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Automatische Eisenbahnkupplung.
Es sind bereits Mittelpufferkupplungen bekannt, bei denen die Kuppelscheiben mit einem Kuppelbolzen und einem Kuppelschlitz versehen und derart ausgebildet sind, dass je ein Bolzen der einen Scheibe mit einem Schlitz der gegenüberliegenden Scheibe in Eingriff kommt. Das Lösen einer solchen Kupplung erfolgt dadurch, dass entweder der mit Nasen versehene Kuppelbolzen so lange verdreht wird, bis die Nasen durch eine entsprechende Öffnung des Gegenschlitzes ein Ausfahren des Bolzens gestatten, oder dass die am Bolzen federnd angeordneten Nasen eingezogen werden können.
In beiden Fällen wird die Kuppelstellung von Hand aus direkt am Kuppelkopf eingestellt. Eine Möglichkeit, die Kupplung von der Wagenplattform des Wagens aus zu bedienen, ist nicht vorgesehen. Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Mittelpufferkupplung zu schaffen, die diesen Übelstand vermeidet und dadurch das Bedienungspersonal vor Unfällen beim Rangieren schützt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Kuppelscheibe in Ansicht, die Fig. 2-10 veranschaulichen einzelne Kupplungsstellungen, u. zw. der Reihe nach die
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und die Scheibe der Gegenkupplung durchsichtig und von rückwärts betrachtet gedacht ist. Fig. 11 zeigt eine Kupplung im Schnitt, Fig. 12 stellt einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 11 dar.
Die Kupplung besteht aus einer Pufferscheibe, die zwei verschieden geformte, aber in ihrer Form aneinander gegenseitig bedingende Kupplungsglieder trägt. Das rechte derselben ist eine Art Bolzen Bo, das linke eine Art Schlitz sl. Bo ist die Mitte des Bolzens und der Durchmesser durch Bo wird im folgenden immer als Durchmesser A B bezeichnet und ist in Fig. 1 zunächst horizontal gedacht.
Diejenige Stelle des Schlitzes, an der im Falle der Einkupplung der Bolzen mit einer zweiten, mit der ersten zu kuppelnden Scheibe in Eingriff kommt, ist mit Et bezeichnet. Aus dem Bolzen werden durch eine Druckfeder t (Fig. 15) zwei bewegliche Keile herausgedrückt, die zwar ein Einfahren in den Schlitz sl an der Stelle Et gestatten, aber nur in der Ausfahröffnung At (Fig. 1) das Herausfahren des Bolzens ermöglichen. Stellt in Fig. l OC die radiale Mittellinie durch die Ausfahröffnung At dar und ist der Zentriwinkel zwischen OC und dem Durchmesser AB (90-x ), dann ist klar, dass die Auskupplung durch Drehung einer der beiden gekuppelten Scheiben um denselben Winkel (90-x ) zu bewirken sein wird.
Diese, sowie eine noch hinzukommende Drehung, die für diese Kupplung besonders charakteristisch ist, denken wir uns durch eine mit der Welle W der Pufferscheibe fest verbundene, auf dem Durchmesser AB senkrecht stehende Hebelstange H ausgeführt. Durch die Drehung kommt die Hebelstange H bei der Auskopplung in eine seitliche mit a bezeichnete Lage, die sich für jeden Beschauer, der der Scheibe sein Gesicht zuwendet, auf der linken Seite befindet. Die normale, also lotrechte Lage von H ist n.
Um zu überlegen, welche Kupplungsmanöver ausgeführt werden können, wenn ein Kuppelkopf die Lage n oder a hat, wird im folgenden von zwei zu kuppelnden Wagen immer nur einer als bemannt vorausgesetzt und dieselbe als"eigener"von dem"fremden", d. i. dem unbemannten unterschieden. Wenn nun H bei dem fremden Wagen auf n steht, kann jedenfalls gekuppelt und hernach ausgekuppelt oder von vornherein "Nicht-Kupplung" bewirkt werden.
Steht aber H daselbst auf a, so wäre es offenbar nicht mehr möglich, durch blosses Handhaben der eigenen Einrichtung noch ein Einkuppeln herbeizuführen ; denn werden die Stellungen n und a in der allgemeinen Bezeichnung x bzw. y zusammengefasst und bezeichnet man ein Zusammenkommen irgendeiner Stellung x der einen Hebelstange mit irgendeiner Stellung y der andern durch das Symbol x y, worin sich der erste Buch- stabe immer auf den eigenen, der zweite auf den fremden Wagen bezieht, so gibt es ja nur die Kom-
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lich voneinander verschieden und es kann daher gesetzt werden : na = a n, so dass ganz allgemein gilt : a ; y = y x. Hingegen hat die Nicht-Kupplungskombination a a einen wesentlich andern Charakter und ist in Fig. 5 dargestellt.
Wie man sieht, beträgt der Winkel zwischen Ai Bi und A2 B2 2 x . Wäre also x = 0, so würden in dieser Stellung die beiden Bolzen aufeinanderstossen und sich gegenseitig beschädigen. Wir müssen daher x so gross wählen, dass die beiden Bolzen bequem nebeneinander Platz haben. Am besten dürfte sich x = 300 empfehlen, weil dann durchwegs Winkel von 600 bzw. ganzzahlige Vielfache davon auftreten.
Wollte man trotzdem der Forderung genügen, dass unabhängig von der besonderen Kupplungsstellung am fremden Wagen die eigene Einrichtung sowohl auf Einkupplung als auf Nicht-Kupplung einstellbar sei, so könnte man sich dadurch helfen, dass man H durch eine sehr starke Feder aus der
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(Fig. 1). Daraus ergibt sich nämlich, wie man sehen wird, noch ein weiterer Vorteil in anderer Hinsicht.
Von den neun dann möglichen Kombinationen sind aber nur folgende sechs wirklich voneinander verschieden : MM, Ma, n a, n e, a a, e e, a e. Stellt man eine ähnliche Überlegung wie in den bereits bekannten Fällen auch für die folgenden drei, nämlich n e, e e, e a an, so ergeben sich unter endgültiger Zugrundelegung des Winkelwertes x = 30 folgende Möglichkeiten, wobei der angegebene Winkel immer den Winkel zwischen den Durchmessern A1 B1 und A2 B2 bedeutet :
1. n n normale Kupplung 1800 (Fig. 2), 2. n a normale Auskupplung 120 (Fig. 3), 3. ne Nicht-Kupplung 1200 (Fig. 7), 4. a a Nicht-Kupplung 600 (Fig. 5), 5. e e Nicht-Kupplung 600 (Fig. 8), 6. ae Ideale Kupplungsstellung, der Durchmesser. A B schliesst mit der Vertikalen einen Winkel von 30 ein, 180 (Fig. 9).
Die Kupplungsstellung a e wurde als ideale bezeichnet, weil sie besondere Vorteile für die Kurvenfahrt bietet. Zunächst soll nun die dadurch bedingte Verdrehung der einen Pufferscheibe gegen die andere für die Stellung n n untersucht werden. Bedeutet b (Fig. 16) den Abstand der Bolzenmitte, die zugleich Schlitzmitte ist, von der Scheibenmitte, also den Abstand 0 Bo der Fig. 1, ist ferner D
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tretenden Winkel ro schon ein kleiner Längenunterschied zwischen d und s ausreicht, um dem Bolzen den zur Verdrehung notwendigen Spielraum zu gewähren.
Das Bestreben), zu verringern sowie Festigkeitsgründe lassen es ausserdem vorteilhaft erscheinen, die Kupplungsglieder möglichst nahe der Wellenmitte anzuordnen.
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fortsetzt, welch letzterer zur Aufnahme der zylindrischen Hülse HÜ, dient. Das Lager Li für diese ist etwas nach vorne geschoben, weil die Pufferscheibe nur um eine gewisse Strecke zurückgeht. Die Hülse trägt vor und nach dem zweiten Lager L2 je einen Ring RI und R2 ; der erstere soll ein Herausgleiten der Hülse verhindern, der zweite stellt erst die Verbindung der Hülse mit der Hebelstange H her.
Die Hülse besitzt ferner an der inneren Zylinderwand Rillen und Nuten, die in entsprechende Führungen der Welle W hineinpassen ; auf letzterer erstrecken sie sich, vom linken Ende an gerechnet, fast soweit, wie es der Länge des Gehäuses G entspricht, bei der Hülse hingegen würde es genügen, den auf den
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quadratisch mit d als Seitenlänge. Das Gelenk für den beweglichen Keil bilden zwei Zapfen zy (Fig. 13 und Fig. 14), die in den Keil eingeschraubt werden. Nahe dem unteren Ende trägt der Keil beiderseits einen kleinen zylindrischen Fortsatz, den Anschlag as, der in einer kreisbogenförmigen Kulisse ku beweglich ist und das durch die Feder t bewirkte Herausdrücken der Keile über die durch die Kulisse bestimmte Grenze verhindert.
Fig. 14 stellt auf der linken Seite einen Schnitt nach der Linie q4-q4 der Fig. 13 dar und auf der rechten Hälfte die Vorderansicht der Seitenfläche q-q. Fig. 15 zeigt den Schnitt nach der Linie q,-q. der Fig. 13. Aus den Fig. 13, 14 und 15 erkennt man, dass der bewegliche Keil 7s eine an einen Hemmschuh erinnernde Form hat. Fig. 15 zeigt auch, dass in der Mitte der Keilfläche ein kreisbogenförmiger Sporn angebracht ist, der in eine ebenso gekrümmte Bohrung hineinpasst.
Diese letztere ist fast doppelt so lang wie der Sporn und enthält eine Druckfeder/, die die Keile soweit als möglich hinausdrückt.
Bezüglich der Anbringung von Sperrvorrichtungen ist zu unterscheiden zwischen Last-und Personenwagen und im übrigen eine gewisse Vorsieht am Platz, weil sonst leicht irgendwelche Vorteile der Kupplung verloren gehen können. Da bei Lastwagen nur ein von selbst eintretendes Drehen der Hebelstange H verhindert werden soll und dies für die Stellungen e und a wegen des Gewichtes der Hebelstange nicht zu befürchten ist, so käme eine solche nur für die Stellung n in Betracht. Um dann noch immer aus der Kupplungsstellung n 11 unmittelbar in die Stellung e a, übergehen zu können, müsste sich die Sperrvorrichtung auf das Einschnappen von federnden Druckknöpfen in dazu passende Hohlräume oder auf eine Hemmung durch vermehrte Reibung beschränken.
Im übrigen ist die Stellung n bei Lastwagen als Dauerstellung überhaupt entbehrlich und nur für den Augenblick der Auskupplung nötig.
Bei Personenwagen soll die Sperrvol1'ichtung ein Auskuppeln durch Unberufene unmöglich machen und daher nur durch einen besonderen Schlüssel geöffnet werden können. Es wird also genügen, nur für die Stellung e eine solche vorzusehen. Man kann dann zwar noch immer aus der Stellung n n unmittelbar in die Stellung ea übergehen, aber nicht umgekehrt : ausserdem lässt sich nur von dem Wagen aus auskuppeln, bei dem die Hebelstange H auf e steht und die Sperrvorrichtung eingeschaltet ist. Diese muss natürlich so ausgeführt sein, dass sie nur das Herausfahren aus der Stellung e hindert, hingegen das Einfahren in die Stellung e selbsttätig freigibt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Automatische Eisenbahnkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, mit je einem Kuppelbolzen und einem Kuppelsehlitz an einer Pufferseheibe, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitz
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