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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für Fahrzeuge,
insbesondere Schienenfahrzeuge, mit einer Trägereinrichtung, einer Schnittstelleneinheit,
die mit der Trägereinrichtung verbunden
ist und Anschlusselemente aufweist, einer Schutzkappe zum Abdecken
eines Zugangs zu den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit und
einer mit der Schutzkappe verbundenen Betätigungseinrichtung zum Verfahren
der Schutzkappe zwischen einer ersten Stellung, in der die Schutzkappe
den Zugang abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der die Schutzkappe
den Zugang freigibt, wobei die Trägereinrichtung und die Schnittstelleneinheit
in einer ersten Richtung relativ zueinander beweglich sind, die
Betätigungseinrichtung
zur Betätigung durch
die Relativbewegung zwischen der Trägereinrichtung und der Schnittstelleneinheit
ausgebildet ist, und die Betätigungseinrichtung
wenigstens ein die Schutzkappe tragendes Betätigungselement aufweist.
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Neben
mechanischen Kräften
müssen
in vielen Fällen
zwischen gekuppelten Schienenfahrzeugen auch elektrische Energie
und elektrische oder optische Signale übertragen werden. Dies erfolgt
in der Regel über
eine so genannte Elektrokontakt- bzw. Kabelkupplung. Um die Kabelkupplungshälften nicht
eventuellen Stößen beim
Kuppeln der Fahrzeuge auszusetzen, werden die Kabelkupplungshälften in
der Regel erst dann miteinander gekoppelt, wenn die Mittelpufferkupplungen
der beiden Schienenfahrzeuge bereits mechanisch geschlossen sind.
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Beim
Gegeneinanderführen
der Kabelkupplungshälften
werden die Gehäuse
der zu kuppelnden Kabelkupplungshälften mit Hilfe von Zentriereinrichtungen
präzise
zusammengeführt
und anschließend die
Dichtungsflächen
an den Gehäusefrontrahmen so
zusammengepresst, dass eine zuverlässige Abdichtung gegenüber der
Umwelt erreicht wird. Im ungekuppelten Zustand deckt eine Schutzklappe
den Zugang zu den Anschlusselementen bzw. Kontakten der Kabelkupplung
ab. Hierdurch soll das Gehäuseinnere,
insbesondere die darin gehaltenen und unter Spannung stehenden Anschlusselemente,
gegen Berührung
und Verschmutzung geschützt
werden.
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Eine
Kupplungseinrichtung mit einer solchen Schutzkappe ist beispielsweise
aus der
DE 196 21 083
A1 bekannt. Die Schutzkappe ist hier um eine feste Achse
schwenkbar an dem Gehäuse
der Kabelkupplungshälfte
angeordnet. Die Kabelkupplungshälfte
wird zum koppeln über
einen Antrieb relativ zu ihrem Träger nach vorne verfahren. Dabei
greift ein fest mit dem Träger
verbundener Steuerstift in eine Kulissenführung der Schutzkappe ein,
um diese zu öffnen
bzw. in Gegenrichtung zu schließen.
Die einfache Schwenklagerung der Schutzkappe an dem Gehäuse der
Kabelkupplungshälfte
hat den Nachteil, dass beim Lösen
der Schutzkappe von ihrem Sitz am Gehäuse ebenso wie beim Aufbringen
der Schutzkappe auf ihren Sitz am Gehäuse vergleichsweise ungünstige Relativbewegungsverhältnisse
vorherrschen. Die Relativbewegung weist eine starke Komponente tangential
zur Kontaktfläche
auf. Dies ist zum einen relativ verschleißträchtig für die im Kontaktbereich vorgesehenen
Dichtungen, zum anderen gestaltet es sich bei diesen kinematischen
Verhältnissen
vergleichsweise aufwändig,
eine ausreichende Dichtkraft im Kontaktbereich sicherzustellen.
Beides wirkt sich nachteilig auf die erzielbare Abdichtung aus.
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Ähnliche
Probleme bestehen bei der gattungsgemäßen Kupplungseinrichtung, die
aus der und der
DE
195 01 009 A1 bekannt ist. Dort ist die Schutzkappe jeweils
zu beiden Seiten an einem am Gehäuse
der Kabelkupplungshälfte
angelenkten Hebelarm schwenkbar gehalten, der die Schutzkappe nahezu
tangential nach oben von der Kontaktfläche abzieht. Ein weiterer Nachteil
dieser Anordnung liegt in der vergleichsweise ausladenden Gestaltung
der Betätigungseinrichtung
für die
Schutzkappe, die sehr lange Hebelarme und damit vergleichsweise
erfordert und damit vergleichsweise viel Bauraum beansprucht.
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Um
den ungünstigen
kinematischen Bedingungen beim unmittelbaren Öffnen bzw. Schließen der
Schutzkappe entgegenzuwirken, wird in der
DE 100 15 420 A1 eine gattungsgemäße Kupplungseinrichtung
vorgeschlagen, bei der die Schutzkappe zu beiden Seiten über jeweils
zwei am Gehäuse
der Kabelkupplungshälfte
angelenkte Hebelarme getragen und betätigt wird. Diese Anordnung
erzielt zwar günstigere
kinematische Verhältnisse
beim unmittelbaren Öffnen
bzw. Schließen
der Schutzkappe mit einer größeren Bewegungskomponente
senkrecht zur Kontaktfläche,
sie ist jedoch vergleichsweise aufwändig von ihrer Gestaltung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplungseinrichtung
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche die
oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist
und insbesondere eine einfache Gestaltung mit günstigen kinematischen Verhältnissen
beim unmittelbaren Öffnen bzw.
Schließen
der Schutzkappe ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung löst
diese Aufgabe ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass
man eine einfache Gestaltung mit günstigen kinematischen Verhältnissen beim
unmittelbaren Öffnen
bzw. Schließen
der Schutzkappe erzielen kann, wenn das Betätigungselement an der Trägereinrichtung
gelagert ist.
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Durch
die Lagerung des Betätigungselements
und damit auch der Schutzkappe an der Trägereinrichtung kann zum einen
eine einfache Gestaltung mit gegebenenfalls nur einem Betätigungselement,
also beispielsweise einem schwenkbar gelagerten Hebel, erzielt werden.
Zum anderen kann dank der Tatsache, dass die Schutzkappe nicht an der
Schnittstelleneinrichtung gehalten ist, deren Bewegung also nicht
notwendigerweise folgen muss, in einfacher Weise ein vergleichsweise
komplexes Relativbewegungsprofil zwischen der Schutzkappe und der
Schnittstelleneinrichtung erzielt werden. Dies ermöglicht insbesondere
die Realisierung günstiger
kinematischer Verhältnisse
beim unmittelbaren Öffnen bzw.
Schließen
der Schutzkappe. So kann beispielsweise unmittelbar vor dem Schließen der
Schutzkappe die Schwenkbewegung der Schutzkappe bereits abgeschlossen
sein und die restliche Schließbewegung
alleine durch eine (z. B. lineare) Verfahrbewegung der Schnittstelleneinrichtung
erzielt werden.
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Die
Betätigungseinrichtung
kann grundsätzlich
in beliebiger geeigneter Weise gestaltet sein, um die gewünschte Bewegung
der Schutzkappe zu erzielen. Wegen der besonders einfachen Gestaltung umfasst
die Betätigungseinrichtung
bevorzugt ein erstes Steuerelement, das zum Zusammenwirken mit einem
zweiten Steuerelement ausgebildet ist, wobei das Zusammenwirken
des ersten Steuerelements mit dem zweiten Steuerelement unter gegenseitiger
Relativbewegung eine Betätigung
der Betätigungseinrichtung
bewirkt. Das erste Steuerelement und das zweite Steuerelement können dann
beispielsweise nach Art einer Kulissenführung zusammenwirken und so
die gewünschte
Verfahrbewegung der Schutzkappe bewirken. Dabei können insbesondere
sämtliche
zur Betätigung
der Schutzkappe an der Betätigungseinrichtung
wirkenden Kräfte über die beiden
Steuerelemente in die Schutzkappe eingeleitet werden.
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Wegen
der besonders einfachen Gestaltung ist das erste Steuerelement vorzugsweise
nach Art eines Vorsprungs ausgebildet, während das zweite Steuerelement
nach Art einer Führungsbahn
ausgebildet ist. So lassen sich auf einfache Weise z. B. komplexe Schwenkbewegungen
der Schutzkappe erzielen. Kombiniert mit der Bewegung der Schnittstelleneinrichtung
lässt sich
so ein vergleichsweise komplexes Profil der Relativbewegung zwischen
der Schutzkappe und der Schnittstelleneinrichtung erzielen, welches
insbesondere beim unmittelbaren Öffnen
und Schließen
der Schutzkappe einen vorteilhaften Verlauf aufweist. Dabei ist
vorzugsweise wenigstens eines der Steuerelemente justierbar ausgebildet,
beispielsweise verdreh- und/oder verschiebbar ausgebildet oder angeordnet,
um den Herstellungs- bzw. Montageaufwand zu reduzieren. Bevorzugt
ist das erste Steuerelement mit der Schnittstelleneinheit verbunden,
während
das zweite Steuerelement mit dem Betätigungselement verbunden ist.
Die Schnittstelleneinrichtung kann dann vergleichsweise einfach
gestaltet sein.
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Bei
bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist
vorgesehen, dass das erste Steuerelement eine erste Steuerfläche aufweist
und das zweite Steuerelement eine zweite Steuerfläche aufweist.
Die erste Steuerfläche
und die zweite Steuerfläche
sind derart angeordnet, dass eine gegenseitige Relativbewegung des
ersten Steuerelements und des zweiten Steuerelements ein Verfahren
der Schutzkappe aus der ersten Stellung heraus bewirkt.
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Das
Verfahren der Schutzkappe aus der zweiten Stellung heraus kann dann
durch weitere Steuerelemente erfolgen. Bevorzugt ist aber zusätzlich oder
alternativ vorgesehen, dass das erste Steuerelement eine dritte
Steuerfläche
aufweist, während das
zweite Steuerelement eine vierte Steuerfläche aufweist. Die dritte Steuerfläche und
die vierte Steuerfläche
sind dann derart angeordnet, dass eine gegenseitige Relativbewegung
des ersten Steuerelements und des zweiten Steuerelements ein Verfahren
der Schutzkappe aus der zweiten Stellung heraus bewirkt. Hiermit
ergibt sich dann eine besonders kompakte Gestaltung mit wenigen
zu montierenden bzw. zu fertigenden Bauteilen.
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Um
eine solche kompakte Ausführung
zu realisieren, ist das zweite Steuerelement vorzugsweise gabelförmig ausgebildet,
wobei die zweite Steuerfläche
und die vierte Steuerfläche
einander zugewandt sind und an einander gegenüberliegenden Bereichen des
zweiten Steuerelements ausgebildet sind. Das erste Steuerelement
kann dann als einfacher- beispielsweise stift- oder plattenförmiger – Vorsprung
oder dergleichen ausgebildet sein, der die erste und dritte Steuerfläche ausbildet
und während der
Betätigung
in die Gabel des zweiten Steuerelements eingreift.
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Wie
erwähnt,
können
sämtliche
Betätigungskräfte für die Schutzkappe über die
Steuerelemente eingeleitet werden. Bei anderen vorteilhaften Varianten
der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
ist jedoch vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung eine Spanneinrichtung
umfasst, welche die Schutzkappe in ihrer ersten Stellung gegen einen
ersten Anschlag vorspannt. Durch eine solche Spanneinrichtung können zum
einen in einfacher Weise Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden
und zudem kann auf einfach Weise eine entsprechende Dichtkraft an
der Kontaktfläche
zwischen der Schutzkappe und der Schnittstelleneinrichtung erzielt
werden, die dann im Übrigen
den ersten Anschlag darstellt.
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Bevorzugt
ist die Betätigungseinrichtung nach
Art eines bi-stabilen Elements mit zwei stabilen Endlagen ausgebildet.
Bevorzugt umfasst die Spanneinrichtung daher eine Federeinrichtung,
die derart an dem Betätigungselement
und der Trägereinrichtung
angelenkt ist, dass sie beim Verfahren der Schutzkappe zwischen
der ersten Stellung und der zweiten Stellung einen Totpunkt mit
einem zumindest lokalen Maximum der Vorspannung der Federeinrichtung
durchfährt.
Die Federeinrichtung ist dabei dann zumindest auch in der ersten
Stellung und der zweiten Stellung der Schutzkappe vorgespannt, sodass diese
die beiden stabilen Endlagen darstellen. Eine solche Anordnung kann
sowohl mit einer Druckfederanordnung als auch mit einer Zugfederanordnung
erzielt werden. Wegen der einfacheren Gestaltung der Federeinrichtung
werden jedoch Zugfederanordnungen bevorzugt.
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Vorzugsweise
ist hierzu vorgesehen, dass das Betätigungselement um eine Schwenkachse schwenkbar
an der Trägereinrichtung
gelagert ist und die Spanneinrichtung eine Federeinrichtung umfasst, die
zwischen einem ersten Anlenkpunkt an dem Betätigungselement und einem zweiten
Anlenkpunkt an der Trägereinrichtung
gespannt ist. Die Verbindungsgerade des ersten Anlenkpunkts und
des zweiten Anlenkpunkts schneidet beim Verfahren der Schutzkappe
zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung die Schwenkachse
des Betätigungselements.
In der Stellung, in der sich die Verbindungsgerade und die Schwenkachse
schneiden liegt dann der Totpunkt.
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Um
in einfacher Weise eine begrenzte Bewegung der Schutzkappe im Bereich
der zweiten Stellung der Schutzkappe zu erzielen, umfasst die Betätigungseinrichtung
bevorzugt eine Spanneinrichtung, welche die Schutzkappe in der Nähe ihrer
zweiten Stellung gegen einen zweiten Anschlag vorspannt.
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Bei
besonders vorteilhaften Varianten der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung
ein drittes Steuerelement umfasst, das zum Zusammenwirken mit einem
vierten Steuerelement ausgebildet ist, wobei das Zusammenwirken
des dritten Steuerelements mit dem vierten Steuerelement ein Vorspannen
der in ihrer zweiten Stellung befindlichen Schutzkappe gegen einen
dritten Anschlag bewirkt.
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Hierdurch
kann die Schutzkappe beispielsweise gegen ein Dichtungselement gedrückt werden, welches
das Eindringen von Verschmutzungen in die Schutzkappe verhindert,
welche beim nächsten Schließen der
Schutzkappe dann auch ins Innere der Schnittstelleneinrichtung transportiert
werden könnten.
Bevorzugt ist daher der dritte Anschlag als die Schutzkappe gegen
die Umgebung abdichtendes Dichtungselement ausgebildet.
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Vorzugsweise
ist das dritte Steuerelement mit der Schnittstelleneinheit verbunden,
während
das vierte Steuerelement mit dem Betätigungselement verbunden ist.
Es versteht sich jedoch, dass auch eine andere Anordnung gewählt werden
kann.
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Um
eine gleichmäßig gute
Abdichtung durch die Schutzkappe zu erzielen, ist bevorzugt vorgesehen,
dass die Schutzkappe derart schwenkbar an dem Betätigungselement
angeordnet ist, dass eine in ihrer ersten Stellung über das
Betätigungselement eingeleitete
Anpresskraft über
den Kontaktbereich zwischen der Schutzkappe und der Schnittstelleneinheit
eine im Wesentlichen gleichmäßige Flächenpressung
erzeugt.
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Besonders
günstige
Relativbewegungsprofile zwischen der Schutzkappe und der Schnittstelleneinheit
lassen sich bei bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
erzielen, bei denen das Betätigungselement
um eine Schwenkachse schwenkbar an der Trägereinrichtung gelagert ist,
wobei die Schwenkachse des Betätigungselements
derart angeordnet ist, dass die Schwenkbewegung der Schutzkappe
beim unmittelbaren Öffnen
bzw. Schließen
hauptsächlich
eine Bewegungskomponente senkrecht zur Kontaktfläche aufweist. Dies ist wie
oben bereits erwähnt
vor allen Dingen unter Verschleiß- und Dichtigkeitsgesichtspunkten
von Vorteil. Vorzugsweise ist die Schwenkachse des Betätigungselements
hierzu zumindest in der Nähe
der Ebene der Kontaktfläche
zwischen der Schutzkappe und der Schnittstelleneinheit, insbesondere
in der Ebene der Kontaktfläche
zwischen der Schutzkappe und der Schnittstelleneinheit, angeordnet.
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Die
vorliegende Erfindung lässt
sich für
beliebige Schnittstelleneinrichtungen einsetzen. Vorzugsweise umfasst
die Schnittstelleneinheit elektrische und/oder optische Anschlussmittel,
da ihre Vorteile hierbei besonders gut zum Tragen kommen.
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Bei
besonders einfach gestalteten Varianten ist die Schnittstelleneinheit über eine
Antriebseinheit relativ zur Trägereinrichtung
verfahrbar. Die Antriebseinheit kann dabei ein separat angesteuerter
Antrieb sein. Bevorzugt handelt es sich aber um einen Antriebsmechanismus,
der seine Energie aus der Relativbewegung zwischen Komponenten der
zu kuppelnden Fahrzeuge zieht.
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Die
vorliegende Erfindung lässt
sich weiterhin für
beliebige Kupplungsarten einsetzen. Besonders vorteilhaft lässt sich
die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
einsetzen, wenn sie als Bestandteil einer Mittelpufferkupplung eines
Schienenfahrzeugs ausgebildet ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere
ein Schienenfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der
nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
welche auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug nimmt. Es zeigen:
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1 eine
schematische Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
mit in ihrer ersten Endstellung befindlicher Schutzkappe;
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2 eine
schematische Seitenansicht der Kupplungseinrichtung aus 1 mit
in ihrer ersten Endstellung befindlicher Schutzkappe;
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3 eine
schematische Seitenansicht der Kupplungseinrichtung aus 1 in
einer Stellung der Schutzkappe kurz nach Durchfahren des Totpunktes;
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4 eine
schematische Seitenansicht der Kupplungseinrichtung aus 1 mit
in ihrer zweiten Endstellung befindlicher Schutzkappe.
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Die 1 zeigt
eine schematische Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 1,
die Bestandteil einer Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs
ist.
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Die
Kupplungseinrichtung 1 umfasst eine Schnittstelleneinheit
in Form einer elektrischen Kabelkupplung 2 mit – nicht
dargestellten – elektrischen Anschlüssen. Die
Kabelkupplung 2 ist an einer Trägereinrichtung in Form eines
Trägers 3 gelagert.
Die 2 bis 4 zeigen schematische Seitenansichten
der Kupplungseinrichtung 1 mit unterschiedlichen Stellungen
einer Schutzkappe 4, welche in einer in 1 und 2 dargestellten
ersten Endstellung den Zugang 2.1 zu den elektrischen Anschlüssen der Kabelkupplung 2 dichtend
verschließt.
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Die
Kabelkupplung 2 ist längsverschieblich an
dem Träger 3 gelagert.
Hierzu weist der Träger 3 zwei
Führungsstangen 3.1 auf,
die sich durch entsprechende Gleitbuchsen 2.1 an der Kabelkupplung 2 erstrecken.
Die Kabelkupplung 2 kann durch einen Antrieb 5 entlang
einer ersten Richtung 5.1 linear verfahren werden. Der
Antrieb 5 kann dabei ein separat angesteuerter Antrieb
sein. Bevorzugt ist es jedoch ein Antrieb, der seine Energie aus
der Relativbewegung zwischen den beiden zu kuppelnden Fahrzeugen
bezieht.
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Zum
Kuppeln der Kabelkupplung 2 mit einem Gegenstück an einem
zweiten Fahrzeug verschiebt der Antrieb 5 die Kabelkupplung 2 in
der ersten Richtung 5.1 relativ zum Träger 3 aus der in 2 dargestellten
eingefahrenen Endstellung in Richtung des zweiten Fahrzeugs. Der
Antrieb 5 ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass die
Kabelkupplung 2 erst dann mit ihrem Gegenstück am anderen
Fahrzeug in Kontakt gelangt, wenn die mechanische Kupplung der beiden
Fahrzeuge bereits im Wesentlichen abgeschlossen ist, sodass die
Kabelkupplung 2 möglichst wenigen
mechanischen Stößen oder
dergleichen durch den Kupplungsvorgang ausgesetzt ist. Zentrierstifte 2.2 sorgen
für eine
genaue Führung
der Kabelkupplung 2 und ihres Gegenstücks relativ zueinander.
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In
der in 1 und 2 dargestellten eingefahrenen
Endstellung der Kabelkupplung 2 deckt die Schutzkappe 4 die
elektrischen Anschlüsse
der Kabelkupplung 2 ab und verhindert somit zum einen einen
ungewollten Kontakt mit diesen gegebenenfalls unter Spannung stehenden
elektrischen Anschlüssen
als auch eine Verschmutzung oder sonstige Beeinträchtigung
der Anschlüsse.
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Um
das Koppeln mit dem Gegenstück
am anderen Fahrzeug zu ermöglichen,
muss die Schutzkappe 4 aus ihrer in den 1 und 2 dargestellten
ersten Endstellung heraus gefahren werden. Dies geschieht über zwei
symmetrisch zu beiden Seiten der Kabelkupplung 2 angeordnete
Betätigungseinrichtungen 6 durch
die Relativbewegung entlang der Richtung 5.1 zwischen der
Kabelkupplung 2 und dem Träger 3.
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Hierzu
umfasst die Betätigungseinrichtung 6 ein
Betätigungselement
in Form eines Hebels 6.1, der um eine zur Richtung 5.1 senkrechte
Schwenkachse 6.2 schwenkbar an einem Arm 3.2 angelenkt ist.
Der Arm 3.2 ist starr mit dem Träger 3 verbunden, mit
anderen Worten Bestandteil des Trägers 3.
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Der
Hebel 6.1 trägt
die Schutzkappe 4. Hierzu ist die Schutzkappe 4 in
ihrem Mittenbereich um eine Achse 4.1 schwenkbar an dem
Hebel 6.1 angelenkt. Die Achse 4.1 verläuft zumindest
annähernd durch
den Schwerpunkt der Schutzkappe 4, sodass diese ohne Einfluss weiterer
externer Kräfte
im Wesentlichen ihren Schwenkwinkel zum Hebel 6.1 beibehält. Durch
diese mittige Anlenkung der Schutzkappe 4 am Hebel 6.1 wird
zudem eine unter Abdichtungsgesichtspunkten vorteilhafte möglichst
gleichmäßige Verteilung
der über
den Hebel 6.1 eingeleiteten Anpresskraft über die
einen ersten Anschlag bildende Kontaktfläche 2.3 der Kabelkupplung 2 mit
der Schutzkappe 4 erzielt.
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Die
Schwenkachse 6.2 des Hebels 6.1 verläuft parallel
zur Ebene der Kontaktfläche 2.3 zwischen
der Kabelkupplung 2 und der Schutzkappe 4 und
ist in der in den 1 und 2 dargestellten ersten
Endstellung der Schutzkappe 4 in der Nähe der Ebene der Kontaktfläche 2.3 angeordnet.
Hierdurch ergibt sich beim unmittelbaren Öffnen bzw. Schließen der
Schutzkappe 4 durch das Verschwenken des Hebels 6.1 eine
Relativbewegung zwischen der Kabelkupplung 2 und der Schutzkappe 4,
die hauptsächlich
eine Komponente senkrecht zur Kontaktfläche 2.3 aufweist.
Dies ist unter Verschleiß-
und Abdichtungsgesichtspunkten von Vorteil.
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Die
Anpresskraft zwischen der Schutzkappe 4 und der Kabelkupplung 2 wird
in der in den 1 und 2 dargestellten
ersten Endstellung der Schutzkappe 4 durch eine Spanneinrichtung 6.3 der Betätigungseinrichtung 6 erzeugt.
Die Spanneinrichtung ist dabei als einfache in der ersten Endstellung der
Schutzkappe 4 vorgespannte Zugfeder 6.3 ausgebildet,
die zum einen an dem Hebel 6.1 und zum anderen an dem Arm 3.2 angelenkt
ist.
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Um
die Schutzkappe 4 durch die Verfahrbewegung der Kabelkupplung 2 aus
der ersten Endstellung heraus zu bewegen, weist die Betätigungseinrichtung 6 ein
an der Kabelkupplung 2 befestigtes erstes Steuerelement 6.4 auf,
das beim Verfahren der Kabelkupplung 2 mit einem am Hebel 6.1 angeordneten
zweiten Steuerelement 6.5 zusammenwirkt. Das erste Steuerelement 6.4 ist
als plattenförmiger
Vorsprung an der Kabelkupplung 2 ausgebildet, während das
zweite Steuerelement 6.5 ein gabelförmig ausgebildeter Bereich 6.5 des
Hebels 6.1 ist.
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Zum
Herausfahren der Schutzkappe 4 aus ihrer in den 1 und 2 dargestellten
ersten Endstellung weist das erste Steuerelement 6.4 eine erste
Steuerfläche 6.6 auf,
die mit einer zweiten Steuerfläche 6.7 an
dem zweiten Steuerelement 6.5 zusammenwirkt. Die zweite
Steuerfläche 6.7 ist
dabei Bestandteil einer Führungsbahn,
die an dem gabelförmigen
zweiten Steuerelement 6.5 ausgebildet ist.
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Der
Anlenkpunkt der Schutzkappe 4 an dem Hebel 6.1 weist
einen deutlich höheren
Abstand zur Schwenkachse 6.2 des Hebels 6.1 auf
als die zweite Steuerfläche 6.7,
sodass hierdurch eine Bewegungsübersetzung
erzielt wird. Dies bewirkt ein schnelles, verschleißminderndes
Abheben der Schutzkappe 4 von der Kabelkupplung 2,
sobald die Kabelkupplung 2 in der Richtung 5.1 verfahren
wird und die Schutzkappe 4 um die Schwenkachse 6.2 des
Hebels 6.1 in der Richtung 6.8 verschwenkt wird.
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Wird
die Kabelkupplung 2 weiter in der Richtung 5.1 verfahren,
so schwenkt die Schutzkappe 4 um die Schwenkachse 6.2 in
der Richtung 6.8. Damit wird die Feder 6.3 immer
weiter gespannt, bis die Federspannung ihr Maximum in einem Totpunkt
erreicht, bei dem die Gerade 6.9 durch die beiden Anlenkpunkte
der Feder 6.3 die Schwenkachse 6.2 schneidet.
Bis zu diesem Totpunkt wirkt das durch die Federkraft erzeugte Drehmoment
auf den Hebel 6.1 der Schwenkbewegung entgegen. Wird der
Totpunkt durchfahren, wirkt das durch die Federkraft erzeugte Drehmoment
auf den Hebel 6.1 nunmehr in der Richtung 6.8 der
Schwenkbewegung.
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Annähernd zu
diesem Zeitpunkt gelangt eine dritte Steuerfläche 6.10 des hierbei
in das gabelförmige
zweite Steuerelement 6.5 eingreifenden ersten Steuerelements 6.4 mit
einer vierten Steuerfläche 6.11 des
zweiten Steuerelements 6.5 in Eingriff. Wie 3 zu
entnehmen ist, liegt die dritte Steuerfläche 6.10 auf der der
ersten Steuerfläche 6.6 abgewandten
Seite des ersten Steuerelements 6.4. Weiterhin sind die
im Innern des gabelförmigen
zweiten Steuerelements 6.5 angeordnete vierte Steuerfläche 6.11 und
die zweite Steuerfläche 6.7 einander
zugewandt. Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Steuerelemente 6.4 und 6.5 nunmehr
dem durch die Federkraft erzeugten Drehmoment auf den Hebel 6.1 entgegenwirken
und eine weitere Schwenkbewegung begrenzen bzw. nur bei einem fortschreitenden
Verfahren der Kabelkupplung 2 in der Richtung 5.1 eine
definierte weitere Schwenkbewegung erlauben.
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An
der Unterseite des Arms 3.2 ist ein zweiter Anschlag in
Form einer Anschlagfläche 3.3 vorgesehen,
der bei einer bestimmten Stellung des Hebels 6.1 mit einem
am Hebel 6.1 befestigten Anschlagstift 6.12 in
Eingriff gelangt, sodass ein weiteres Verschwenken der Schutzkappe 4 in
der Richtung 6.8 unterbunden wird. Die Schutzkappe 4 ist
zu diesem Zeitpunkt bereits so weit nach unten verschwenkt, dass
die Kabelkupplung 2 in der Richtung 5.1 über der
Schutzkappe 4 verfahren, ohne diese unter Wirkung nennenswerter
Kontaktkräfte
zu berühren.
Es kann dabei lediglich sein, dass die im Wesentlichen widerstandsfrei
auf dem Hebel 6.1 drehbare Schutzkappe 4 je nach
ihrem Schwenkwinkel bezüglich
des Hebels 6.1 leicht an der Unterseite 2.4 der
Kabelkupplung 2 schleift, ohne dass hierbei nennenswerte Kontaktkräfte wirken.
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Wird
die Kabelkupplung 2 nach Anliegen des Anschlagstifts 6.12 an
der Anschlagfläche 3.3 weiter in
der Richtung 5.1 verfahren, erfolgt zunächst keine weitere Schwenkbewegung
der Schutzkappe 4. Insbesondere gelangt beim weiteren Verfahren
der Kabelkupplung 2 in der Richtung 5.1 auch das
erste Steuerelement 6.4 außer Eingriff mit dem gabelförmigen zweiten
Steuerelement 6.5.
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Erst
wenn ein an der Kabelkupplung 2 befestigtes drittes Steuerelement 6.13 der,
Betätigungseinrichtung 6 mit
einem an dem Hebel 6.1 angeformten vierten Steuerelement 6.14 der
Betätigungseinrichtung 6 in
Eingriff gelangt, wird die Schutzkappe 4 beim Verfahren
der Kabelkupplung 2 in der Richtung 5.1 wieder
entgegen der Richtung 6.8 verschwenkt. Hierdurch bewegt
sich die Schutzkappe 4 definiert gegen das von der Feder 6.3 erzeugte
Drehmoment zur ihr zugewandten Unterseite 2.4 der Kabelkupplung 2 hin.
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Das
dritte Steuerelement 6.13 und das vierte Steuerelement 6.14 sind
so angeordnet, dass sie erst in Eingriff gelangen, wenn die Kabelkupplung 2 so weit
in der Richtung 5.1 verfahren ist, dass die Kontaktfläche 4.2 der
Schutzkappe 4, mit der sie in ihrer ersten Stellung an
der Kontaktfläche 2.3 der
Kabelkupplung 2 anliegt, in der zweiten Endstellung der Schutzkappe 4 (siehe 4)
zumindest so weit durch die Unterseite 2.4 der Kabelkupplung 2 dichtend
abgedeckt ist, dass keine Verschmutzungen oder dergleichen in den
Bereich der Schutzkappe 4 gelangen können, der in der ersten Endstellung
der Schutzkappe 4 (siehe 2) den Zugang 2.1 zu
den Anschlüssen
abdeckt. Hiermit wird, wie erwähnt,
verhindert, dass sich in der geöffneten
Stellung der Schutzkappe 4 Verschmutzungen oder dergleichen ansammeln
können,
die beim nächsten
Schließen der
Schutzkappe 4 in den Bereich der Anschlüsse der Kabelkupplung 2 gelangen
könnten.
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Um
den dichtenden Abschluss der Schutzkappe 4 mit der Unterseite 2.4 der
Kabelkupplung 2 zu erzielen, ist der entsprechende Bereich
der Unterseite 2.4 der Kabelkupplung 2 und/oder
die Kontaktfläche 4.2 der
Schutzkappe 4 bevorzugt mit einem oder mehreren Dichtungselementen
versehen. Beispielsweise kann der entsprechende Bereich der Unterseite 2.4 der
Kabelkupplung 2 mit einer entsprechenden flächigen Auflage
aus einem weichen Gummimaterial oder dergleichen versehen sein.
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Die
Dichtkraft, mit der die Schutzkappe 4 an der Unterseite 2.4 der
Kabelkupplung 2 anliegt, wird über die Verfahrposition der
Kabelkupplung 2 in der zweiten Endstellung der Schutzkappe 4 bestimmt.
Je weiter die Kabelkupplung 2 in die Richtung 5.1 verfahren
ist, desto größer ist
die Dichtkraft. Um die Dichtkraft zu begrenzen bzw. einen weniger
steilen Anstieg der Dichtkraft zu erzielen, kann wenigstens eines
der Bauteile in der kinematischen Kette zwischen dem dritten Steuerelement 6.13 und
der Unterseite 2.4 der Kabelkupplung 2 abschnittsweise
elastisch ausgebildet sein.
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Das
Schließen
der Schutzkappe 4 beim Entkuppeln der beiden Fahrzeuge
erfolgt in entsprechend umgekehrter Reihenfolge durch Verfahren
der Kabelkupplung 2 entgegen der Richtung 5.1.
Hierbei wird – definiert
durch das dritte Steuerelement 6.13 und das vierte Steuerelement 6.14 und
bedingt durch das von der Feder 6.3 erzeugte Drehmoment – zunächst die
Schutzkappe 4 in der Schwenkrichtung 6.8 verschwenkt
und dabei aus ihrer zweiten Endstellung (4) von der
Unterseite 2.4 der Kabelkupplung 2 abgehoben,
bis der Anschlagstift 6.12 wieder an der Anschlagfläche 3.3 anliegt.
Nach einem gewissen weiteren Verfahrweg der Kabelkupplung 2 gelangt
die dritte Steuerfläche 6.10 wieder
in Eingriff mit der vierten Steuerfläche 6.11, sodass die
Schutzkappe 4 wieder – bedingt
durch das Verfahren der Kabelkupplung 2 entgegen der Richtung 5.1 und
entgegen dem von der Feder 6.3 erzeugten Drehmoment – entgegen
der Schwenkrichtung 6.8 verschwenkt wird, bis die Totpunktlage
erreicht wird. Annähernd
mit Durchfahren der Totpunktlage gelangt die erste Steuerfläche 6.6 wieder
mit der zweiten Steuerfläche 6.7 in
Eingriff und verhindert so ein unkontrolliertes Schließender Schutzkappe 4 entgegen
der Schwenkrichtung 6.8 durch das von der Feder 6.3 erzeugte Drehmoment.
Die erste Steuerfläche 6.6 und
die zweite Steuerfläche 6.7 definieren
dann die – durch das
von der Feder 6.3 erzeugte Drehmoment bedingte – Schließbewegung
der Schutzkappe 4 beim weiteren Verfahren der Kabelkupplung 2 entgegen
der Richtung 5.1 bis die erste Endstellung der Schutzkappe 4 (2)
wieder erreicht ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand eines Beispiels beschrieben,
bei dem die Kontaktflächen
zwischen der Schutzkappe und der Kabelkupplung im wesentlichen eben
ausgebildet sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten
auch eine andere Kontaktgeometrie vorgesehen sein kann.