EP4034447B1 - Anordnung mit einem langgestreckten, hohlkörperförmigen gehäuseteil und einem darin fixierten stangenförmigen bauteil - Google Patents

Anordnung mit einem langgestreckten, hohlkörperförmigen gehäuseteil und einem darin fixierten stangenförmigen bauteil Download PDF

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EP4034447B1
EP4034447B1 EP20771446.0A EP20771446A EP4034447B1 EP 4034447 B1 EP4034447 B1 EP 4034447B1 EP 20771446 A EP20771446 A EP 20771446A EP 4034447 B1 EP4034447 B1 EP 4034447B1
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EP
European Patent Office
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shaped
rod
housing part
shaped component
bolt
Prior art date
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EP4034447A1 (de
EP4034447C0 (de
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Gerhard Schmidt
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories
    • B61G9/24—Linkages between draw-bar and framework
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with an elongated, hollow body-shaped housing part and a rod-shaped component according to the preamble of claim 1.
  • the rod-shaped component is inserted in its longitudinal direction into the housing part and fixed to the housing part, the rod-shaped component and the housing part having openings for the positive reception of a generally bolt-shaped driving device to be inserted in the transverse direction of the rod-shaped component.
  • two components here the elongated, hollow body-shaped housing part and the rod-shaped component, have to be coupled with easily detachable connections in order to transmit forces acting in the longitudinal direction of the rod-shaped component.
  • positive power transmissions are generally preferred.
  • the elongated, hollow body-shaped housing part can be at least a section of a base frame of the rail vehicle and the rod-shaped component can be a coupling rod.
  • transverse wedges For the positive connection of an elongated, hollow body-shaped housing part and a rod-shaped component, it is also known to use transverse wedges. In contrast to a cylindrical bolt made of solid material, such transverse wedges are insensitive to dimensional and storage deviations of the components, as they can create a preload over a certain working range.
  • the disadvantage of using transverse wedges is that each transverse wedge only transmits forces in one direction and is therefore only effective against a fixed stop or in a double arrangement.
  • tolerance against dimensional deviations or plasticization when driving in the transverse wedges in conjunction with flat wedge angles requires correspondingly long nominal projections of the transverse wedges on both sides of the elongated, hollow body-shaped housing part.
  • the invention is based on the object of further developing an arrangement of the type mentioned in such a way that the rod-shaped component is fixed with as little play as possible within the elongated, hollow body-shaped Housing part is realized, taking into account dimensional tolerances of the components involved.
  • a load is transferred from the rod-shaped component via one of the beams in each load direction in a form-fitting manner to the elongated, hollow body-shaped housing part.
  • the bars of the bolt-shaped driving device running in the transverse direction of the rod-shaped component and the elongated, hollow-body-shaped component are preferably interlocked.
  • This arrangement enables a single, continuous opening in both the elongated, hollow-body-shaped housing part and in the rod-shaped component, which is each loaded outwards, while in a non-interlaced arrangement the beams are either in the elongated, hollow-body-shaped housing part or in the rod-shaped component
  • An intermediate bridge would have to be provided, which would be loaded on both sides. This would require a multiple length of the arrangement.
  • a pressure piece of the first beam provided for contact with contact surfaces of the rod-shaped component forms a main body of the first beam and end-side cylindrical functional surface sections of the first beam the housing part a first load path for transmitting longitudinal forces acting on the rod-shaped component in a first direction and a pressure piece of the second beam provided for contact with contact surfaces of the rod-shaped component, a main body of the second beam and end-side cylindrical functional surface sections of the second beam to the housing part a second Load path for transmitting longitudinal forces acting on the rod-shaped component in a second direction opposite the first direction, the wedge-shaped contact surfaces of the beams adjoining the housing part on the end-side, cylindrical functional surface sections in the insertion direction of the bolt-shaped driving device.
  • the bolt-shaped driving device can have a drive at one of its ends for moving the beams in the transverse direction of the rod-shaped component.
  • the drive can in particular be designed as a cover that can be screwed against the housing part. Screwing the cover into the associated opening of the housing part then causes the bolt-shaped driving device to move in the transverse direction of the rod-shaped component until the bolt-shaped driving device reaches its tensioned operating position while engaging in the openings of the housing part.
  • the wedge-shaped contact surfaces of the housing part can be limited in their area of action by a transition to the functional surface sections running in the transverse direction of the rod-shaped component in such a way that in a final phase of a transverse movement of the bolt-shaped Driving device in its operating position no longer changes relative position of the bar.
  • each beam is connected to its pressure piece via an elastic element.
  • the elastic elements are designed as rubber layers inserted or vulcanized between the respective beams and the pressure pieces assigned to them.
  • the pressure pieces are made in one piece with the associated beams.
  • the end contact surfaces of the bars can be provided for direct contact with the material of the housing part, so that in this case the bars engage directly in the intended opening edge sections of the housing part.
  • the end contact surfaces of the beams can rest on an intermediate piece which is inserted into one of the opening edge sections of the housing part.
  • Such an intermediate piece can in particular be designed as a socket with a cylindrical fit in the opening of the housing part.
  • the bolt-shaped driving device to engage at one end directly into an opening edge section of the housing part, for example at its drive end, and to engage at its other end in a socket which is inserted into the associated opening edge section of the housing part.
  • a socket in only one of the opening edge sections of the elongated hollow body-shaped housing part
  • wedge-shaped contact surfaces that engage directly on the housing part can be designed in such a way that the cylindrical area is already reached at the end before the wedge-shaped contact surfaces come into engagement with the socket.
  • prestressing forces and the contact surfaces between the pressure pieces of the beams and the rod-shaped component can be designed in such a way that the bolt-shaped driving device can be displaced in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped component, i.e. H. Transverse mobility of the rod-shaped component in the housing is made possible after assembly.
  • the rod-shaped component is preferably designed as a coupling rod and the housing part as part of a base frame of the rail vehicle.
  • Figure 1 shows an arrangement with an elongated, hollow body-shaped housing part 1 and a rod-shaped component 2, which is inserted into the housing part 1 in its longitudinal direction.
  • the elongated, hollow body-shaped housing part 1 would be identified with a base frame and the rod-shaped component 2 with a coupling rod of such a vehicle.
  • the Rod-shaped component 2 is fixed in its operating position in the housing part 1 with the aid of a bolt-shaped driving device 3 which is cylindrical in cross section at its two outer ends.
  • the rod-shaped component 2 has a through opening 4, which is assigned to a central part of the bolt-shaped driving device 3.
  • the elongated, hollow body-shaped housing part 1 has a continuous opening 5 with opening edge sections 5.1, 5.2.
  • opening edge sections 5.1, 5.2 are designed in their position and extent such that the bolt-shaped driving device 3 can be inserted into the openings 4, 5 along an axis 6 in the transverse direction of the rod-shaped component 2, namely while exercising a Prestressing in the longitudinal direction of the rod-shaped component 2.
  • a bushing 7 is inserted into the opening edge section 5.1, so that the bolt-shaped driving device 3 does not interact directly with the material of the housing part 1, but via the bushing 7.
  • the bolt-shaped driving device 3 has two interlocked beams 9, 10 aligned in the transverse direction of the rod-shaped component 2. Each of these beams 9, 10 is associated with a pressure piece 11, which is connected to a main body of the respective beam 9, 10 via an elastic rubber layer 12, for example by vulcanization.
  • the pressure pieces 11 rest directly on assigned contact surfaces of the rod-shaped component 2 to form a positive connection.
  • the rubber layers 12 enable any dimensional tolerances of the components involved to be compensated for.
  • Both ends of the beams 9, 10 each show wedge-shaped contact surfaces 9.1, 9.2 or 10.1, 10.2 for interaction with the elongated, hollow body-shaped housing part 1.
  • the wedge-shaped contact surfaces 9.1, 10.1 lie on the side of the bolt-shaped driving device 3 opposite the cover 8 Inside of socket 7.
  • functional surface sections 9.3, 10.3 of the beams 9, 10 adjacent to the wedge-shaped contact surfaces 9.1, 10.1 of the socket 7 are, in contrast, cylindrical.
  • the functional surface sections 9.4, 10. 4 of the beams 9, 10 adjoining the cover 8 are also cylindrical and lie against an inside of the opening edge section 5.2 in the operating position of the bolt-shaped driving device 3.
  • the wedge-shaped contact surfaces 9.2 and 10.2 adjoin these cylindrical functional surface sections 9.4, 10.4 in the direction of the opening edge section 5.1.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil und einem stangenförmigen Bauteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Anordnung ist aus der DE 695 11 989 T2 bekannt. Bei dieser Anordnung ist das stangenförmige Bauteil in seiner Längsrichtung in das Gehäuseteil eingeführt und an dem Gehäuseteil fixiert, wobei das stangenförmige Bauteil und das Gehäuseteil Öffnungen zur formschlüssigen Aufnahme einer in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils einzusetzenden und allgemein bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung aufweisen.
  • Weiterer technischer Hintergrund zu einer solchen Anordnung ergibt sich aus der US 5 360 124 A , der US 5 360 125 A und der AT 290 617 B .
  • In vielen Anwendungen des Maschinenbaus sind zwei Bauteile, hier das langgestreckte, hohlkörperförmige Gehäuseteil und das stangenförmige Bauteil, zur Übertragung von in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils wirkenden Kräften mit leicht lösbaren Verbindungen zu koppeln. Aus Effizienzgründen sind formschlüssige Kraftübertragungen grundsätzlich bevorzugt.
  • Bei der Fixierung eines stangenförmigen Bauteils innerhalb eines langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteils ist es erforderlich, eine Kraftübertragung nur in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils zu gewährleisten, wobei diese Kraftübertragung möglichst spielfrei erfolgen soll.
  • Im Anwendungsfall der Anordnung bei einem Schienenfahrzeug kann es sich bei dem langgestreckten, hohlkörperförmigen gehäuseteil um wenigstens einen Abschnitt eines Untergestells des Schienenfahrzeugs und bei dem stangenförmigen Bauteil um eine Kuppelstange handeln.
  • Zur Übertragung von Längskräften zwischen einem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil und einem stangenförmigen Bauteil, das in das Gehäuseteil eingeführt ist, ist es bekannt, zylindrische Bolzen aus Vollmaterial einzusetzen. Insbesondere runde Passungen lassen sich in bewährter Technologie sehr genau und damit quasi spielfrei herstellen. Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Bohrungen in den zu verbindenden Teilen, nämlich dem Gehäuseteil und dem stangenförmigen Bauteil zum Einführen des Bolzens exakt fluchten müssen.
  • Zur formschlüssigen Verbindung eines langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteils und eines stangenförmigen Bauteils ist es außerdem bekannt, Querkeile zum Einsatz zu bringen. Solche Querkeile sind im Gegensatz zu einem zylindrischen Bolzen aus Vollmaterial unempfindlich gegen Maß- und Lagerabweichungen der Bauteile, da sie über einen gewissen Arbeitsbereich eine Vorspannung herstellen können. Nachteilig für die Anwendung von Querkeilen ist es jedoch, dass jeder Querkeil nur in einer Richtung Kräfte überträgt, somit nur gegen einen festen Anschlag oder in doppelter Anordnung wirksam ist. Zudem erfordert eine Toleranz gegen Maßabweichungen oder Plastifizierungen beim Einschlagen der Querkeile in Verbindung mit flachen Keilwinkeln entsprechend lange nominelle Überstände der Querkeile zu beiden Seiten des langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteils.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine möglichst spielfreie Fixierung des stangenförmigen Bauteils innerhalb des langgestreckten , hohlkörperförmigen Gehäuseteils verwirklicht wird, wobei Maßtoleranzen der beteiligten Bauteile Rechnung getragen werden, soll.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach zeichnet sich die eingangs genannte Anordnung dadurch aus, dass Kontaktflächen der Balken zu dem Gehäuseteil derart keilförmig ausgebildet sind, dass ein Einschieben der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils eine Vorspannung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils bewirkt.
  • In dieser Weise werden separate, vorspannbare Lastpfade für beide Übertragungsrichtungen für Längskräfte des stangenförmigen Bauteils verwirklicht. Eine Lastübertragung erfolgt von dem stangenförmigen Bauteil aus über jeweils einen der Balken je Lastrichtung formschlüssig auf das langgestreckte, hohlkörperförmige Gehäuseteil.
  • Bevorzugt sind die in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils und des langgestreckten, hohlkörperförmigen Bauteils verlaufenden Balken der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung ineinander verschränkt. Diese Anordnung ermöglicht jeweils eine einzelne, durchgehende Öffnung sowohl in dem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil, als auch in dem stangenförmigen Bauteil, die jeweils nach außen belastet wird, während bei einer nicht verschränkten Anordnung der Balken entweder bei dem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil oder dem stangenförmigen Bauteil ein Zwischensteg vorzusehen wäre, der beidseitig belastet würde. Damit wäre eine mehrfache Baulänge der Anordnung erforderlich.
  • Vorzugsweise bilden ein zur Anlage an Kontaktflächen des stangenförmigen Bauteils vorgesehenes Druckstück des ersten Balkens, ein Hauptkörper des ersten Balkens und endseitige zylindrische Funktionsflächenabschnitte des ersten Balkens zu dem Gehäuseteil einen ersten Lastpfad zur Übertragung von auf das stangenförmige Bauteil wirkenden Längskräften in einer ersten Richtung sowie ein zur Anlage an Kontaktflächen des stangenförmigen Bauteils vorgesehenes Druckstück des zweiten Balkens, ein Hauptkörper des zweiten Balkens und endseitige zylindrische Funktionsflächenabschnitte des zweiten Balkens zu dem Gehäuseteil einen zweiten Lastpfad zur Übertragung von auf das stangenförmige Bauteil wirkenden Längskräften in einer der ersten Richtung entgegen gesetzten zweiten Richtung, wobei die keilförmigen Kontaktflächen der Balken zu dem Gehäuseteil an die endseitigen, zylindrischen Funktionsflächenabschnitte in Einschubrichtung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung angrenzen.
  • In vollständig eingeschobener Position der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung stehen die endseitigen zylindrischen Funktionsflächenabschnitte des jeweiligen Balkens in Eingriff mit daran formschlüssig anliegenden, ebenfalls zylindrischen Funktionsflächenabschnitten des Gehäuseteils.
  • Die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung kann an einem ihrer Enden einen Antrieb zum Verschieben der Balken in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils aufweisen. Dabei kann der Antrieb insbesondere als gegen das Gehäuseteil verschraubbarer Deckel ausgeführt sein. Ein Einschrauben des Deckels in die zugeordnete Öffnung des Gehäuseteils bewirkt dann eine Bewegung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils, bis die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung unter Eingriff in die Öffnungen des Gehäuseteils ihre gespannte Betriebsposition erreicht.
  • Vorteilhafterweise können die keilförmigen Kontaktflächen des Gehäuseteils durch einen Übergang auf die in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils verlaufenden Funktionsflächenabschnitte in ihrem Wirkungsbereich derart begrenzt sein, dass in einer letzten Phase einer Querbewegung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung in ihre Betriebsposition keine relative Lageänderung deren Balken mehr erfolgt.
  • Eine solche Begrenzung der Bewegung der Balken in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils bewirkt eine geometrisch definierte Lage der Balken in ihrer Betriebsposition.
  • Es kann vorgesehen sein, dass bei jedem Balken dessen Hauptkörper mit dessen Druckstück über ein elastisches Element verbunden ist. Diese Maßnahme dient einer möglichen Kompensation von Fertigungstoleranzen und somit zur Vermeidung von Spiel oder Zwängen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elastischen Elemente als zwischen den jeweiligen Balken und den ihnen zugeordneten Druckstücken eingelegte oder einvulkanisierte Gummilagen ausgeführt sind. In einer einfacheren Ausführungsform der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Druckstücke mit den zugehörigen Balken einstückig ausgeführt sind.
  • Die endseitigen Kontaktflächen der Balken können zur unmittelbaren Anlage am Material des Gehäuseteils vorgesehen sein, so dass die Balken in diesem Fall unmittelbar in die vorgesehenen Öffnungsrandabschnitte des Gehäuseteils eingreifen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die endseitigen Kontaktflächen der Balken zur Anlage an einem Zwischenstück vorgesehen sind, das in einen der Öffnungsrandabschnitte des Gehäuseteils eingesetzt ist. Ein solches Zwischenstück kann insbesondere als Buchse mit zylindrischer Passung in der Öffnung des Gehäuseteils ausgeführt sein.
  • Insbesondere ist es auch möglich, dass die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung an ihrem einen Ende unmittelbar in einen Öffnungsrandabschnitt des Gehäuseteils eingreift, beispielsweise an ihrem Antriebsende, und mit ihrem anderen Ende in eine Buchse eingreift, die in den zugeordneten Öffnungsrandabschnitt des Gehäuseteils eingesetzt ist. Bei einer solchen Verwendung einer Buchse in nur einem der Öffnungsrandabschnitte des langgestreckten hohlkörperförmigen Gehäuseteils können direkt am Gehäuseteil angreifende keilförmige Kontaktflächen derart gestaltet sein, dass der zylindrische Bereich am Ende bereits erreicht ist, bevor die keilförmigen Kontaktflächen an der Buchse zum Eingriff kommen.
  • Vorzugsweise können Vorspannkräfte und die Kontaktflächen zwischen den Druckstücken der Balken und dem stangenförmigen Bauteil derart ausgelegt sein, dass eine Verschiebung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils ermöglicht ist, d. h. eine Querbeweglichkeit des stangenförmigen Bauteils in dem Gehäuse ist nach der Montage ermöglicht.
  • Bei Einsatz der Anordnung bei einem Schienenfahrzeug sind das stangenförmige Bauteil bevorzugt als Kuppelstange und das Gehäuseteil als Teil eines Untergestells des Schienenfahrzeugs ausgebildet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Abschnitts einer Anordnung mit einem Untergestell und einer Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs an einer Betriebsposition einer Mitnahmevorrichtung,
    • Figur 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Ebene I-I von Figur 1,
    • Figur 3 eine schematische Längsschnittansicht des Abschnitts einer Anordnung mit einem Untergestell und einer Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs von Fig. 1 in einer Position der Mitnahmevorrichtung außerhalb der Kuppelstange,
    • Figur 4 eine schematische Schnittansicht entlang der Ebene III-III von Figur 1,
    • Figur 5 eine schematische Längsschnittansicht des Abschnitts einer Anordnung mit einem Untergestell und einer Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs von Fig. 1 in einer gegenüber Figur 3 weiter eingeschobenen Position der Mitnahmevorrichtung,
    • Figur 6 eine schematische Schnittansicht entlang der Ebene V-V von Figur 1,
    • Figur 7 eine schematische Längsschnittansicht des Abschnitts einer Anordnung mit einem Untergestell und einer Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs von Fig. 1 in einer gegenüber Figur 5 weiter eingeschobenen Position der Mitnahmevorrichtung,
    • Figur 8 eine schematische Schnittansicht entlang der Ebene VII-VII von Figur 1,
    • Figur 9 eine schematische Längsschnittansicht des Abschnitts einer Anordnung mit einem Untergestell und einer Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs von Fig. 1 kurz vor Erreichen der Betriebsposition der Mitnahmevorrichtung,
    • Figur 10 eine schematische Schnittansicht entlang der Ebene IX-IX von Figur 1.
  • Figur 1 zeigt eine Anordnung mit einem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil 1 und einem stangenförmigen Bauteil 2, das in seiner Längsrichtung in das Gehäuseteil 1 eingeführt ist. Im Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs wäre das langgestreckte, hohlkörperförmige Gehäuseteil 1 mit einem Untergestell und das stangenförmige Bauteil 2 mit einer Kuppelstange eines solchen Fahrzeugs zu identifizieren. Das stangenförmige Bauteil 2 ist in dem Gehäuseteil 1 mit Hilfe einer an ihren beiden äußeren Enden im Querschnitt zylinderförmigen bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 in ihrer Betriebsposition fixiert. Das stangenförmige Bauteil 2 weist eine durchgehende Öffnung 4 auf, die einem mittleren Teil der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 zugeordnet ist. Das langgestreckte, hohlkörperförmige Gehäuseteil 1 weist eine durchgehende Öffnung 5 mit Öffnungsrandabschnitten 5.1, 5.2 auf. Die Öffnung 4 und die im Schnitt von Fig. 1 etwas kleiner als die Öffnung 4 bemessenen Öffnungsrandabschnitte 5.1, 5.2 sind in ihrer Position und Ausdehnung derart ausgelegt, dass sich die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 entlang einer Achse 6 in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 in die Öffnungen 4, 5 einsetzen lässt, und zwar unter Ausübung einer Vorspannung in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den Öffnungsrandabschnitt 5.1 eine Buchse 7 eingesetzt, so dass die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 nicht unmittelbar mit dem Material des Gehäuseteils 1 zusammenwirkt, sondern über die Buchse 7. Am in Figur 1 der Buchse 7 gegenüberliegenden Ende der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 ist ein Deckel 8 vorgesehen, der in den zugehörigen Öffnungsrandabschnitt 5.2 in dem Gehäuseteil 1 einschraubbar ist und somit zum Ausüben einer in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 bzw. in Längsrichtung der Mitnahmevorrichtung 3 wirkenden Kraft auf die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 dient. In Figur 1 ist der Deckel 8 bereits vollständig eingeschraubt, so dass die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 ihre Betriebsposition einnimmt.
  • Die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 weist zwei ineinander verschränkte, in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 ausgerichtete Balken 9, 10 auf. Jedem dieser Balken 9, 10 ist ein Druckstück 11 zugehörig, welches über eine elastische Gummilage 12 mit einem Hauptkörper des jeweiligen Balkens 9, 10 verbunden ist, beispielsweise durch Einvulkanisieren.
  • Die Druckstücke 11 liegen unmittelbar an zugeordneten Kontaktflächen des stangenförmigen Bauteils 2 zur Ausbildung eines Formschlusses an. Die Gummilagen 12 ermöglichen es, dass etwaige Maßtoleranzen der beteiligten Bauelemente ausgeglichen werden können.
  • Jeweils beide Enden der Balken 9, 10 zeigen keilförmige Kontaktflächen 9.1, 9.2 bzw. 10.1, 10.2 zur Wechselwirkung mit dem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil 1. Dabei liegen die keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 10.1 an der dem Deckel 8 gegenüberliegenden Seite der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 an einer Innenseite der Buchse 7 vor. In der Betriebsposition der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 an die keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 10.1 der Buchse 7 angrenzende Funktionsflächenabschnitte 9.3, 10.3 der Balken 9, 10 sind demgegenüber zylinderförmig ausgebildet.
  • Auch die an den Deckel 8 angrenzenden Funktionsflächenabschnitte 9.4, 10. 4 der Balken 9, 10 sind zylinderförmig ausgebildet und liegen in der Betriebsposition der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 an einer Innenseite des Öffnungsrandabschnitts 5.2 an. An diese zylinderförmigen Funktionsflächenabschnitte 9.4, 10.4 schließen sich in Richtung auf den Öffnungsrandabschnitt 5.1 die keilförmigen Kontaktflächen 9.2 und 10.2 an.
  • Aus Figur 2 geht die verschränkte Anordnung der Balken 9, 10 mehr im Detail hervor. Es ist ersichtlich, dass im Schnitt entlang der Ebene I-I von Figur 1 der Balken 9 von dem Balken 10 etwa U-förmig umfasst ist.
  • Die anhand der Figuren 1 und 2 erläuterte Anordnung hat die Eigenschaft, dass für eine Kraftübertragung in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 zwei unabhängige Lastpfade definiert werden. Wenn auf das stangenförmige Bauteil 2 in Figur 1 von links aus eine Längskraft ausgeübt wird, so wird diese über die Kontaktfläche 2.1 des stangenförmigen Bauteils 2, das Druckstück 11.1 des Balkens 9, die Gummilage 12, dessen Hauptkörper 9.5 sowie Oberflächenabschitte 9.3 zwischen dem Balken 9 und der Buchse 7 bzw. die Funktionsflächenabschnitte 9.4 zwischen dem Balken 9 und unmittelbar dem Gehäuseteil 1 übertragen. In entgegengesetzter Wirkrichtung der Längskraft (in Figur 1 von rechts) erfolgt die Kraftübertragung über die Kontaktfläche 2.2 des stangenförmigen Bauteils 2, das andere Druckstück 11.2, die Gummilage 12, einen Hauptkörper 10.5 des Balkens 10 sowie Funktionsflächenabschnitte 10.3 des Balkens 10 zu der Buchse 7, die in den Öffnungsrandabschnitt 5.1 des Gehäuseteils 1 eingesetzt ist, bzw. von dem Balken 10 über die Funktionsflächenabschnitte 10.4 unmittelbar auf das Gehäuseteil 1.
  • Die Figuren 3 bis 10 erläutern nunmehr, in welcher Weise die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 in die Öffnungen 4, 5 sowie die Buchse 7 eingeschoben wird. In Figur 3 und 4 befindet sich die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 überwiegend noch außerhalb des Gehäuseteils 1. Lediglich die Druckstücke 11.1, 11.2 befinden sich bereits im Bereich des Öffnungsrandabschnitts 5.2 des Gehäuseteils 1. In Figur 3 sind zudem die keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 10.1 an der Innenseite der Buchse 7 sowie die ebenfalls keilförmigen Kontaktflächen 9.2, 10.2 an den Außenseiten der Balken 9, 10 erkennbar.
  • In der Darstellung von Figur 5 ist erkennbar, dass die Ausdehnung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 in unbelastetem Zustand im Bereich des Öffnungsrandabschnitts 6 größer als die Ausdehnung dieses Öffnungsrandabschnitts 6 ist. Dies bedeutet, dass die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3, insbesondere ihre Balken 9, 10 bei weiterem Einschieben der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 "komprimiert" wird. Dies geschieht über eine Wechselwirkung der dem Deckel 8 benachbarten keilförmigen Kontaktflächen 9.2, 10.2 im Bereich des Öffnungsrandabschnitts 6 und ebenso durch die Wechselwirkung der dem Deckel 8 gegenüber liegenden Enden der Balken 9, 10 mit den keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 10.1 an der Innenseite der Buchse 7.
  • In den Figuren 7 und 8 ist die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung 3 etwas weiter eingeschoben als in den Figuren 5 und 6. Die Wechselwirkungen der Balken 9, 10 über die keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 9.2, 10.1, 10.2 mit dem Gehäuseteil 1 bewirken, dass die Druckstücke 11.1, 11.2 in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 auseinandergedrückt werden. Diese Bewegung setzt sich so lange fort, wie die Längsrichtungsbewegungen der Balken 9, 10 durch die keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 9.2, 10.1, 10.2 bestimmt werden.
  • In der Darstellung der Figuren 9, 10 ist dies nicht mehr der Fall, da keine unmittelbare Berührung der keilförmigen Kontaktflächen 9.1, 9.2, 10.1, 10.2 mit den angrenzenden Bauteilen mehr stattfindet. Vielmehr wird die Bewegung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung aus der Position von Figur 9 in die Position von Figur 1 ausschließlich durch die Zylinderform der betreffenden Funktionsflächenabschnitte 9.3, 10.3 an der Innenseite der Buchse 7 und der Funktionsflächenabschnitte 9.4, 10.4 der deckelseitigen Enden der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 bestimmt, d.h. eine Querbewegung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung 3 setzt sich von Figur 9 zu Figur 1 fort, während die relative Lage der Balken 9, 10 einschließlich ihrer Druckstücke 11.1, 11.2 in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils 2 unverändert bleibt.

Claims (12)

  1. Anordnung mit einem langgestreckten, hohlkörperförmigen Gehäuseteil (1) und einem stangenförmigen Bauteil (2) , das in seiner Längsrichtung in das Gehäuseteil (1) eingeführt und an dem Gehäuseteil (1) fixiert ist, wobei das stangenförmige Bauteil (2) und das Gehäuseteil (1) Öffnungen (4, 5) zur formschlüssigen Aufnahme einer in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) einzusetzenden und allgemein bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die allgemein bolzenförmige Mitnahmevorrichtung (3) in ihrer Querrichtung in zwei Balken (9, 10) aufgeteilt ist, wobei Kontaktflächen (9.1, 9.2, 10.1, 10.2) der Balken (9, 10) zu dem Gehäuseteil (1) derart keilförmig ausgebildet sind, dass ein Einschieben der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) eine Vorspannung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) in Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) bewirkt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Balken (9, 10) der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) ineinander verschränkt sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein zur Anlage an Kontaktflächen (2.1) des stangenförmigen Bauteils (2) vorgesehenes Druckstück (11.1) des ersten Balkens (9),
    ein Hauptkörper (9.5) des ersten Balkens (9) und
    endseitige zylindrische Funktionsflächenabschnitte (9.3, 9.4) des ersten Balkens (9) zu dem Gehäuseteil (1) einen ersten Lastpfad zur Übertragung von auf das stangenförmige Bauteil (2) wirkenden Längskräften in einer ersten Richtung bilden, sowie
    ein zur Anlage an Kontaktflächen (2.2) des stangenförmigen Bauteils (2) vorgesehenes Druckstück (11.2) des zweiten Balkens (10),
    ein Hauptkörper (10.5) des zweiten Balkens (10) und endseitige zylindrische Funktionsflächenabschnitte (10.3, 10.4) des zweiten Balkens (10) zu dem Gehäuseteil (1) einen zweiten Lastpfad zur Übertragung von auf das stangenförmige Bauteil (2) wirkenden Längskräften in einer der ersten Richtung entgegen gesetzten zweiten Richtung bilden, wobei die keilförmigen Kontaktflächen (9.1, 9.2, 10.1, 10.2) der Balken (9, 10) zu dem Gehäuseteil (1) an die endseitigen, zylindrischen Funktionsflächenabschnitte (9.3, 9.4, 10.3, 10.4) in Einschubrichtung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) angrenzen.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die bolzenförmige Mitnahmevorrichtung (3) an einem ihrer Enden einen Antrieb zum Verschieben der Balken (9, 10) in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) aufweist.
  5. Anordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antrieb als gegen das Gehäuseteil verschraubbarer Deckel (8) ausgeführt ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die keilförmigen Kontaktflächen (9.1, 10.1) des Gehäuseteils durch einen Übergang auf die in Querrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) verlaufenden Funktionsflächenabschnitte (9.3, 10.3) in ihrem Wirkungsbereich derart begrenzt sind, dass in einer letzten Phase einer Querbewegung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) in ihre Betriebsposition keine relative Lageänderung deren Balken (9, 10) mehr erfolgt.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei jedem Balken (9, 10) dessen Hauptkörper (9.5, 10.5) mit dessen Druckstück (11.1, 11.2) über ein elastisches Element (12) verbunden ist.
  8. Anordnung nach einem Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die endseitigen Funktionsflächenabschnitte (9.4, 10.4) der Balken (9, 10) zur unmittelbaren Anlage am Material des Gehäuseteils (1) vorgesehen sind.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die endseitigen Funktionsflächenabschnitte (9.3, 10.3) der Balken (9, 10) zur Anlage an einem Zwischenstück vorgesehen sind, das in einen der Öffnungsrandabschnitte (5) des Gehäuseteils (1) eingesetzt ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Zwischenstück als Buchse (7) mit zylindrischer Passung im Gehäuseteil (1) ausgebildet ist.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Vorspannkräfte und die Kontaktflächen zwischen den Druckstücken (11.1, 11.2) der Balken (9, 10) und dem stangenförmigen Bauteil (2) derart ausgelegt sind, dass eine Verschiebung der bolzenförmigen Mitnahmevorrichtung (3) in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des stangenförmigen Bauteils (2) ermöglicht ist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das stangenförmige Bauteil (2) als Kuppelstange eines Schienenfahrzeugs und das Gehäuseteil (1) als Teil eines Untergestells eines Schienenfahrzeugs ausgebildet sind.
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