EP3771611B1 - Hülsenpuffer mit markierung - Google Patents

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EP3771611B1
EP3771611B1 EP19188902.1A EP19188902A EP3771611B1 EP 3771611 B1 EP3771611 B1 EP 3771611B1 EP 19188902 A EP19188902 A EP 19188902A EP 3771611 B1 EP3771611 B1 EP 3771611B1
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EP
European Patent Office
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sleeve
buffer
marking
guide part
sleeve buffer
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Falk Schneider
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Priority to EP19188902.1A priority patent/EP3771611B1/de
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    • 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
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/18—Details

Definitions

  • the invention relates to a sleeve buffer for movable or fixed supporting structures, in particular of rail vehicles, according to the preamble of claim 1.
  • such sleeve buffers are, for example, by the EP 1 740 435 B1 known. They usually comprise a first and a second guide part in the form of a ram and a sleeve, the ram being partly received in the sleeve, which has a larger diameter than the ram.
  • the sleeve buffer allows it to be resiliently compressed in the range of its normal buffer stroke. Such an impact on the sleeve buffer occurs, for example, when two rail vehicle carriages are coupled together.
  • the force is usually absorbed by a spring, the elasticity of which causes the plunger to return to its original position relative to the sleeve when the force is removed.
  • the GS1 AISBL "Identification of Components and Parts in the Rail Industry - Application Standard” describes the identification of components and parts in the rail industry, from machine-readable, electronic or graphic markings to operating personnel recognizable, e.g. permanent markings in the form of engravings.
  • the WO 2005/115818 A1 discloses a sleeve buffer with a first and a second guide part in the form of a sleeve and a plunger, with two elongate sections arranged one behind the other, which have different cross sections and are connected to one another via a predetermined breaking point. This is intended to achieve a large shortening length of the sleeve buffer for the controlled deformation of the buffer housing in the event of an overload, while at the same time having a sufficient overlap length in normal operation for deflection up to the buffer stroke.
  • the object of the invention is to be able to provide a sleeve buffer that offers a higher level of security and allows improved security control during routine checks.
  • the object is achieved by the characterizing features of claim 1, based on a sleeve buffer of the type mentioned.
  • the sleeve buffer according to the invention can be used for movable or fixed support structures.
  • Movable supporting structures are, in particular, rail vehicles, for example locomotives, freight cars or passenger train wagons, on the sides of which the sleeve buffers can be used as so-called side buffers to absorb shocks that can occur primarily in or against the direction of travel and mostly through contact with other rail vehicles or fixed supporting structures.
  • Corresponding rail vehicles typically bump into one another when the carriages are coupled.
  • Corresponding shocks can also occur when maneuvering.
  • So-called buffer stops which usually form a track closure and prevent a rail vehicle or wagon from rolling over the end of the rail and thus derailing, are typical fixed support structures. Accordingly, they can also be provided with sleeve buffers according to the invention.
  • the sleeve buffer according to the invention has a force transmission element via which it can be elastically and reversibly compressed in a specific area and also be able to relax again. As a rule, the sleeve buffer is not damaged within this normal point.
  • the sleeve buffer according to the invention also has the option of absorbing part of the kinetic energy that is transmitted during the impact, for example through a (plastic) deformation in terms of its structure, so that a Part of the shock is absorbed at least by the buffer.
  • the sleeve buffer is damaged or destroyed as a result, but little or no damage is caused to the supporting structure or the rail vehicle.
  • the sleeve buffer therefore comprises at least a first and a second guide part, which are in the form of a sleeve and a ram, the ram being displaceable relative to the sleeve in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the guide part which moves relative to the other, is guided into one another by the bearing of the two guide parts.
  • the sleeve surrounds the plunger, so it has a larger diameter, so that in the said relative movement of the plunger can at least partially dip into the sleeve.
  • the sleeve and the plunger at least partially overlap, so that as soon as the plunger is impacted, it can be guided directly by the sleeve and the movement of the plunger is at least partially predetermined.
  • the aforementioned transverse forces can also be at least partially supported by this overlapping area. This means that the force components of an impact perpendicular to the direction of travel are also at least partially absorbed by this overlapping arrangement of the ram and sleeve.
  • the relative position between the ram and the sleeve, as it is in the state of a new sleeve buffer that has not yet been used, can be recorded, for example, by means of a marking.
  • a marking is no longer at the point where it would have been on a new sleeve buffer or a sleeve buffer that does not yet have such Was exposed to shock and where the release force has not yet been exceeded.
  • the condition of the buffers should be checked.
  • the marking is designed as a depression or recess.
  • the marking is a permanent structure that cannot be impaired or removed by mechanical influences or the like. becomes one instead conventional marking applied as a paint marking is used, it can be damaged or removed by the weather.
  • rapid wear can also be expected in normal operation due to other influences: such a marking is attached, for example, to the edge of the overlapping area of the tappet and sleeve.
  • the lateral surface of the ram and the inner surfaces of the sleeve rub against one another. A paint mark is thus easily rubbed away.
  • Such a marking can also become dirty and covered by lubricating grease and deposits. With the constantly occurring cleaning, a conventional color marking is then worn more and more.
  • the marking is designed as an indentation or recess in the material, then there is a permanent structure that can no longer be easily removed by weather influences, deposits or friction. Such a marking can thus be found quickly and reliably even during a routine check. Dirt residues can be easily removed without the risk of damaging the marking and making it impossible to read whether the sleeve buffer has already been permanently damaged by reaching the release force.
  • the ram usually dives into the sleeve buffer or the ram and sleeve buffer slide into each other like a telescope. If the sleeve buffer was deformed as a result of a collision or a structure in the sleeve buffer was broken, the relative position of the plunger with respect to the sleeve is changed. Therefore, at this transition point in the Usually the easiest way to detect whether the triggering force that led to a deformation or a break has already been reached. In the area of the normal buffer stroke, the plunger or sleeve is returned to its original position, for example due to the elastic behavior of a spring.
  • the marking also includes additional markings, e.g. a kind of ruler, to be able to read the extent of a deformation.
  • the sleeve or the second guide part has a larger diameter than the first guide part or the plunger.
  • the marking is then advantageously applied to the first guide part, ie during the telescopic movement in which the first guide part is pushed into the second guide part, the marking is thus more and more covered by the second guide part.
  • Overlapping of the marking in the unloaded state shows in turn that there has been a relative change in position between the first and second guide part, ie there has been a plastic deformation or a fracture has occurred, i.e. the triggering force has been reached and the sleeve buffer must be replaced.
  • this interlocking or overlapping of the first and second guide part offers the additional advantage of supporting transverse forces that may occur in the event of closures.
  • it can also be determined in an advantageous manner to what extent a deformation leading to damage to the sleeve buffer (when the release force is exceeded) Has affected sleeve buffer and its properties.
  • the marking can, for example, taper in the direction of travel or counter to the direction of travel, for example have a point or be designed as a triangle. If the triggering force has not yet been exceeded, the corresponding arrowhead can rest precisely on the transition between the first and second guide part without the application of force.
  • the sleeve buffer in the case of the sleeve buffer, the sleeve or the second guide part, as the part with the largest diameter, can be arranged towards the support structure and, in particular, can be fixed in place with it.
  • the first guide part in particular the plunger
  • a force transmission element for example a spring
  • a spring generally allows essentially elastic behavior in a certain force range. Nevertheless, a certain part of the energy in such collisions can also be lost through inelastic effects.
  • the first or second guide part can have at least two sections, which are arranged one behind the other or are elongate and at least two of which are connected to one another by a predetermined breaking connection are.
  • these predetermined breaking connections are designed in such a way that in the event of impacts below the triggering force, the plunger is initially moved relative to the sleeve without the predetermined breaking connection breaking, whereby an elastic component such as a spring is compressed, which can expand again when the force is removed .
  • an elastic component such as a spring
  • the predetermined breaking connections are also made to tear. Part of the energy is consumed by breaking the predetermined break connections.
  • the plunger can be elastically telescoped completely into the sleeve and, when the release force is exceeded, the sleeve hits the back of the buffer plate; in this case, the sleeve can possibly peel outwards, so that this deformation in turn also entails energy consumption brings.
  • the sleeve buffer 1 which is attached to a support structure 2, comprises a plunger 3 and a sleeve 4.
  • the plunger 3 and sleeve 4 are nested and guided relative to one another, with the sleeve 4 having a larger inner diameter than the outer diameter of the plunger 3.
  • Both Parts, plunger 3 and sleeve 4 can thus be referred to as the first and second guide part.
  • the sleeve buffer 1 is in turn attached to the support structure 2 via the sleeve 4 .
  • the plunger 3 opens into a Buffer heads 5.
  • contact usually occurs first at the buffer heads.
  • the respective buffers meet at low speed and an impulse is transmitted as soon as the respective buffer plates touch.
  • the ram 3 can slide into the sleeve 4, that is, both are telescoped into one another.
  • a marking 6 is now introduced as a depression on the plunger 3 .
  • the marking 6 is triangular (more precisely: forms an isosceles triangle in which the sides of equal length extend in part along the travel direction axis FR), with a tip pointing in the direction of the sleeve 4 .
  • the internal structure of the sleeve buffer 1 is in figure 2 shown.
  • the ram 3 protrudes into the sleeve 4 and forms an overlapping area 7.
  • An extension sleeve 8 is fitted to the actual ram 3 and is loosely supported on the inner wall of the sleeve 4 with the aid of the projections 9.
  • the actual plunger 3 and the extension sleeve 8 are connected to one another via predetermined breaking points 10 .
  • the plunger 3 is supported on the support structure 2 via the extension sleeve 8 and via a spring 11 resting on the extension sleeve 8 .
  • the ram 3 in the sleeve 4 is inserted by compressing the spring 11 as a compression spring. If the acting force is below the release force, only the spring 11 is compressed and can elastically (or substantially elastically) then expand again, ie it brings the plunger 3 into its original position relative to the sleeve 4.
  • the marking 6 lies with its sleeve 4 facing tip first in the unloaded state directly on the edge of the sleeve 4.
  • the plunger moves 3 in figure 2 in the drawing plane to the right, so that the triangle is more and more covered by the sleeve 4.
  • the spring expands again when the force is removed, so that the triangle 6 appears more and more under the sleeve 4 and, ideally in the unloaded state, the tip rests against the edge of the sleeve 4 again.
  • the spring 11 is compressed so far that the extension sleeve (here: with the projections 9) presses against the supporting structure 2. If sufficient force is applied, the predetermined breaking point 10 can break open in this case. The plunger 3 can then be pushed further into the sleeve 4. A certain amount of energy is required for breaking the predetermined breaking connections 10, which energy is consumed and thus consumes part of the energy of the impact.
  • the marking 6 again passes under the sleeve 4, ie the sleeve 4 covers the marking 6 at least partially. Since it is an inelastic process in which the predetermined breaking point 10 has been broken open, the plunger 3 will no longer return to its original position, unlike in an elastic case. So from the outside, there the marking 6 is at least partially covered by the sleeve 4, it can be read that the release force has been exceeded and the sleeve buffer must be replaced or at least repaired.
  • the marking is designed according to the invention as a depression or recess in the plunger material 3, it cannot become detached over time, influenced by weather, friction with the sleeve 4 or by dirt. Even constant cleaning will not affect the marking.
  • the marking 6 in the form of a depression or recess can thus offer a significantly higher level of security.
  • the condition of the buffer can be checked more quickly, since dirt covering a marking can also be removed easily and without further ado. In this way, handling during maintenance or routine checks can also be simplified and improved.
  • Plungers 3 and 4 can be arranged relative to one another in such a way that the sleeve 4 finally comes into contact with the buffer plate 5 if the release force is exceeded. Due to the expanding structure of the buffer plate 5 in the area facing the sleeve, the sleeve can also expand or peel up when it is pressed against the buffer plate, so that this deformation leads to energy consumption. If necessary, the sleeve 4 can expand so much that it rolls in the direction of the support structure 2 and further when it comes into contact with the sleeve buffer mechanical resistance develops.
  • the marking is designed as a depression and/or recess in order to be able to offer a higher degree of security and to be able to provide improved security control during routine checks.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hülsenpuffer für bewegliche oder feste Tragstrukturen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind derartige Hülsenpuffer beispielsweise durch die EP 1 740 435 B1 bekannt. Sie umfassen in der Regel ein erstes und ein zweites Führungsteil in Form eines Stößels und einer Hülse, wobei der Stößel teilweise in die Hülse, die einen größeren Durchmesser als der Stößel aufweist, aufgenommen ist. Der Hülsenpuffer erlaubt es, im Bereich seines normalen Pufferhubs elastisch zusammengedrückt zu werden. Ein derartiger Stoß auf den Hülsenpuffer kommt etwa zustande, wenn zwei Schienenfahrzeug-Wagen zusammengekoppelt werden. Die Kraft wird in der Regel von einer Feder aufgenommen, deren Elastizität bewirkt, dass bei Aufhebung der Krafteinwirkung der Stößel gegenüber der Hülse wieder in seine ursprüngliche Position zurückkehrt. Der Stößel taucht also bei Auftreten einer solchen Stoßes zum Teil in die Hülse ein und wird bei Aufhebung der Kraftwirkung sich wieder aus der Hülse entsprechend heraus bewegen. Treten bei Unfallsituationen zum Beispiel Stöße mit größerer Wucht auf, so ermöglicht ein solcher Hülsenpuffer, dass zumindest ein Teil der Energie von der Pufferstruktur selbst aufgenommen wird, in dem einzelne Strukturen plastisch verformt werden oder brechen. Dieser irreversible Vorgang bedeutet einen Energieverzehr. Um festzustellen, ob ein Hülsenpuffer einen solchen Stoß, der mit einer plastischen Deformation oder einem Bruch ausgesetzt war, werden zum Beispiel Farbmarkierungen außen am Hülsenpuffer angebracht.
  • Die Internetveröffentlichung Sieghard Schneider "Durchführung des 4g Ablaufversuchs in Deutschland - Neue Technologien zu Vermeidung von Kraft- und Beschleunigungsspitzen" offenbart einen Hülsenpuffer mit einer farbigen Pfeilmarkierung am Stößel im Übergang zur Hülse zur Markierung der Position des Stößels gegenüber der Hülse.
  • Der GS1 AISBL "Identification of Components and Parts in the Rail Industry - Application Standard" beschreibt die Identifizierung von Komponenten und Teilen in der Bahnindustrie, von maschinenlesbaren, elektronisch oder grafischen Markierungen bis hin zu von Bedienpersonal erkennbaren, z.B. permanenten Markierungen i.d.F. von Gravierungen.
  • Die WO 2005/115818 A1 offenbart einen Hülsenpuffer mit einem ersten und einem zweiten Führungsteil in der Form einer Hülse und eines Stößels, mit zwei hintereinander angeordneten länglichen Abschnitten, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen und über eine Sollbruchstelle miteinander verbunden sind. Damit soll eine große Verkürzungslänge des Hülsenpuffers für die kontrollierte Deformation des Puffergehäuses bei Überlast erreicht werden, bei gleichzeitig ausreichender Überdeckungslänge im Normalbetrieb zur Einfederung bis zum Pufferhub.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hülsenpuffer bereitstellen zu können, der ein höheres Maß an Sicherheit bietet und eine verbesserte Sicherheitskontrolle bei Routine-Checks erlaubt.
  • Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Hülsenpuffer der eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
  • Der erfindungsgemäße Hülsenpuffer kann grundsätzlich für bewegliche oder feste Tragstrukturen eingesetzt werden. Bei beweglichen Tragstrukturen handelt es sich insbesondere um Schienenfahrzeuge, beispielsweise Lokomotiven, Güterwagen oder Reisezugwaggons, an deren Seiten die Hülsenpuffer als sogenannte Seitenpuffer eingesetzt werden können, um Stöße aufzunehmen, die vor allem in bzw. entgegen der Fahrtrichtung auftreten können und meist durch den Kontakt mit anderen Schienenfahrzeugen oder festen Tragstrukturen verursacht werden. Typischerweise stoßen entsprechende Schienenfahrzeuge beim Koppeln der Wagen aneinander. Auch beim Rangieren können entsprechende Stöße auftreten.
  • Sogenannte Prellböcke, die in der Regel einen Gleisabschluss bilden und verhindern, dass ein Schienenfahrzeug bzw. ein Wagen über das Ende der Schiene hinaus rollt und somit entgleist, sind typische feste Tragstrukturen. Dementsprechend können auch sie mit erfindungsgemäßen Hülsenpuffern versehen sein.
  • Im ungünstigsten Fall können derartige Stöße aber auch bei ungewollten Kollisionen auftreten, wenn also Züge bzw. Wagen ungeplant und gegebenenfalls auch ohne hinreichende Drosselung der Geschwindigkeit aufeinanderprallen. In der Regel verfügt der Hülsenpuffer gemäß der Erfindung zwar über ein Kraftübertragungselement, über das er elastisch in einem bestimmten Bereich reversibel zusammengedrückt und sich auch wieder entspannen kann. Innerhalb dieses normalen Punktes wird der Hülsenpuffer somit im Regelfall nicht beschädigt. Sind die Stoßkräfte jedoch zu hoch, etwa bei einem Unfall, so verfügt der erfindungsgemäße Hülsenpuffer darüber hinaus über die Möglichkeit, einen Teil der kinetischen Energie, die beim Aufprall übertragen wird, aufzunehmen, etwa durch eine (plastische) Deformation hinsichtlich seiner Struktur, sodass ein Teil des Stoßes zumindest durch den Puffer aufgenommen wird. Einerseits wird dadurch zwar der Hülsenpuffer beschädigt bzw. zerstört, dafür wird aber kein oder ein geringerer Schaden an der Tragstruktur bzw. am Schienenfahrzeug verursacht.
  • Bei den in der Praxis auftretenden Stößen kann nicht immer davon ausgegangen werden, dass diese exakt parallel zur Fahrtrichtung auftreten. Denkbar ist insbesondere, dass Querkräfte auf den Hülsenpuffer einwirken, sei es bei Stößen in bzw. während Kurvenfahrten oder beim Zusammenprall unterschiedlich gearteter Puffer oder dergleichen. Der Hülsenpuffer umfasst daher wenigstens ein erstes und ein zweites Führungsteil, die in Form einer Hülse und eines Stößels vorliegen, wobei der Stößel relativ zur Hülse in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar ist. Das Führungsteil, sich relativ zu dem anderen bewegt, wird durch die Lagerung der beiden Führungsteile ineinander geführt. Je nach Ausführungsform umgibt beispielsweise die Hülse den Stößel, besitzt also einen größeren Durchmesser, sodass bei der genannten Relativbewegung der Stößel zumindest teilweise in die Hülse eintauchen kann.
  • Bereits im unbelasteten Zustand, ohne Auftreten einer Stoßkraft, überlappen Hülse und Stößel zumindest teilweise, sodass, sobald ein Stoß auf den Stößel auftritt, dieser unmittelbar von der Hülse geführt werden kann und die Bewegung des Stößels zumindest teilweise vorgegeben ist. Durch diesen Überlappungsbereich können zudem aber auch die zuvor genannten Querkräfte zumindest teilweise abgestützt werden. D.h., Kraftkomponenten eines Stoßes senkrecht zur Fahrtrichtung werden durch diese überlappende Anordnung von Stößel und Hülse ebenfalls zumindest teilweise aufgenommen. Die relative Position zwischen Stößel und Hülse, wie sie im Zustand eines neuen, noch nicht verwendeten Hülsenpuffers vorliegt, kann z.B. über eine Markierung festgehalten werden.
  • War nun ein Hülsenpuffer einem Stoß ausgesetzt, der zu einer Deformation oder sogar einem Bruch von Strukturen des Hülsenpuffer geführt hat, so befindet sich eine Markierung nicht mehr an der Stelle, an der sie bei einem neuen Hülsenpuffer bzw. einem Hülsenpuffer, der noch keinen derartigen Stoß ausgesetzt war und bei dem die Auslösekraft noch nicht überschritten wurde, liegt. Bei der Überprüfung eines Zuges soll gerade der Zustand der Puffer überprüft werden.
  • Um nun diese Routineüberprüfungen vereinfachen und die Sicherheit bei Schienenfahrzeugen oder sonstigen Tragstrukturen verbessern zu können, ist erfindungsgemäß die Markierung als Vertiefung bzw. Ausnehmung ausgebildet. Demzufolge handelt es sich bei der Markierung um eine dauerhafte Struktur, die auch nicht durch mechanische Einflüsse oder dergleichen beeinträchtigt oder entfernt werden kann. Wird stattdessen eine herkömmliche Markierung, die als Farbmarkierung aufgebracht ist, verwendet, so kann diese durch Witterungseinflüsse beschädigt oder entfernt werden. Mit einer raschen Abnutzung ist im normalen Betrieb aber auch durch andere Einflüsse zu rechnen: Eine derartige Markierung ist beispielsweise am Rande des Überlappbereichs von Stößel und Hülse angebracht. Bei Stößen im Rahmen des Pufferhubs, die im Normalbetrieb zum beim Rangieren bzw. Koppeln von Wagen auftreten, reiben die Mantelfläche des Stößels und die Innenflächen der Hülse aneinander. Eine Farbmarkierung wird somit leicht weggerieben.
  • Ferner kann eine derartige Markierung auch durch Schmierfett und Ablagerungen verdrecken und abgedeckt werden. Bei den ständig anfallenden Reinigungen wird sodann eine herkömmliche Farbmarkierung immer mehr abgenutzt.
  • Ist die Markierung jedoch als Vertiefung oder Ausnehmung im Material ausgebildet, so liegt eine dauerhafte Struktur vor, die durch Witterungseinflüsse, Ablagerungen oder auch Reibung nicht mehr ohne Weiteres entfernt werden kann. Auch bei einer Routinekontrolle kann somit eine derartige Markierung schnell und zuverlässig gefunden werden. Schmutzreste können problemlos abgelöst werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Markierung dadurch beschädigt wird und nicht mehr abgelesen werden kann, ob der Hülsenpuffer durch Erreichen der Auslösekraft bereits nachhaltig geschädigt wurde.
  • Bei der Teleskopbewegung taucht in der Regel der Stößel in den Hülsenpuffer bzw. Stößel und Hülsenpuffer schieben sich teleskopartig ineinander. Wurde der Hülsenpuffer infolge einer Kollision deformiert oder eine Struktur im Hülsenpuffer gebrochen, so ist die Relativposition des Stößels gegenüber der Hülse verändert. Daher wird an diesem Übergangspunkt in der Regel am einfachsten erkannt, ob die Auslösekraft, die zu einer Deformation bzw. einem Bruch geführt hat, bereits erreicht wurde. Im Bereich des normalen Pufferhubs werden Stößel bzw. Hülse, etwa durch das elastische Verhalten einer Feder, wieder an ihre Ursprungslage zurückversetzt.
  • Die Markierung umfasst auch Zusatzmarkierungen, z.B. eine Art Lineal, um die Stärke einer Deformation ablesen zu können.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse bzw. das zweite Führungsteil einen größeren Durchmesser als das erste Führungsteil bzw. der Stößel auf. Auf diese Weise kann bei koaxialer Lagerung eine relative Teleskopbewegung der Teile zueinander ermöglicht werden. Ferner ist in vorteilhafter Weise die Markierung sodann am ersten Führungsteil angebracht, d.h. bei der Teleskopbewegung, bei welcher das erste Führungsteil in das zweite Führungsteil geschoben wird, wird somit die Markierung vom zweiten Führungsteil mehr und mehr überdeckt. Eine Überdeckung der Markierung im unbelasteten Zustand zeigt wiederum, dass eine relative Positionsänderung zwischen erstem und zweitem Führungsteil stattgefunden hat, d.h. es hat eine plastische Deformation oder ein Bruch stattgefunden hat, also die Auslösekraft erreicht wurde und der Hülsenpuffer ausgetauscht werden muss. Darüber hinaus bietet dieses Ineinandergreifen bzw. Überlappen von erstem und zweitem Führungsteil zusätzlich den Vorteil der Abstützung von Querkräften, die gegebenenfalls Verschlüssen auftreten können. Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung lässt sich in vorteilhafter Weise auch feststellen, wie weit eine zu einer Beschädigung des Hülsenpuffers geführte Deformation (bei Überschreiten der Auslösekraft) den Hülsenpuffer und dessen Eigenschaften beeinträchtigt hat. Hierzu kann die Markierung zum Beispiel in Fahrtrichtung bzw. entgegen der Fahrtrichtung sich verjüngen, beispielsweise eine Spitze aufweisen bzw. als Dreieck ausgebildet sein. Wurde die Auslösekraft noch nicht überschritten, so kann ohne Krafteinwirkung die entsprechende Pfeilspitze präzise am Übergang zwischen erstem und zweitem Führungsteil anliegen. Bereits kleine Deformationen führen somit dazu, dass die Spitze verdeckt wird und das zweite Führungsteil (dauerhaft) über der Spitze liegt und diese verdeckt. Ist die Spitze nur knapp überdeckt, so hat eine geringe plastische Deformation stattgefunden. Würde es sich bei der Markierung lediglich um eine Farb-Linie, die senkrecht zur Fahrtrichtung orientiert ist, handeln, könnte bei einer Überdeckung in der Regel diese Linie keine Auskunft mehr darüber geben, ob eine starke oder nur eine geringe Deformation stattgefunden hat, da in beiden Fällen die Markierung einfach verschwunden ist. Zudem wäre bei der Verwendung von Farblinien unklar, ob überhaupt noch eine Markierung vorhanden oder ob diese bereits abgeblättert ist. Darüber hinaus zeichnet sich eine derartige Weiterbildung in vorteilhafter Weise dadurch aus, dass eine flächige Markierung mit definierter Form besser erfasst werden kann und auch nicht so leicht zu übersehen ist, gerade wenn auch zusätzlich mit Verschmutzungen zu rechnen ist. Dies gilt umso mehr, falls die Markierung zusätzlich noch eine Messskala aufweist, um gegebenenfalls die Stärke einer Deformation genauer bestimmen zu können.
  • Beim Hülsenpuffer kann die Hülse bzw. das zweite Führungsteil als im Durchmesser größtes Teil zur Tragstruktur hin angeordnet sein und insbesondere ortsfest mit dieser befestigt werden. Damit das erste Führungsteil, insbesondere der Stößel, auch elastisch bewegt werden kann, kann bei einer Ausführungsvariante der Erfindung ein Kraftübertragungsglied, z.B. eine Feder, vorgesehen sein, die den Stößel und Tragstruktur mechanisch miteinander koppelt. Hiermit ist eine Abstützung an der für dieses System größtmöglichen Masse verbunden, sodass durch deren Trägheit auch eine Stauchung der Feder bei einem Stoß erreicht wird. Eine Feder ermöglicht in der Regel in einem bestimmten Kraftbereich ein im Wesentlichen elastisches Verhalten. Dennoch kann ein gewisser Teil der Energie bei derartigen Stößen auch durch inelastische Wirkungen verloren gehen.
  • Um bei einem Stoß, bei dem die Auslösekraft überschritten wird, definierte Maßnahmen zum Energieverzehr bereitzustellen, können zum Beispiel erstes bzw. zweites Führungsteil wenigstens zwei Abschnitte aufweisen, die insbesondere hintereinander angeordnet bzw. länglich ausgebildet sind und von denen wenigstens zwei durch eine Sollbruchverbindung miteinander verbunden sind. Idealerweise sind diese Sollbruchverbindungen so ausgelegt, dass bei Stößen unterhalb der Auslösekraft zunächst der Stößel relativ zur Hülse bewegt wird, ohne dass die Sollbruchverbindung aufbricht, wobei eine elastische Komponente wie zum Beispiel eine Feder gestaucht wird, die sich bei Aufhebung der Kraftwirkung aber wiederum ausdehnen kann. Wird die Auslösekraft aber überschritten, so wird nicht nur die Feder entsprechend gestaucht, sondern auch die Sollbruchverbindungen zum Reißen gebracht. Ein Teil der Energie wird dabei durch das Aufbrechen Sollbruchverbindungen verbraucht. Denkbar sind aber auch noch weitere Varianten, die zum Energieverzehr bei Überschreiten der Auslösekraft eingesetzt werden könnten. Zum Beispiel ist es denkbar, dass der Stößel elastisch vollständig in die Hülse teleskopiert werden kann und bei Überschreiten der Auslösekraft die Hülse auf die Rückseite des Puffertellers stößt; dabei kann sich die Hülse gegebenenfalls nach außen hin aufschälen, sodass diese Deformation wiederum ebenfalls ein Energieverzehr mit sich bringt.
  • Denkbar sind grundsätzlich auch weitere Maßnahmen, die einen Energieverzehr bewirken können, zum Beispiel, dass ein Werkzeug eingesetzt wird, das für eine Deformation bzw. eine spanende Bearbeitung sorgt. Denkbar ist auch, dass eine Halterungsebene innerhalb des Hülsenpuffers oder eine Verbindung zum Tragrahmen besteht, die ebenfalls mit Sollbruchstellen versehen ist. Im vorliegenden Fall können durch die Markierung hauptsächlich solche Veränderungen bei Überschreiten der Auslösekraft wahrgenommen werden, die eine relative Positionsänderung zwischen erstem und zweitem Führungsteil bewirken.
    • Ausführungsbeispiel
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
    • Figur 1:
    einen Hülsenpuffer gemäß der Erfindung, sowie
    Figur 2:
    einen schematischen Schnitt durch den Hülsenpuffer gemäß Figur 1.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 dargestellt. Der Hülsenpuffer 1, der an einer Tragstruktur 2 befestigt ist, umfasst einen Stößel 3 und eine Hülse 4. Stößel 3 und Hülse 4 sind ineinander gelagert und relativ zueinander geführt, wobei die Hülse 4 einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Stößels 3. Beide Teile, Stößel 3 und Hülse 4, können somit als erstes und zweites Führungsteil bezeichnet werden. Der Hülsenpuffer 1 ist wiederum über die Hülse 4 an der Tragstruktur 2 befestigt. Der Stößel 3 mündet in einen Pufferteller 5. Werden zum Beispiel zwei Schienenfahrzeuge oder ein Schienenfahrzeug und eine feste Tragstruktur wie ein Pufferblock in Kontakt gebracht, so erfolgt die Berührung in der Regel zunächst an den Puffertellern. Im Regelfall, wenn zum Beispiel zwei Wagen aneinandergekoppelt werden, treffen die jeweiligen Puffer mit geringer Geschwindigkeit aufeinander, und es wird ein Impuls übertragen, sobald sich die jeweiligen Pufferteller berühren. Im Rahmen des normalen Pufferhubs kann sich der Stößel 3 in die Hülse 4 einschieben, das heißt beide werden ineinander teleskopiert.
  • Im normalen Betrieb erfolgt dieser Stoß aber mit einer Kraft unterhalb der Auslösekraft, sodass sich der Stößel 3 wieder aus der Hülse 4 heraus bewegen kann und in den ursprünglichen Zustand übergeht. Erfindungsgemäß ist nunmehr am Stößel 3 eine Markierung 6 als Vertiefung eingebracht. Die Markierung 6 ist dreieckig (genauer: bildet ein gleichschenkliges Dreieck, bei dem die gleich langen Seiten zum Teil sich entlang der Fahrtrichtungsachse FR erstrecken), wobei eine Spitze in Richtung Hülse 4 zeigt.
  • Die innere Struktur des Hülsenpuffers 1 ist in Figur 2 dargestellt. Der Stößel 3 ragt in die Hülse 4 und bildet dabei einen Überlappungsbereich 7. Am eigentlichen Stößel 3 ist eine Verlängerungshülse 8 angebracht, die sich lose mit Hilfe der Auskragungen 9 an der Innenwand der Hülse 4 abstützt. Der eigentliche Stößel 3 und die Verlängerungshülse 8 sind über Sollbruchstellen 10 miteinander verbunden. Der Stößel 3 stützt sich über die Verlängerungshülse 8 und über eine an der Verlängerungshülse 8 anliegende Feder 11 an der Tragstruktur 2 ab.
  • Wirkt ein Stoß auf dem Pufferteller 5, so wird der Stößel 3 in die Hülse 4 eingeschoben, indem die Feder 11 als Druckfeder zusammengedrückt wird. Liegt die wirkende Kraft unterhalb der Auslösekraft, wird lediglich die Feder 11 zusammengedrückt und kann sich elastisch (oder im wesentlichen elastisch) danach wieder ausdehnen, d.h. sie bringt den Stößel 3 in seine ursprüngliche Relativposition zur Hülse 4. Die Markierung 6 liegt mit ihrer der Hülse 4 zugewandten Spitze zunächst im unbelasteten Zustand unmittelbar am Rand der Hülse 4 an. Bei Einwirkung einer Kraft bewegt sich der Stößel 3 in Figur 2 in der Zeichenebene nach rechts, sodass das Dreieck mehr und mehr von der Hülse 4 verdeckt wird. Im (im Wesentlichen) elastischen Fall dehnt sich die Feder bei Aufhebung der Krafteinwirkung wieder aus, sodass das Dreieck 6 mehr und mehr unter der Hülse 4 zum Vorschein kommt und im Idealfall im unbelasteten Zustand die Spitze wieder am Rand der Hülse 4 anliegt.
  • Überschreitet bei einem Stoß die Kraftwirkung jedoch die Auslösekraft, so kann es vorkommen, dass die Feder 11 so weit zusammengedrückt wird, dass die Verlängerungshülse (hier: mit den Auskragungen 9) gegen die Tragstruktur 2 drückt. Bei hinreichender Krafteinwirkung kann in diesem Fall die Sollbruchstelle 10 aufbrechen. Der Stößel 3 kann sodann weiter in die Hülse 4 geschoben werden. Für das Aufbrechen der Sollbruchverbindungen 10 ist eine bestimmte Energie notwendig, die verzehrt wird und somit einen Teil der Energie des Stoßes verbraucht.
  • In diesem Fall gelangt die Markierung 6 wiederum unter die Hülse 4, d.h. die Hülse 4 verdeckt die Markierung 6 zumindest teilweise. Da es sich um einen inelastischen Prozess handelt, bei dem die Sollbruchstelle 10 aufgebrochen wurde, wird der Stößel 3 auch nicht mehr in seine Ursprungslage zurückkehren, anders als bei einem elastischen Fall. Von außen kann also, da die Markierung 6 zumindest teilweise von der Hülse 4 verdeckt wird, abgelesen werden, dass die Auslösekraft überschritten wurde und der Hülsenpuffer ausgetauscht oder zumindest repariert werden muss.
  • Gleichfalls kann ein solches Ergebnis vorliegen, wenn zum Beispiel die Feder 11 beim Zusammenstoß plastisch verformt wird.
  • Da die Markierung weg gemäß der Erfindung als Vertiefung bzw. Ausnehmung im Stößelmaterial 3 ausgebildet ist, kann sie nicht, beeinflusst durch Witterung, Reibung mit der Hülse 4 oder durch Verschmutzungen, sich mit der Zeit ablösen. Auch bei ständigem Reinigen wird die Markierung nicht beeinflusse. Durch die Markierung 6 in Form einer Vertiefung oder Ausnehmung kann somit ein erheblich höheres Maß an Sicherheit geboten werden. Außerdem kann schneller der Zustand des Puffers überprüft werden, da auch Dreck, der eine Markierung überdeckt, einfach und ohne Weiteres entfernt werden kann. Somit kann auch die Handhabung bei einer Wartung oder Routineüberprüfung vereinfacht und verbessert werden.
  • Im Übrigen können darüber hinaus auch noch weitere Maßnahmen getroffen werden, um einen Energieverzehr bei Überschreiten der Auslösekraft bereitstellen zu können. Stößel 3 und 4 können so zueinander angeordnet sein, dass die Hülse 4 schließlich im Falle des Überschreitens der Auslösekraft mit dem Pufferteller 5 in Verbindung kommt. Durch die sich aufweitende Struktur des Puffertellers 5 im der Hülse zugewandten Bereich kann sich die Hülse, wenn sie gegen den Pufferteller gepresst wird, ebenso aufweiten bzw. aufschälen, sodass diese Deformation zu einem Energieverzehr führt. Gegebenenfalls kann sich die Hülse 4 so stark aufweiten, dass sie sich in Richtung Tragstruktur 2 einrollt und bei Kontakt mit dem Hülsenpuffer ein weiter mechanischer Widerstand sich bildet.
  • Allen Ausführungsbeispielen und Weiterbildungen der Erfindung ist gemeinsam, dass die Markierung als Vertiefung und/oder Ausnehmung ausgebildet ist, um ein höheres Maß an Sicherheit bieten und eine verbesserte Sicherheitskontrolle bei Routine-Checks bereitstellen zu können.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Hülsenpuffer
    2
    Tragstruktur
    3
    Stößel
    4
    Hülse
    5
    Pufferteller
    6
    Markierung
    7
    Überlappungsbereich
    8
    Verlängerungshülse
    9
    Auskragungen
    10
    Sollbruchverbindungen
    11
    Feder / Kraftübertragungsglied
    FR
    Fahrtrichtungsachse

Claims (8)

  1. Hülsenpuffer (1) für bewegliche oder feste Tragstrukturen (2), insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit einem ersten und zweiten Führungsteil (3, 4) jeweils in Form einer Hülse (4) und eines Stößels (3), wobei die Hülse (4) ortsfest an der Tragstruktur (2) befestigbar ist, und der Stößel (3) relativ zur Hülse (4) in Längsrichtung (FR) des Hülsenpuffers (1) verschiebbar ist und bei seiner Verschiebebewegung von der Hülse (4) geführt wird, wobei eine Markierung (6) zur Markierung der Position des Stößels (3) gegenüber der Hülse (4) vorgesehen ist, um anzuzeigen, ob der Hülsenpuffer (1) einem Stoß mit Überschreitung einer bestimmten Stoßkraft auf den Hülsenpuffer (1), insbesondere in Form einer Deformation und/oder eines Bruchs ausgesetzt worden ist, sodass sich die Position der Markierung (6) dauerhaft verändert hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) als Vertiefung und/oder Ausnehmung ausgebildet ist und die Markierung (6) eine Zusatzmarkierung umfasst, z.B. eine Art Lineal, um die Stärke einer Deformation ablesen zu können.
  2. Hülsenpuffer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) am Übergang zwischen erstem und zweitem Führungsteil (3, 4) angeordnet ist, insbesondere im unbelasteten Zustand des Hülsenpuffers (1) und/oder im Zustand des Hülsenpuffers, in dem noch keine auf den Hülsenpuffer (1) wirkende Stoßkraft die Auslösekraft überschritten hat.
  3. Hülsenpuffer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsteil (3), insbesondere der Stößel, einen geringeren Durchmesser aufweist als das zweite Führungsteil (4), insbesondere die Hülse, und wobei die Markierung (6) am ersten Führungsteil (3) angebracht ist.
  4. Hülsenpuffer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) einen Pfeil und/oder ein Dreieck aufweist und/oder als Pfeil und/oder Dreieck ausgebildet ist, sodass die zu kennzeichnende Position durch eine Spitze des Pfeils und/oder Dreiecks markiert wird.
  5. Hülsenpuffer (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) einen Rand und/oder eine Spitze aufweist, welche in Längsrichtung (FR) des Hülsenpuffers (1) in Höhe des zweiten Führungsteils (4) angeordnet ist, um die relative Position des ersten und des zweiten Führungsteils (3, 4) zueinander zu markieren, sodass insbesondere die Markierung (6) gerade noch nicht vom zweiten Führungsteil (4) überdeckt ist, wenn noch keine auf den Hülsenpuffer (1) wirkende Stoßkraft die Auslösekraft überschritten hat.
  6. Hülsenpuffer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) einen Befestigungsflansch aufweist, mit dem sie ortsfest an der Tragstruktur (2) befestigbar ist.
  7. Hülsenpuffer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftübertragungsglied (11) zum nachgiebigen Koppeln des Stößels (3) mit der Tragstruktur (2) vorhanden ist.
  8. Hülsenpuffer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Führungsteil (3, 4) wenigstens zwei Abschnitte (3, 8), die insbesondere hintereinander angeordnet und/oder länglich ausgebildet sind, umfasst, von denen wenigstens zwei durch eine Sollbruchverbindung (10) miteinander verbunden sind, sodass bei Überschreiten einer bestimmten Stoßkraft auf den Hülsenpuffer (1) die Sollbruchverbindung (10) und/oder wenigstens eine der Sollbruchverbindungen (10) abreißt bzw. abreißen, sodass insbesondere sich die Abschnitte (3, 8) teleskopartig ineinander verschieben.
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