuge eine Bearbeitung eines der länglichen Abschnitte durchführt / durchführen. Die länglichen Abschnitte werden untereinander in der Regel erst dann relativ zueinander verschoben, wenn die Auslösekraft überschritten ist, indem die länglichen Abschnitte untereinander über Sollbruchverbindungen verbunden sind, die erst bei Erreichen der Auslösekraft brechen. Anschließen erfolgt sodann die spanabhebende Bearbeitung eingreifen kann.

[0013] Das spanende Werkzeug kann aber auch an einem der Führungsteile so angeordnet sein, dass es das andere Führungsteil bearbeitet, wenn die Auslösekraft überschritten wird. Zum Beispiel ist das Werkzeug am Stößel angeordnet und bearbeitet die Hülse. Diese Ausführungsform der Erfindung kann gegenüber der Variante, bei der ein länglicher Abschnitt spanend bearbeitet wird, den Vorteil besitzen, dass kein Abschnitt in seiner Struktur beeinträchtigt wird, der zur Abstützung ständig im Kraftfluss steht. Ist z.B. der Stößel in mehrere längliche Abschnitte unterteilt, so können diese sich bis zum Erreichen einer bestimmten Kraft gegenseitig abstützen. Zudem ist oftmals eine Feder, die im Kraftfluss steht, an einem der länglichen Abschnitte abgestützt. Wird folglich die Struktur eines länglichen Abschnitts durch spanende Bearbeitung beeinträchtigt, so kann der Kraftfluss beeinträchtigt werden, wenn die Struktur z.B. bricht.

[0014] Die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur kann aber auch so angeordnet sein, dass sie mit einem Führungsteil bzw. einem der länglichen Abschnitte in Eingriff steht, d.h. es besteht eine mechanische Kopplung zwischen den Teilen, die bei Überschreiten der Auslösekraft erst zu einer plastischen Verformung führt. Denkbar ist auch, dass die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur so gelagert ist, dass eine gewisse Bewegungsfreiheit noch ermöglicht wird (eine Lagerung mit Spiel vorgesehen ist) und erst ab einer bestimmten Auslösekraft bzw. bei einer bestimmten Auslenkung / Teleskopierbewegung ein Energieverzehr stattfinden kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise unterstützt werden, dass ein gewisses Maß an Elastizität vorgesehen sein muss; im Rahmen des normalen Pufferhubs erfolgt sodann keine spanabhebende Bearbeitung und das Werkzeug kann sich in der Lagerung frei bewegen. Erst ab Erreichen der Auslösekraft steht das Werkzeug im Eingriff mit einer Struktur.

[0015] Bei Teleskopierbewegung kann es sich zum Beispiel anbieten, dass der Innen- oder Außenmantel eines Führungsteils bzw. länglichen Abschnitts spanabhebend bearbeitet wird. Die Bearbeitung des Innenmantels besitzt generell aber den Vorteil, dass keine Späne infolge der hohen Geschwindigkeit wegfliegen und gegebenenfalls eine Gefahr für Personen in der Umgebung darstellen oder auch Gegenstände in der Umgebung beschädigen können.

[0016] Im Allgemeinen ermöglicht die Anordnung der Werkzeuge entlang des eine gute Skalierbarkeit bereitgestellt werden kann.

[0017] Der erfindungsgemäße Hülsenpuffer umfasst wenigstens zwei Führungsteile, einen Stößel und eine Hülse. Damit diese ineinander teleskopierbar sind, ist der Innendurchmesser eines der Führungsteile größer als der Außendurchmesser des anderen Führungsteils. Insbesondere ist der Innendurchmesser der Hülse größer als der Außendurchmesser des Stößels, sodass dieser in die Hülse eingeschoben werden kann.

[0018] Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann ebenfalls das innenliegende Führungsteil mit kleinerem Durchmesser aus hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten aufgebaut sein. Freilich ist auch denkbar, dass das äußere Führungsteil entsprechend aus hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten besteht. Wird nunmehr die Auslösekraft überschritten, so sind verschiedene Szenarien denkbar. Insbesondere können die gewählten Geometrien so bemessen sein, dass im Laufe der Verschiebebewegung des Stößels zuerst die Sollbruchverbindungen abreißen. Im Anschluss daran können zum zusätzlichen Energieverzehr beispielsweise Deformationen anderer Strukturen wie eine Deformation der Hülse, eines Bolzens, eine Deformation durch ein Werkzeug oder dergleichen vorgesehen sein.

[0019] Werden einzelne längliche Abschnitte teleskopartig ineinander geschoben, weisen diese vorzugsweise eine zylindrische Gestalt auf, die sich auch zur Aufnahme von Querkräften vorteilhaft eignet und ein vergleichsweise hohes Biegemoment besitzt.

[0020] Teleskopartig verschiebbare längliche Abschnitte, die über eine Sollbruchverbindungen zusammenhängen, können als einteiliges Bauteil bzw. Führungsteil angesehen werden.

[0021] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden beim Teleskopieren längliche Abschnitte so ineinander geschoben, dass die Teleskopbewegung gehemmt wird. Dazu ist der Innendurchmesser des Raumes, in den der Abschnitt geschoben wird, ab einem gewissen Punkt kleiner als der Außendurchmesser des zu verschiebenden Abschnitts. Eine Deformation ist also auch hier während der Teleskopbewegung notwendig, um die Bauteile vollständig ineinander zu schieben. Dies hat einen Energieverzehr zur Folge. In vorteilhafter Weise kann eine solche Ausführungsform vergleichsweise einfach hergestellt werden, indem nämlich die Wandung verstärkt bzw. einfach dicker ausgebildet wird. Zudem wird ein vergleichsweise hoher Energieverzehr ermöglicht. Denkbar ist auch, dass einer der länglichen Abschnitte mit Ausnehmungen oder Schlitzen versehen wird, sodass leichter und gezielter eine kontrollierte Deformation stattfinden kann.

[0022] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung steht das Kraftübertragungsglied während des Teleskopbewegung, auch bei Überschreiten der Auslösekraft, immer im Kraftfluss. In vorteilhafter Weise kann dadurch das Kraftübertragungsglied, das insbesondere als Feder ausgebildet sein kann, stets einen gewissen Betrag der Energie aufnehmen und speichern (elastisches Zusammenschieben des Puffers bei normalem Pufferhub). Bei einem (teilweise) inelastischen Stoß wird Energie verbraucht, etwa infolge einer Deformation bzw. als Wärmeenergie. Zudem sorgt das Kraftübertragungsglied für eine gewisse Abstützung zwischen dem Pufferteller, auf den eine Kraft beim Stoß übertragen wird, und der Tragstruktur.

[0023] Bricht eine Sollbruchverbindung zwischen länglichen Abschnitten auf, so sind diese zunächst mechanisch an diesen Stellen entkoppelt. In vorteilhafter Weise kann somit bei einer Ausführungsvariante auch nach dem Abreißen der Sollbruchverbindungen eine mechanische Kopplung in Längsrichtung zwischen länglichen Abschnitten oder eine Kopplung zu einem der Führungsteile fortbestehen. Beispielsweise können die länglichen Abschnitte aneinander vorbei gleiten, wobei jedoch die Führungsstellen mechanisch so miteinander in Kontakt stehen, dass eine erhöhte Reibung besteht hierdurch wird ein weiterer Energieverzehr erreicht. Die Abschnitte können z.B. Auskragungen aufweisen, die mit den Innenwänden in Kontakt treten

[0024] Um eine möglichst kompakte Bauweise zu erhalten, die zudem auch noch eine gewisse Symmetrieeigenschaft aufweist, die sich auch zum Abstützen von Querkräften als vorteilhaft erweisen kann, kann das spannende Werkzeug als Ring ausgebildet sein, der wenigstens eine Schneide umfasst, wobei der Ring insbesondere als nicht verbundene Einlage aus bzw. schwimmend gelagert ist.

[0025] Der Ring kann somit als separates Bauteil hergestellt werden und es ist nicht notwendig, die spannenden Werkzeuge in einem der Abschnitte bzw. einem der Führungsteile zu integrieren.

[0026] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann also das Führungsteil so ausgebildet sein, dass es sich nach Überschreiten der Auslösekraft durch kontrollierte Deformation unter einer hohen, im Wesentlichen gleich bleibenden Kraft verkürzt. Hierdurch kann der Energieverzehr in vergleichsweise kontrollierter Form erfolgen. Grundsätzlich ist der Ablauf bei einer Kollision bei einem Unfall schwierig zu prognostizieren; dennoch können so die Rahmenbedingungen geschaffen werden, um zumindest einen möglichst gleichbleibenden Energieverzehr erreichen.

Ausführungsbeispiele

[0027] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1:

einen Hülsenpuffer gemäß der Erfindung mit einem Werkzeug-Ring,

Figur 2:

einen weiteren Hülsenpuffer gem. der Erfindung mit einer Sollbruchverbindung und einem die Hülse bearbeitenden Werkzeug, sowie

Figur 3:

eine zusätzliche Variante eines Hülsenpuffers gem. der Erfindung mit einer Sollbruchverbindung und einem die länglichen Abschnitte bearbeitenden Werkzeug.

[0028] Figur 1 zeigt einen Hülsenpuffer 1 mit einem Stößel 2 und eine Hülse 3, wobei der Stößel 2 als erstes Führungsteil in der Hülse 3 als zweites Führungsteil gelagert ist. Der Stößel 2 ist teilweise in der Hülse 3 aufgenommen, wobei beide Führungsteile 2, 3 über eine gewisse Überdeckungslänge 4 überlappen. Diese Überlappung 4 bewirkt u.a., dass gegebenenfalls bei einem Stoß auftretende Querkräfte aufgenommen werden können. Die Hülse 3 wiederum ist fest mit der Tragstruktur 5 verbunden. Zur Tragstruktur 5 hin schließt der Stößel 2 mit einem Ring 6 ab, der mit spanenden Werkzeugen 7 versehen ist. Die Werkzeuge 7 sind am Umfang des Ringes 6 angeordnet. Der schwimmend gelagerte Ring steht in Kontakt mit einem länglichen Abschnitt 8, in dem eine Feder 9 gelagert ist.

[0029] Diese Feder 9 steht permanent im Kraftfluss: Wirkt auf den Pufferteller 10 eine Kraft infolge eines Stoßes ein, so drückt der mit dem Pufferteller 10 verbundene Stößel 2 auf den Ring 6 und überträgt wiederum eine Kraft auf den Abschnitt 8 und somit ebenfalls auf die Feder 9, welche sich wiederum an der Tragstruktur 5 abstützt. Solange beim Zusammendrücken des Hülsenpuffers 1 die Werkzeuge 7 nicht die Bolzen 11 erreichen, was im Bereich des normalen Pufferhubs nicht stattfindet, kann der Stoß im Wesentlichen elastisch allein über die Feder 9 aufgenommen werden. Nach Aufhebung der Kraft wird der Stößel 2 wieder von der Tragstruktur 5 weg gedrückt und erreicht seine ursprüngliche Position. Die Hülse 3 ist im Bereich der Werkzeuge 7 mit einer Ausnehmung 12 versehen, sodass die Werkzeuge 7 in diesem Bereich mit Spiel gelagert sind und ohne spanende Bearbeitung in Richtung der Längsachse verschoben werden können.

[0030] Erst dann, wenn die Auslösekraft überschritten ist, treffen die spanenden Werkzeuge 7 auf den Bolzen 11 und können diesen bearbeiten bzw. gegebenenfalls auch abscheren. Die Hülse 3 ist im Bereich 3a ebenfalls jeweils dicker ausgebildet, sodass die Werkzeuge 7 nach Abtrennung oder Abschirmung des Bolzens 11 in das Material der Hülse 3 im Bereich 3a einschneiden. Somit erfolgt ab diesem Zeitpunkt die beabsichtigte Energieverzehr.

[0031] Der Abschnitt 8 ist mit Auskragungen 13 versehen, sodass diese den Abschnitt in den Bereichen 3a führen können, da sie an der Innenwandung anliegen. Bei weiterer Deformation kann der Ring 6 zudem so ausgebildet sein, dass eine bestimmte Krafteinwirkung genügt, um den Abschnitt 8 durch den Ring 6 durchbrechen zu lassen. Auch diese Maßnahme sorgt für einen weiteren Energieverzehr. Schließlich ist der Stößel 2 im Bereich 2a so ausgebildet, dass sich sein Innendurchmesser verjüngt. Trifft der Abschnitt 8 auf diesem Bereich, so erfährt ereinen weiteren mechanischen Widerstand der einen Beitrag zum Energieverzehr leistet.

[0032] Die Hülsenpuffer 21, 31 gem. den Figuren 2,3 sind mit Sollbruchverbindungen S ausgestattet.

[0033] Nach Figur 2 sind die Werkzeuge 27 unmittelbar am Stößel 22 angebracht, um die Hülse 23 bei Überschreiten der Auslösekraft zu spanend zu bearbeiten und einen Energieverbrauch zu bewirken. In der Hülse 23 ist eine Ausnehmung 23a vorgesehen, in welcher das Werkzeug 27 (mit Spiel) gelagert ist. Denn der Stößel 22 ist über die Verlängerungshülse 28, mit der er über die Sollbruchverbindung S verbunden ist, mechanisch gekoppelt. Die Verlängerungshülse 28 wiederum stützt sich über die Feder 29 an der Tragstruktur 25 ab. Die Feder 29 steht also ständig im Kraftfluss und kann Energie aufnehmen und gegebenenfalls auch dämpfen. Bei Überschreiten der Auslösekraft können folglich zwei Mechanismen zum Energieverzehr genutzt werden:

• Zum einen können Sollbruchverbindungen S aufbrechen.
• Zum anderen kann die Hülse 23 durch Werkzeuge 27 spanabhebend bearbeitet werden.

[0034] In Figur 3 ist ein Hülsenpuffer 31 skizziert, der im Unterschied zur Variante nach Figur 2 die Verlängerungshülse 38 als länglichen Abschnitt bearbeitet und so, neben einem Bruch der Sollbruchverbindugen S beim Überschreiten der Auslösekraft, zu einem Energieverbrauch führt. Die Werkzeuge 37 sind ebenfalls am Stößel 32 angebracht, jedoch an dessen Innenmantelfläche, sodass sie auf die Verlängerungshülse 38 treffen können. Die Hülse 33, die fest mit der Tragstruktur 35 verbunden ist, wird nicht spanabhebend bearbeitet. Die Feder 39 steht praktisch dauerhaft im Kraftfluss, wenn der Hülsenpuffer 31 über den Pufferteller T mit einer Kraft beaufschlagt wird.

[0035] Allen Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ist gemeinsam, dass eine einen mechanischen Widerstand bildende Struktur vorgesehen ist, um bei einer der Teleskopierbewegungen der Führungsteile und/oder der länglichen Abschnitte die Teleskopierbewegung zu bremsen, wobei der vorgeschlagene Hülsenpuffer universell für Tragstrukturen unterschiedlicher Art und mit unterschiedlichen Anforderungen eingesetzt werden kann und dennoch ein hohes Maß an Sicherheit bietet.

Bezugszeichenliste:

[0036] 

1

Hülsenpuffer

2

Stößel

2a

verengter Bereich

3

Hülse

3a

verdickter Bereich

4

Überlappungsbereich

5

Tragstruktur

6

Werkzeugring

7

Werkzeug

8

Verlängerungshülse / länglicher Abschnitt

9

Feder

10

Pufferteller

11

Bolzen

12

Ausnehmung

13

Auskragung

21

Hülsenpuffer

22

Stößel

23

Hülse

23a

Ausnehmung

25

Tragstruktur

27

Werkzeug

28

Verlängerungshülse

29

Feder

31

Hülsenpuffer

32

Stößel

33

Hülse

35

Tragstruktur

37

Werkzeug

38

Verlängerungshülse

39

Feder

S

Sollbruchverbindung

T

Pufferteller

Ansprüche

1. Hülsenpuffer (1, 21, 31) für bewegliche oder feste Tragstrukturen (5, 25, 35), insbesondere von Schienenfahrzeugen,

- mit einem ersten und zweiten Führungsteil in Form einer Hülse (3, 23, 33) und eines Stößels (2, 22, 32),

- wobei die Hülse (3, 23, 33) ortsfest an der Tragstruktur (5, 25, 35) befestigbar ist und der Stößel (2, 22, 32) relativ zur Hülse (3, 23, 33) in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar und bei seiner Verschiebebewegung von der Hülse (3, 23, 33) wird,

- wobei erstes und zweites Führungsteil (2, 22, 32, 3, 23, 33) so ausgebildet sind, dass sie teleskopartig ineinander verschiebar sind, und

- mit einem Kraftübertragungsglied (9, 29, 39) zum nachgiebigen Koppeln des Stößels (2, 22, 32) mit der Tragstruktur (5, 25, 35),

- wobei insbesondere mindestens eines der beiden Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) aus wenigstens zwei hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten (2, 22, 32, 8, 28, 38) besteht, die im Bereich ihrer angrenzenden Stirnseiten durch jeweils eine oder mehrere Sollbruchverbindung(en) (S) untereinander verbunden sind und unterschiedliche Querschnittsabmessungen aufweisen, derart, dass bei Überschreitung einer bestimmten Stoßkraft (Auslösekraft) auf den Hülsenpuffer (1, 21, 31) die Sollbruchverbindung(en) (S) abreißt bzw. abreißen und sich die länglichen Abschnitte (2, 22, 32, 8, 28, 38) teleskopartig ineinander schieben,

- dadurch gekennzeichnet, dass eine einen mechanischen Widerstand bildende Struktur (2a, 6, 7, 11, 27, 37) vorgesehen ist, um bei einer der Teleskopierbewegungen der Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) und/oder der länglichen Abschnitte (2, 22, 32, 8, 28, 38) die Teleskopierbewegung zu bremsen.

2. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, dass die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur:

- wenigstens ein spanendes Werkzeug (6, 7, 27, 37) und/oder

- wenigstens ein plastisch verformbares Hindernisteil, insbesondere einen Steg, der bei der teleskopartigen Verschiebung als Hindernis im Weg eines der Führungsteile (2, 22, 32) bzw. länglichen Abschnitte (8, 28, 38) angeordnet ist, und/oder

- wenigstens einen Bolzen (11) zur plastischen Verformung eines der Führungsteile, der bei der teleskopartigen Verschiebung als Hindernis im Weg eines der Führungsteile (2, 22, 32) bzw. länglichen Abschnitte (8, 28, 38) angeordnet ist,
umfasst.

3. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur (6, 7, 27, 37) so angeordnet ist, dass bei der Teleskopierbewegung der länglichen Abschnitte und/oder der Führungsteile das spanende Werkzeug (7, 27, 37) und/oder das wenigstens eine spanende Werkzeug (7, 27, 37) eine spanende Bearbeitung eines der länglichen Abschnitte (38) und/oder eines der Führungsteile (3a, 11, 23) durchführt.

4. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der hintereinander angeordneten länglichen Abschnitte (2, 22, 32, 8, 28, 38) und/oder der Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

5. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur (6, 7, 27, 37) so angeordnet ist, dass sie mit einem der länglichen Abschnitte und/oder mit einem der Führungsteile (3, 23) in Eingriff steht und/oder mit Spiel gelagert ist.

6. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass das spanende Werkzeug und/oder wenigstens eines der spanenden Werkzeuge (7, 27, 37) so angeordnet ist, dass es bei der spanenden Bearbeitung von einem der Führungsteile (3, 23, 33) und/oder einem der länglichen Abschnitte nach außen hin verdeckt wird, insbesondere den Innenmantel eines der länglichen Abschnitte bei der Teleskopbewegung spanend bearbeitet, um das Wegfliegen von Spänen nach außen zu reduzieren.

7. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass

- das innenliegende Führungsteil aus den hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten (2, 8, 22, 28, 32, 38) besteht und/oder

- das außenliegende Führungsteil aus den hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten besteht und/oder

- eine solche Bemessung der Führungsteile vorgesehen ist, dass das Abreißen der Sollbruchverbindung (S) im Laufe der Verschiebebewegung des Stößels (2, 22, 32) zuerst eintritt und erst kurz danach der Beginn einer Deformation des anderen Führungsteils erfolgt, und/oder

- die teleskopartig verschiebbaren länglichen Abschnitte zylindrische, rohrförmige Gestalt aufweisen und/oder

- die Sollbruchverbindung (S) zusammen mit einem oder mehreren der teleskopartig verschiebbaren länglichen Abschnitte (22, 28, 32, 38) ein einstückiges Bauteil bildet.

8. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass ein erster länglicher Abschnitt (2a) von zwei der teleskopartig ineinander schiebbaren länglichen Abschnitte an der dem anderen, zweiten länglichen Abschnitt (8)zugewandten Seite einen größeren Innendurchmesser aufweist, sodass der zweite längliche Abschnitt dort im ersten gelagert ist, wobei der Innendurchmesser des ersten länglichen Abschnitts (2a) zu der dem zweiten länglichen Abschnitt (8) abgewandten Seite hin abnimmt, sodass die Teleskopbewegung des sich in den ersten länglichen Abschnitt schiebenden zweiten länglichen Abschnitts einen mechanischen Widerstand erfährt.

9. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass

- das Kraftübertragungsglied, das insbesondere als Feder (9, 29, 39) ausgebildet ist, so angeordnet ist, dass es bei Überschreitung der Auslösekraft auf den Hülsenpuffer (1, 21, 31) während der Teleskopbewegung der länglichen Abschnitte (2, 8, 22, 28, 32, 38) immer im Kraftfluss steht und/oder

- die länglichen Abschnitte so ausgebildet sind, dass bei Abreißen der Sollbruchverbindung(en) (S) eine mechanische Kopplung in Längsrichtung zwischen den länglichen Abschnitten fortbesteht.

10. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass das spanende Werkzeug (7) als Ring (6) ausgebildet ist, der wenigstens eine Schneide umfasst, wobei der Ring insbesondere als nicht verbundene Einlage ausgebildet und/oder schwimmend gelagert ist.

11. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass die einen mechanischen Widerstand bildende Struktur an einem der Führungsteile (22, 32), insbesondere an einem der länglichen Abschnitte angebracht ist.

12. Hülsenpuffer (1, 21, 31) nach einem der vorgenannten Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass eines der Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) so ausgebildet ist, dass es sich nach Überschreiten der Auslösekraft durch kontrollierte Deformation unter einem hohen, im Wesentlichen gleich bleibenden Kraftniveau verkürzt.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Hülsenpuffer (1, 21, 31) für bewegliche oder feste Tragstrukturen (5, 25, 35), insbesondere von Schienenfahrzeugen,

- mit einem ersten und zweiten Führungsteil in Form einer Hülse (3, 23, 33) und eines Stößels (2, 22, 32),

- wobei die Hülse (3, 23, 33) ortsfest an der Tragstruktur (5, 25, 35) befestigbar ist und der Stößel (2, 22, 32) relativ zur Hülse (3, 23, 33) in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ist und bei seiner Verschiebebewegung von der Hülse (3, 23, 33) aufgenommen wird,

- wobei erstes und zweites Führungsteil (2, 22, 32, 3, 23, 33) so ausgebildet sind, dass sie teleskopartig ineinander verschiebar sind, und

- mit einem Kraftübertragungsglied (9, 29, 39) zum nachgiebigen Koppeln des Stößels (2, 22, 32) mit der Tragstruktur (5, 25, 35),

- wobei insbesondere mindestens eines der beiden Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) aus wenigstens zwei hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten (2, 22, 32, 8, 28, 38) besteht, die im Bereich ihrer angrenzenden Stirnseiten durch jeweils eine oder mehrere Sollbruchverbindung(en) (S) untereinander verbunden sind und unterschiedliche Querschnittsabmessungen aufweisen, derart, dass bei Überschreitung einer bestimmten Stoßkraft (Auslösekraft) auf den Hülsenpuffer (1, 21, 31) die Sollbruchverbindung(en) (S) abreißt bzw. abreißen und sich die länglichen Abschnitte (2, 22, 32, 8, 28, 38) teleskopartig ineinander schieben,

- wobei eine einen mechanischen Widerstand bildende Struktur (2a, 6, 7, 11, 27, 37) vorgesehen ist, um bei einer der Teleskopierbewegungen der Führungsteile (2, 22, 32, 3, 23, 33) und/oder der länglichen Abschnitte (2, 22, 32, 8, 28, 38) die Teleskopierbewegung zu bremsen,

- dadurch gekennzeichnet, dass ein spanendes Werkzeug (7) an einem den Stößel (2) zur Tragstruktur (5) hin abschließenden Ring (6) angeordnet ist, um bei Überschreiten der Auslösekraft einen an der Hülse (3) angeordneten Bolzen (11) zu bearbeiten bzw. ggf. auch abzuscheren, wobei die Hülse (3) in einem in Scherrichtung dem Bolzen (11) zur Tragstruktur (5) hin nachfolgenden Bereich (3a) jeweils dicker ausgebildet ist, sodass das Werkzeug (7) nach Abtrennung oder Abscherung des Bolzens (11) in das Material der Hülse (3) im Bereich (3a) einschneidet, um ab diesem Zeitpunkt Energie zu verzehren, oder,

- dass ein spanendes Werkzeug (27) am Stößel (22) angeordnet ist, um bei Überschreiten der Auslösekraft die Hülse (3) spanend zu bearbeiten, um einen Energieverbrauch zu bewirken, oder

- dass ein spanendes Werkzeug (37) an der Innenmantelfläche des Stößels (32) angeordnet ist, um, beim Überschreiten der Auslösekraft, eine Verlängerungshülse (38), die als länglicher Abschnitt mittels Sollbruchverbindungen (S) ebenfalls an der Innenmantelfläche des Stößels (32) mit diesem verbunden ist und von diesem weg zur Tragstruktur (35) hinweist, neben einem Bruch der Sollbruchverbindungen (S) spanend zu bearbeiten, und so einen Energieverbrauch zu bewirken.

Zeichnung