DE10145737A1 - Anschlusselement für ein Kupplungselement einer Luftkupplung für den Einsatz in Zugkupplungen, insbesondere automatischen Zugkupplungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betifft ein Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) für ein Kupplungselement einer Luftkupplung, umfassend ein Luftrohr und konzentrisch zu diesem angeordnete Greifelemente für den Einsatz in Zugkupplungen. Das Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) umfasst DOLLAR A ein Kopfelement (5; 5.3a), ein mit dem Kopfelement (5; 5.3a) verbundenes und in das Luftrohr wenigstens teilweise einführbares Luftführungsrohr (6; 6.3a; 6.3b) und eine am Lüftungsrohr (6; 6.3a; 6.3b) angeordnete und eine Dichteinrichtung (8) tragende und vom Kopfelement (5; 5.3a) weggerichtete Anschlagfläche (14). Es sind Mittel zur Befestigung und luftdichten Kopplung mit dem Luftkupplungselement vorgesehen. Die Mittel (2) umfassen wenigstens ein Verriegelungselement, welches sich an den Greifelementen des Luftkupplungselementes vorhandenen Flächen abstützt und unter Druck das Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) gegenüber den Greifelementen verriegelt. Entsprechend der Ausbildung des Kopfelementes kann das Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) als Adapter oder Verschlussstopfen verwendet werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement für ein Kupplungselement einer Luftkupplung für den Einsatz in Zugkupplungen, insbesondere automatischen Zugkupplungen, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Luftkupplungen für automatische Zugkupplungen sind beispielsweise aus Knorr-Bremse GmbH: Automatische Zugkupplung bekannt. Diese ist im Kupplungskopf einer automatischen Zugkupplung unterhalb der Kupplungslängsachse angeordnet und steht in der Ausgangsstellung mit der Dichtungsfläche vor dem Kupplungszentrum. Sie besteht aus einem Luftrohr und einem Dichtring sowie konzentrisch angeordneten Greifelementen, die sich im gekuppelten Zustand, das heißt beim Zusammenwirken mit einem komplementären Kupplungselement einer Luftkupplung eines mit einem Schienenfahrzeug zu koppelnden Schienenfahrzeuges verhaken und bei Unter- und Überdruck die Dichtheit gewährleisten. Dabei werden während des Kupplungsvorganges die Luftkupplungen zurückgeschoben, bis die Greifelemente zentriert sind. An den Luftkupplungselementen, insbesondere dem Luftrohr ist eine Vordrückfeder angeordnet, welche das Luftrohr in die entsprechende Stellung drückt. Beim Entkuppeln bewegen sich dabei die Kupplungsprofile zunächst quer zur Kupplungslängsachse. Dabei stoßen die Öffnungskonturen der Kupplungsköpfe an die Luftkupplungsgreifer und enthaken diese. Die Rückseite der Luftkupplung ist dabei derart ausgebildet, dass diese mit einer verwendeten Halbschalenkupplung verbunden werden kann. Beim Gemischtkuppeln von Fahrzeugen mit einer automatischen Zugkupplung und Fahrzeugen mit Schraubenkupplung kann diese Halbschalenkupplung ausgehängt und mit dem Luftschlauch des Schraubenkupplungswagens verbunden werden. Für einen eventuell erforderlichen Dichtringwechsel kann die Luftkupplung bei gekuppelten Kupplungsköpfen nach hinten ausgebaut werden, wozu ein Lagerbolzen herausgezogen werden muss.
• Zur Realisierung von Bremsproben bei Güterfahrzeugen ist es erforderlich, die Hauptluftleitung des gesamten Zugverbundes mit Luft aufzufüllen und die Dichtheit aller Luftverbindungen zu überprüfen. Bisher kann dabei mit der an den entsprechenden Prüfstationen, insbesondere Bahnhöfen vorhandenen Halbschalenkupplungen jedoch der erste und der letzte Luftkupplungskopf nicht überprüft werden, da die Halbschalenkupplung nicht auf den Luftkupplungskopf der automatischen Zugkupplung passt.
• Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Anschlusselement für Luftkupplungen, insbesondere ein Luftkupplungselement an einem Schienenfahrzeug derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere eine Prüfbarkeit trotz der Anordnung Luftkupplungskopfes am Zugverbund realisiert wird. Ein Entweichen der Luft am letzten Luftkupplungskopf sollte des weiteren vermieden werden.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
• Erfindungsgemäß weist das Anschlusselement für ein Luftkupplungselement einer Kupplung, umfassend ein Luftrohr und konzentrisch zu diesem angeordnete Greifelemente, ein Luftführungsrohr, welches in das Luftrohr einführbar ist, wobei das Luftführungsrohr eine Anschlagfläche aufweist, an welchem eine Dichteinrichtung angeordnet ist, welche mit der Dichteinrichtung des Luftrohres zusammenwirkt. Des weiteren weist das Anschlusselement ein Kopfelement auf, welches je nach Anwendungsfall zur Realisierung unterschiedlicher Funktionen verschieden ausgeführt ist. Es sind Mittel vorgesehen, welche unter der Einwirkung von Druckluft das Anschlusselement sicher mit dem Luftkupplungselement verbinden. Die Mittel umfassen dabei Verriegelungselemente, welche die an den Greifelementen des Luftkupplungselementes vorhandenen Flächen zur Abstützung benutzen und im Prüfzustand, das heißt unter Druck das Anschlusselement gegenüber den Greifelementen verriegeln.
• Bezüglich der Ausführung der Mittel bestehen eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese sind dabei derart gestaltet, dass entweder die Luft entweichen kann, während das Anschlusselement noch sicher gehalten wird oder aber das Anschlusselement nicht entfernt werden kann, solange ein Überdruck in der Luftleitung vorhanden ist.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird dabei durch eine Hebellage am Riegelelement das Anschlusselement zuerst in eine Position gebracht, bei welcher Druckluft entweichen kann. Erst nach Entlastung kann die Verhakung gelöst werden. Die zweite Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass die schiefe Ebene der Greifelemente am Luftkupplungskopf derart ausgenutzt wird, dass solange die Luftleitung unter Druck ist mit Handkraft das Anschlusselement nicht gelöst werden kann. Zusätzlich ist in diesem Fall noch ein Hakenelement vorgesehen, welches vor der Entriegelung von Hand gelöst werden muss.
• In beiden Fällen wird sichergestellt, dass das Verletzungsrisiko durch das Wegfliegen des Anschlusselementes erheblich minimiert wird. Die erste Möglichkeit bietet des weiteren den Vorteil, dass auch bei Fehlbedienungen unter Anwendung von Gewalt die Anschlusselemente nicht wegfliegen können.
• Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung können je nach Ausgestaltung der Kopfelemente mit dem Anschlusselement unterschiedliche Funktionen realisiert werden. Zu diesen zählen:
  
• 1. Adapterelement für eine Halbschalenkupplung und
• 2. Ausbildung als Verschlussstopfen
• Im erstgenannten Fall ist der Kupplungskopf komplementär zum Kupplungselement einer Halbschalenkupplung ausgeführt, so dass ein Zusammenwirken zwischen dem Kopfelement des Anschlusselementes und dem Kupplungselement einer Halbschalenkupplung gewährleistbar ist. Das Kopfelement ist dabei derart ausgestaltet, dass dieses im verriegelten Zustand des Anschlusselementes mit der Luftkupplung ein sicheres Zusammenwirken mit der Halbschalenkupplung gewährleistet.
• Im zweiten Fall ist das Kopfelement als Blindverschluss ausgeführt, wobei auch hier eine Vielzahl von Möglichkeiten bestehen. Zu diesen gehören unter anderem:
  
• a) eine Ausgestaltung des Kopfelementes als Anschlussflanschelement des Luftführungsrohres, wobei das Flanschelement den Luftführungskanal im Luftführungsrohr verschließt oder
• b) beliebige Ausbildung, wobei das Kopfelement den Führungskanal im Luftführungsrohr verschließt oder
• c) Ausbildung des Kopfelementes analog zum Adapterelement, wobei das Luftführungsrohr im Kopfelement durch einen Verschlussstopfen verschlossen ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
• Fig. 1a und 1b verdeutlichen in zwei Ansichten ein erfindungsgemäß gestaltetes Anschlusselement in Form eines Adapters gemäß einer ersten Ausführungsform;
• Fig. 2 verdeutlichen anhand einer Ansicht gemäß Fig. 1a eine erfindungsgemäße Ausführung eines Adapters gemäß einer zweiten Variante;
• Fig. 3a und 3b verdeutlichen in einer Ansicht gemäß der Fig. 1a und 2 eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäß gestalteten Anschlusselementes in Form eines Verschlußstopfens.
• Die Fig. 1a bis 1c verdeutlichen anhand von drei Ansichten eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Gestaltung eines Anschlusselementes in Form eines Adapters 1 für die Zuordnung zu einer Luftkupplung einer automatischen Zugkupplung. Die Ausführungen der Luftkupplungselemente für automatische Zugkupplungen bestehen im wesentlichen aus einem Luftrohr mit Dichtring und konzentrisch angeordneten Greifern, die sich im gekoppelten Zustand verhaken und bei Unter- und Überdruck die Dichtheit gewährleisten. Der Adapter 1 dient dabei der Kopplung eines derartig gestalteten Kupplungskopfes mit einer anderen Ausführung einer Luftkupplung, beispielsweise in Form einer Halbschalenkupplung, welche nicht auf den Kupplungskopf der automatischen Zugkupplung paßt. Der Adapter 1 umfaßt dabei Mittel 2 zur Befestigung und luftdichten Kopplung mit einem Luftkupplungselement, Mittel 3 zur Kopplung zwischen dem am Luftkupplungselement befestigten Adapter 1 und dem anderen, anders ausgebildeten Luftkupplungselement und Mittel 4 zur Gewährleistung einer luftdichten Verbindung zwischen den miteinander zu koppelnden Luftkupplungselementen. Der Adapter 1 umfaßt dazu im einfachsten Fall ein Kopfelement in Form des Adapterkopfes 5 und ein Luftführungsrohr 6. Die Mittel 2 zur Befestigung und luftdichten Kopplung mit dem Luftkupplungselement sind dabei vorzugsweise im Bereich des Luftrohres 6 vorgesehen. Das Luftführungsrohr 6 umfaßt dabei einen ersten Teilbereich 7, welcher in den Kupplungskopf des Luftkupplungselementes einführbar ist. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser im ersten Teilbereich 7 des Luftführungsrohres 6 derart gewählt, daß dieser lediglich eine Spielpassung mit dem Innendurchmesser des Kupplungskopfes des Luftkupplungselementes bildet. Über die Länge l des ersten Teilbereiches 7 wird dabei die Lagerbasis für den Adapter 1 im Kupplungskopf der Luftkupplung einer automatischen Zugkupplung bestimmt. Vorzugsweise wird zur Realisierung einer möglichst breiten Lagerbasis eine größere axiale Erstreckung des ersten Teilbereiches 7 des Luftführungsrohres 6 gewählt. Um eine luftdichte Verbindung zwischen dem Adapter 1 und dem Kupplungskopf der Luftkupplung der automatischen Zugkupplung zu gewährleisten, ist eine Dichteinrichtung 8 vorgesehen, welche mit dem entsprechenden Dichtring am Kupplungskopf der Luftkupplung in Einbaulage zusammenwirkt. Die Dichteinrichtung 8 ist an einer, vom Kopfelement 5 weggerichteten Anschlagfläche 14 eines flanschartigen Elementes 9 angeordnet, welches sich dabei an den ersten Teilbereich 7 in Richtung zum Adapterkopf 5 hin anschließt und den ersten Teilbereich abschließt. Das flanschartige Element 9 weist einen Außendurchmesser auf, welcher größer ist, als der Außendurchmesser des Dichtringes am Kupplungskopf der Luftkupplung. Die Dichteinrichtung 8 ist dabei vorzugsweise als Lippendichtung ausgeführt.
• Die Mittel 3 zur Kopplung zwischen den Kupplungselementen, insbesondere dem mit einem ersten Luftkupplungskopf einer Luftkupplung einer automatischen Zugkupplung gekoppelten Adapter 1 und dem anderen Kupplungselement in Form einer Halbschalenkupplung werden dabei vom Adapterkopf 5 gebildet. Dieser weist dabei hinsichtlich seines Aufbaus und insbesondere seiner ausgebildeten Anlage- und Kontaktflächen, hier der Kontaktfläche 10, einen komplementären Aufbau zum anderen zweiten Kupplungselement, insbesondere dem Kupplungskopf des anderen zweiten, mit diesem zu koppelnden und hier nicht dargestellten Kupplungselementes - insbesondere eines Elementes einer Halbschalenkupplung auf. Dabei werden auch die Mittei 4 zur Gewährleistung einer luftdichten Verbindung zwischen den miteinander zu koppelnden Luftkupplungselementen 4 vom Adapterkopf 5 getragen. Diese umfassen wenigstens eine Dichteinrichtung 11, welche ebenfalls komplementär zu den mit dem mit dem Adapter verbundenen Luftkupplungskopf zu koppelnden Luftkupplungskopf ausgeführt ist und Elemente 16 eines entsprechenden Koppelungsmechanismus zur Verbindung mit einem, an einem anderen Wagon angeordneten Halbschalenkupplungselement oder einer mit einem Adapter 1 versehen Luftkupplungselementes auf.
• Die Mittel 2 zur Befestigung und luftdichten Kopplung des Adapters 1 mit dem Kupplungskopf der Luftkupplung umfassen mindestens ein, am flanschartigen Element 9 oder dem Luftführungsrohr 6 angeordnetes Verriegelungselement, welches derart gestaltet ist, daß es sich an den Flächen der Greifelemente nach Art eines Widerhakens abstützt, d. h. komplementär zu Teilbereichen der Greifelemente ausgeführt ist und diese hintergreift. Bei der Ausführung gemäß Variante 1 sind ein Haken 13 und ein Hebel in Form einer Klinkeneinrichtung 12 vorgesehen. Mittels des Hebels 13 sind die einzelnen Funktionsstellungen des Adapters 1 bestimmbar. Fig. 1b verdeutlicht diese in einer Seitenansicht auf den Adapter 1. Dabei wird durch eine Hebellage der Adapter 1 beim Entriegeln zuerst in eine Position I, hier mittels unterbrochener Linie dargestellt, gebracht, bei welcher Luft entweichen kann. Erst danach kann die Verhakung durch den Haken 13 gelöst werden. In Verbindung mit einer Blind- Halbschale, d. h. der Ausbildung des Adapterkopfes als Blind-Halbschale kann der Adapter auch als Verschlußstopfen eingesetzt werden. Position II stellt die Stellung der Klinkeneinrichtung 12 im verhakten Zustand dar, Position III die Stellung der Klinkeneinrichtung 12 im unbelasteten - vorgespannten Zustand.
• Die Klinkeneinrichtung ist vorzugsweise federbelastet ausgeführt, wobei diese zum Öffnen bzw. Abnehmen des Adapters 1 gelöst werden muß. Zur Befestigung in axialer Richtung zwischen Adapter 1 und dem Luftkupplungskopf der Luftkupplung wird die schiefe Ebene der Greifelemente am Luftkupplungskopf so ausgenutzt, daß so lange die Luftleitung unter Druck ist, mit Handkraft der Adapter 1 nicht gelöst werden kann.
• Die Fig. 2 verdeutlicht eine Ausführung eines Adapters 1.2 gemäß einer Variante 2, bei welcher der Adapter so lange nicht entfernt werden kann, so fange ein Überdruck in der Luftleitung vorherrscht. Dieser unterscheidet sich gegenüber dem in der Fig. 1 dargestellten dadurch, daß keine Klinke vorgesehen ist, sondern nur mindestens ein Haken 13, welcher vor der Entriegelung von Hand gelöst werden muß. Auch hier besteht theoretisch die Möglichkeit in Verbindung mit einer Blind-Halbschale den Adapter als Verschlußstopfen für den Luftkupplungskopf einer Luftkupplung einer automatischen Zugkupplung zu verwenden. Dabei verhakt sich unter Druck der Haken 13 mit dem Kupplungskopf der Luftkupplung, so daß ein Lösen in axialer Richtung nicht mehr möglich ist, sondern erst wenn eine Entlastung erfolgt.
• Die Fig. 3a und 3b verdeutlichen anhand einer Ansicht gemäß der Fig. 1a und 2 unterschiedliche Ausführungen des Anschlusselementes als Verschlußstopfen 15.3a und 15.3b. Bei der Ausführung gemäß Fig. 3a erfolgt die Ausbildung des Kopfelementes 5.3a analog zu der beim Adapter, wobei das Kopfelement 5.3a geschlossen ausgeführt ist, was durch Ausbildung des Luftführungskanales als Blindkanal erfolgen kann, wobei in diesem Fall gleiche Grundformen für das Kopfelement wie bei der Adapterausführung verwendet werden können.
• Fig. 3b verdeutlicht eine besonders kompakte Ausgestaltung des Kopfelementes als Anschlussflanschelement des Luftführungsrohres, wobei das Flanschelement 9.3b bereits den Luftführungskanal im Luftführungsrohr 6.3b verschließt. Bezugszeichenliste 1; 1.2 Adapter
  2 Mittel zur Befestigung und luftdichten Kopplung des Adapters mit einem Kupplungskopf einer Luftkupplung einer automatischen Zugkupplung
  3 Mittel zur Kopplung zwischen dem mit dem Luftkupplungselement gekoppelten Anschlusselement und einem anderen Kupplungselement
  4 Mittel zur Gewährleistung einer luftdichten Verbindung zwischen den einzelnen miteinander zu koppelnden Luftkupplungselementen
  5 Adapterkopf
  6 Luftführungsrohr
  7 erster Teilbereich des Luftführungsrohres
  8 Dichteinrichtung
  9 flanschartiges Element
  10 Kontaktfläche
  11 Dichteinrichtung
  12 Klinke
  13 Haken
  14 Anschlagfläche
  15.3a, 15.3b Verschlußstopfen
  16 Elemente
  

Claims (11)

1. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) für ein Kupplungselement einer Luftkupplung, umfassend ein Luftrohr und konzentrisch zu diesem angeordnete Greifelemente für den Einsatz in Zugkupplungen

1. 1.1 mit einem Kopfelement (5; 5.3a);

2. 1.2 mit einem, mit dem Kopfelement (5; 5.3a) verbundenen und in das Luftrohr wenigstens teilweise einführbaren Luftführungsrohr (6; 6.3a; 6.3b);

3. 1.3 mit einer, am Luftführungsrohr (6; 6.3a; 6.3b) angeordneten und eine Dichteinrichtung (8) tragende und vom Kopfelement (5; 5.3a) weggerichtete Anschlagfläche (14);

4. 1.4 mit Mitteln (2) zur Befestigung und luftdichten Kopplung mit dem Luftkupplungselement

5. 1.5 die Mittel (2) umfassen wenigstens ein Verriegelungselement, welches sich an den Greifelementen des Luftkupplungselementes vorhandenen Flächen abstützt und unter Druck das Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) gegenüber den Greifelementen verriegelt.

2. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement von einem Haken (13) gebildet wird, welcher vom Kopfelement (5; 5.3a) weggerichtet ist und wenigstens einen Teilbereich zum Hintergreifen eines der Greifelemente oder eines an diesem vorgesehenen Vorsprunges des Kupplungselementes der Luftkupplung aufweist.

3. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (13) am flanschartigen Element (9) angeordnet ist.

4. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (13) am Luftführungsrohr (6) angeordnet ist.

5. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klinkeneinrichtung (12) vorgesehen, welche am flanschartigen Element (9) oder dem Luftführungsrohr (6) angelenkt ist und mit einer Fläche an den Greifelementen zum Verhaken in Wirkverbindung treten kann.

6. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkeneinrichtung (12) mittels einer Federeinrichtung hinsichtlich ihrer Position vorspannbar ist.

7. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 7.1 das Kopfelement (5) weist Mittel (3) zur Koppelung zwischen dem mit dem Luftkupplungselement gekoppelten Anschlusselement und einem anderen Luftkupplungselement auf;

2. 7.2 die Mittel (3) umfassen eine, eine Dichteinrichtung (11) tragende Anlage- und Kontaktfläche (10), in welche der Luftführungskanal mündet

3. 7.3 die Mittei (3) umfassen Elemente (16) eines Koppelungsmechanismus zur Koppelung mit dem anderen Kupplungselement.

8. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfelement (5) in Form eines Halbschalenkupplungselementes ausgeführt ist.

9. Anschlusselement (1; 1.2; 15.3a; 15.3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als Verschlußstopfen ausgeführt ist.

10. Anschlusselement (15.3a) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfelement (5.3a) frei von einer Öffnung ausgeführt ist.

11. Anschlusselement (15.3b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses frei von einem Kopfelement ausgeführt ist und der Führungskanal im Luftführungsrohr (6) als Blindbohrung ausgebildet ist.