DE102017113541A1

DE102017113541A1 - Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung

Info

Publication number: DE102017113541A1
Application number: DE102017113541.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Schüler
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-12-20
Also published as: WO2018233898A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf (1) einer automatischen Mittelpufferkupplung (100), der ein Willison-Profil mit einer großen Kupplungsklaue (4) und einer kleinen Kupplungsklaue (5) aufweist. Ein Hebelmechanismus (50) besteht aus einem an dem Kupplungskopf (1) angeordneten Trägerelement (24), an dem drehbar angeordnet ein miteinander gekoppeltes zweites Hebelelement (32), Kraftübertragungshebel (33) sowie verbundener Hebel (34) vorgesehen sind, derart, dass in einer horizontalen Ebene parallel zur Längserstreckung des Trägerelements (24) der an einer vertikal ausgerichteten Welle (31) verbundene Hebel (34) mit dem Kraftübertragungshebel (33) und der Kraftübertragungshebel (33) mit dem zweiten Hebelelement (32) drehbar gekoppelt ist und an der Welle (31) eine Drehfeder (36) angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende an dem Trägerelement (24) und dem anderen Ende an dem Kraftübertragungshebel (33) abstützt. Der Kupplungskopf (1) weist ferner einen der Leitungskupplung (20) zugeordneten Klappendeckeln (40) auf, welcher über den Hebelmechanismus (50) derart zwangsbetätigbar ist, dass der Klappendeckel (40) beim Vorfahren des Kupplungsteils (21) automatisch geöffnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere einen Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung, welcher ein Willison-Profil mit einer großen Kupplungsklaue und einer kleinen Kupplungsklaue aufweist, wobei am Kupplungskopf eine Leitungskupplung mit mindestens einem Kupplungsteil angeordnet ist zum Kuppeln von Leitungen, insbesondere von pneumatischen Bremsleitungen und/oder Versorgungsleitungen, aber auch elektrischen Versorgungsleitungen oder Signalleitungen, zwischen zwei benachbarten Wagenkästen eines spurgeführten Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges.
Mittelpufferkupplungen mit Kupplungsköpfen vom Typ Willison dienen zum mechanischen Verbinden zweier benachbarter Wagenkästen, beispielsweise eines Schienenfahrzeuges, und zeichnen sich durch ihren robusten Aufbau aus, so dass derartige Kupplungsköpfe häufig bei Güterwagenkupplungen zum Einsatz kommen. Der Aufbau und die Funktionsweise eines Kupplungskopfes vom Typ Willison sind beispielsweise in der Druckschrift DE 1 455 242 A1 beschrieben.
Technisch gesehen stellen Mittelpufferkupplungen vom Typ SA-3 eine Weiterentwicklung der Willison-Kupplung dar. Demgemäß weist der Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ SA-3 ebenfalls ein Willison-Profil mit einer großen Kupplungsklaue, einer kleinen Kupplungsklaue und eine zwischen den Kupplungsklauen angeordnete Kupplungstasche auf.
Eine weitere hauptsächlich in Europa für Güterwagen verbreitete Mittelpufferkupplung ist die Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e, deren Kupplungskopf ebenfalls mit einem Willison-Profil versehen ist. Mittelpufferkupplungen vom Typ AK 69e werden derzeit immer noch häufig insbesondere als Erzwagenkupplungen verwendet. Aufgrund des Willison-Profils ist zum Ausbilden einer mechanischen Verbindung zwischen zwei benachbarten Wagenkästen beispielsweise eines Schienenfahrzeuges der Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e auch mit dem Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ SA-3 bzw. vom Typ Willison kuppelbar.
Auch wenn zum Ausbilden einer mechanischen Verbindung zwischen zwei benachbarten Wagenkästen ein Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e direkt mit dem Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ Willison oder vom Typ SA-3 kuppelbar ist, sind die jeweiligen Leitungskupplungen der unterschiedlichen Kupplungstypen nicht aufeinander abgestimmt, so dass eine direkte Kuppelbarkeit der Leitungskupplung eines zu einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e gehörenden Kupplungskopfes mit einer Leitungskupplung eines zu einer Mittelpufferkupplung vom Typ Willison oder SA-3 gehörenden Kupplungskopfes nicht gegeben ist.
Andererseits ist aus der Druckschrift EP 2 371 657 A1 ein Kupplungskopf für eine Mittelpufferkupplung vom Typ Willison oder SA-3 bekannt, der im Bereich der großen Kupplungsklaue ein erstes Starrmachungsorgan, vorzugsweise in Gestalt eines Kupplungshornes, und im Bereich der kleinen Kupplungsklaue ein zum ersten Starrmachungsorgan komplementär ausgebildetes zweites Starrmachungsorgan, vorzugsweise in Gestalt einer Kupplungstasche, aufweist. Bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungskopf ist ferner ein Mechanismus vorgesehen zum automatischen Vorfahren des Kupplungsteils der Leitungskupplung aus einer ersten, zurückgefahrenen Position in eine zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrene Position. Der Mechanismus ist durch das Ausbilden eines Eingriffs des zweiten Starrmachungsorgans mit einem entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten Starrmachungsorgan eines Gegenkupplungskopfes beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Gegenkupplungskopf betätigbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung der eingangs genannten Art, dahingehend weiterzubilden, dass in einer leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung im Betrieb des Kupplungskopf möglichst geringem Verschleiß ausgesetzt ist. Insbesondere soll ein Kupplungskopf angegeben werden, bei welchem der Wartungsaufwand der Leitungskupplung reduziert wird, so dass gegebenenfalls auch der Einsatz von Kupplungsteilen für die optische Datenübertragung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.
Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung insbesondere dadurch aus, dass bei einem Kupplungskopf der eingangs genannten Art im Bereich der großen Kupplungsklaue ein erstes Starrmachungsorgan, vorzugsweise in Gestalt eines Kupplungshornes, und im Bereich der kleinen Kupplungsklaue ein zum ersten Starrmachungsorgan komplementär ausgebildetes zweites Starrmachungsorgan, vorzugsweise in Gestalt einer Kupplungstasche, angeordnet sind, und dass ferner ein Hebelmechanismus vorgesehen ist zum automatischen Vorfahren des Kupplungsteils der Leitungskupplung aus einer ersten, zurückgefahrenen Position in eine zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrene Position, wobei der Hebelmechanismus betätigbar ist durch das Ausbilden eines Eingriffs des zweiten Starrmachungsorgans mit einem entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten Starrmachungsorgan eines Gegenkupplungskopfes beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Gegenkupplungskopf.
Da der erfindungsgemäße Kupplungskopf einerseits ein Willison-Profil und andererseits insgesamt eine Konstruktion auf Basis der Kupplungstypen der Bauart Willison/SA-3 aufweist, ist eine direkte mechanische Kuppelbarkeit des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes mit betriebserprobten und bekannten Kupplungsköpfen der Bauart Willison/SA-3 sichergestellt. Darüber hinaus gewährleistet das Willison-Profil des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes eine direkte Kuppelbarkeit zu einem Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e.
Zusätzlich zu der mechanischen Kuppelbarkeit mit existierenden Kupplungsköpfen vom Typ Willison, SA-3 bzw. AK 69e zeichnet sich der Kupplungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass am Kupplungskopf eine Leitungskupplung angeordnet ist, welche ein Kupplungsteil aufweist, das beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung aus einer ersten, zurückgefahrenen Position in eine zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrenen Position relativ zu dem Kupplungskopf bewegbar ist. Insbesondere wenn der Kupplungskopf mit einem Kupplungskopf der gleichen Bauart gekuppelt wird, fahren beim Ausbilden der mechanischen Verbindung zwischen den beiden Kupplungsköpfen automatisch die entsprechenden Kupplungsteile der Leitungskupplungen jeweils in die zweite, vorgefahrene Position aus. In dieser zweiten, vorgefahrenen Position liegen die Kupplungsteile der Leitungskupplungen in der gemeinsamen vertikalen Mittenlängsebene der beiden Kupplungsköpfe, so dass die Leitungskupplungen in ihrer zweiten Position direkt miteinander kuppelbar sind.
Im Einzelnen liegt der vordere Stirnbereich des Kupplungsteils der Leitungskupplung in der vorgefahrenen (zweiten) Position in dem Schnittpunkt der vertikalen Kupplungsebene und der vertikalen Längsschnittebene des Kupplungskopfes, vorzugsweise auf Höhe der horizontalen Leitungsebene einer an einem Kupplungskopf vom Typ AK 69e angeordneten Luftleitungskupplung, um die Kuppelbarkeit mit der Luftleitungskupplung eines Kupplungskopfes vom Typ AK 69e sicherzustellen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind im Bereich der großen Kupplungsklaue des Kupplungskopfes ein in Richtung der Kupplungsebene vorstehendes erstes Starrmachungsorgan und im Bereich der kleinen Kupplungsklaue des Kupplungskopfes ein zweites, komplementär zum ersten Starrmachungsorgan ausgebildetes zweites Starrmachungsorgan angeordnet. Denkbar hierbei ist es, das erste Starrmachungsorgan als ein in Richtung der Kupplungsebene vorstehendes Kupplungshorn und das zweite Starrmachungsorgan als eine am Kupplungskopf ausgebildete Kupplungstasche auszuführen. Das erste in Gestalt eines Kupplungshornes ausgeführte Starrmachungsorgan ist ausgebildet, beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Kupplungskopf einer baugleichen Gegenkupplung von dem in Gestalt einer Kupplungstasche ausgeführten zweiten Starrmachungsorgan des Gegenkupplungskopfes aufgenommen zu werden, während das in Gestalt einer Kupplungstasche ausgeführte zweite Starrmachungsorgan ausgebildet ist, dass als Kupplungshorn ausgebildete erste Starrmachungsorgan des Kupplungskopfes der Gegenkupplung aufzunehmen. Selbstverständlich kommen aber auch andere Ausführungsformen für das erste und zweite Starrmachungsorgan in Frage.
Wesentlich ist, dass zumindest beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung der gleichen Bauart die am Kupplungskopf angeordneten Starrmachungsorgane ausgebildet sind, jeweils einen Eingriff mit einem entsprechenden Starrmachungsorgan des Gegenkupplungskopfes auszubilden.
Um zu erreichen, dass beim Ausbilden einer mechanischen Verbindung zwischen dem Kupplungskopf und dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung automatisch das Kupplungsteil der am Kupplungskopf angeordneten Leitungskupplung in die zweite, vorgeschobene Position relativ zum Kupplungskopf vorgefahren wird, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung ein Hebelmechanismus vorgesehen, wobei dieser Hebelmechanismus durch das Ausbilden eines Eingriffes des zweiten Starrmachungsorgans des Kupplungskopfes mit einem entsprechenden Starrmachungsorgan des Gegenkupplungskopfes beim Kuppelvorgang betätigt werden kann. Im Einzelnen ist der Hebelmechanismus derart ausgebildet, dass dieser das Kupplungsteil der Leitungskupplung in die zweite (vorgeschobene) Position relativ zu dem Kupplungskopf bewegt, wenn von dem zweiten Starrmachungsorgan ein entsprechend komplementär hierzu ausgebildetes Starrmachungsorgan eines Gegenkupplungskopfes aufgenommen wird.
Um das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung in einem ungekuppelten Zustand des Kupplungskopfes wirksam insbesondere vor Witterungseinflüsse zu schützen, weist der erfindungsgemäße Kupplungskopf ferner einen der Leitungskupplung zugeordneten Klappendeckel auf, welcher mit Hilfe einer einfachen Mechanik relativ zu der Leitungskupplung verschwenkbar ist, wobei dennoch eine hohe Dichtigkeit gegenüber Staub und Feuchtigkeit erreicht wird.
Im Einzelnen ist der der Leitungskupplung zugeordnete Klappendeckel über den Hebelmechanismus derart zwangsbetätigbar, dass der Klappendeckel beim Vorfahren des Kupplungsteils der Leitungskupplung von einer erste Position, in welcher der Klappendeckel zumindest bereichsweise den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteils abdeckt, in eine zweite Position überführbar und insbesondere verschwenkbar ist, in welcher der Klappendeckel den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteils freigibt.
Dadurch, dass erfindungsgemäß der Klappendeckel durch den Hebelmechanismus, mit welchem das mindestens eine Kupplungsteil automatisch vorfahrbar ist, zwangsbetätigt wird, kann zum Verschwenken des Klappendeckels im Wesentlichen auf den Hebelmechanismus zurückgegriffen werden, der bereits an dem Kupplungskopf vorgesehen ist. Mit anderen Worten, durch die erfindungsgemäße Lösung ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen, komplexen Mechanismus zum Verschwenken des Klappendeckels vorzusehen.
Darüber hinaus sind aufgrund der Zwangsbetätigung des Klappendeckels die Verschwenkbewegung des Klappendeckels einerseits und das Vorschieben (Vorfahren) des mindestens einen Kupplungsteils synchronisiert und aufeinander abgestimmt.
Was die Anordnung der Leitungskupplung an dem Kupplungskopf angeht, ist bei einer bevorzugten Realisierung des Kupplungskopfes vorgesehen, dass die Leitungskupplung mit Hilfe eines Trägerelements in Längsrichtung der Leitungsebene relativ zu dem Trägerelement bewegbar am Kupplungskopf befestigt ist. Das Trägerelement kann beispielsweise mit Hilfe einer Schraubverbindung am Kupplungskopf lösbar befestigt sein. Andererseits ist es selbstverständlich auch denkbar, das Trägerelement am Kupplungskopf mit Hilfe einer Niet- oder Schweißverbindung oder dergleichen zu befestigen.
Um zu erreichen, dass die Leitungskupplung in einer zuvor festgelegten oder festlegbaren Art und Weise relativ zu dem Trägerelement bewegbar ist, ist in einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes vorgesehen, dass die Leitungskupplung ein relativ zum Trägerelement in Längsrichtung der Leitungsebene bewegbares Schlittenelement aufweist, wobei das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung derart vorzugsweise federnd in dem Schlittenelement gelagert ist, dass in der zweiten vorgefahrenen Position der vordere Endbereich des Kupplungsteils in der Kupplungsebene liegt.
In einer besonders leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise ist zur Zwangsbetätigung des Klappendeckels vorgesehen, dass den mindestens einen Kupplungsteil der Leitungskupplung ein Mitnehmerelement zugeordnet ist, welches ausgebildet ist, beim Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils in seine zweite Position den Klappendeckel ebenfalls in seine zweite Position zu verschwenken.
Unter dem hierin verwendeten Begriff „Mitnehmerelement“ soll ein Maschinenteil verstanden werden, welches bei Bewegung des mindestens einen Kupplungsteils der Leitungskupplung den Klappendeckel ebenfalls in Bewegung versetzt.
In einer denkbaren Realisierung des Mitnehmerelements ist dieses beispielsweise als Vorsprung oder Stift ausgebildet. Das Mitnehmerelement kann beispielsweise an dem Schlittenelement der Leitungskuppel angeordnet sein. Vorzugsweise ist dem Mitnehmerelement eine Führung zugeordnet, um das Mitnehmerelement bei einer Bewegung des Schlittenelements relativ zu dem Trägerelement in Längsrichtung der Leitungsebene zu führen. Als Führung kommt beispielsweise ein Führungsschlitz infrage.
In einer möglichen Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass dem Klappendeckel ein drehbar an dem Kupplungskopf und insbesondere drehbar an dem Trägerelement des Hebelmechanismus angeordnetes Anlenkelement zugeordnet ist, über welches der Klappendeckel zwischen seiner ersten und zweiten Position verschwenkbar ist. Denkbar hierbei ist es insbesondere, dass das Anlenkelement eine Art Kulissenführung aufweist, welche mit dem Mitnehmerelement entsprechend zusammenwirkt, um die Bewegung des Mitnehmerelements in eine Schwenkbewegung des Klappendeckels umzusetzen.
In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, wenn die Kulissenführung bzw. kulissenartige Führung zumindest bereichsweise durch eine Seitenkante des Anlenkelements gebildet ist. Selbstverständlich kommen hier auch andere Ausführungsformen infrage, um die Bewegung des Mitnehmerelements in eine entsprechende Verschwenkbewegung des Klappendeckels umzusetzen.
Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Kupplungskopf ferner ein dem Klappendeckel zugeordnetes Federelement auf, welches ausgebildet ist, den Klappendeckel in Richtung seiner ersten Position vorzuspannen, so dass sichergestellt ist, dass im ungekoppelten Zustand des Kupplungskopfes der vordere Stirnbereich des mindestens eine Kupplungsteils der Leitungskupplung durch den Klappendeckel in seiner geschlossenen Position vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen geschützt ist.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der der Leitungskupplung zugeordnete Klappendeckel von seiner ersten Position zu seiner zweiten Position (und umgekehrt) überführbar und insbesondere verschwenkbar ist, ohne dass hierfür eine aufwendige, komplexe und zusätzliche Mechanik erforderlich ist. Vielmehr kommt dem Hebelmechanismus, welcher vorgesehen ist, um das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung automatisch vor- und zurückzufahren, eine Doppelfunktion zu: Zum einen dient der Hebelmechanismus zum automatischen Verfahren des mindestens einen Kupplungsteil der Leitungskupplung, und zum anderen dient der Hebelmechanismus ferner dazu, den Klappendeckel zwangszubetätigen, um auf diese Weise mit ein und demselben Mechanismus einen synchronisierten Ablauf beim Verfahren des mindestens einen Kupplungsteils und beim Verschwenken des Klappendeckels zu ermöglichen.
Gemäß bevorzugten Realisierungen weist hierzu der Hebelmechanismus des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes ein erstes, in horizontaler Ebene drehbares Hebelelement auf, welches beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Kupplungskopf einer entsprechenden Gegenkupplung um eine Drehachse in horizontaler Ebene verschwenkbar ist.
Ein Kupplungskopf, welcher mit einem derartigen mit dem Kupplungsteil der Leitungskupplung zusammenwirkenden Hebelmechanismus ausgerüstet ist, kann beispielsweise mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf gekoppelt werden, wobei beim Kuppelvorgang automatisch die Kupplungsteile der an den jeweiligen zu kuppelnden Kupplungsköpfen angeordneten Leitungskupplungen in die zweite kuppelbare Position vorgefahren werden. Da somit die vorderen Stirnbereiche der jeweiligen Kupplungsteile im gemeinsamen Schnittpunkt der vertikalen Kupplungsebene und der vertikalen Längsschnittebene der Kupplungsköpfe vorliegen, stoßen diese relativ zueinander ausgerichtet aufeinander, was das automatische Durchkuppeln der Leitungskupplungen ermöglicht.
In einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes weist der zum automatischen Vorfahren des Kupplungsteils vorgesehene Hebelmechanismus eine an dem Trägerelement des Kupplungskopfes drehbar angeordnete Hebelkinematik auf. Diese Hebelkinematik setzt sich im Wesentlichen aus einer zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufenden Welle sowie einem zweiten, in horizontaler Ebene verschwenkbaren Hebelelement zusammen. Die im Wesentlichen vertikal verlaufende Welle der Hebelkinematik ist mit dem ersten Hebelelement verbunden und legt die Drehachse des in horizontaler Ebene verschwenkbaren ersten Hebelelements fest. Andererseits ist das zweite, in horizontaler Ebene verschwenkbare Hebelelement mit dem mindestens einen Kupplungsteil der Leitungskupplung einerseits und der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Stelle andererseits derart verbunden, dass beim Verschwenken des ersten Hebelelements die resultierende Drehbewegung über die Welle auf das zweite Hebelelement übertragen wird, um auf diese Weise ein Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils in seine zweite Position zu bewirken.
Gemäß Ausführungsformen dieser Hebelkinematik weist diese ferner einen mit dem zweiten Hebelelement gekoppelten Kraftübertragungshebel und einen mit dem Kraftübertragungshebel gekoppeltes drittes Hebelelement auf. Das dritte Hebelelement ist mit der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Stelle verbunden und in einer horizontalen Ebene drehbar mit dem Kraftübertragungshebel gekoppelt. Andererseits ist der Kraftübertragungshebel in einer horizontalen Ebene drehbar mit dem zweiten Hebelelement gekoppelt.
Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, wenn an der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Welle eine Drehfeder angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende an dem Trägerelement und dem anderen Ende an dem Kraftübertragungshebel abstützt und so den Kraftübertragungshebel in eine Position drückt (vorspannt), in welcher das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung in seiner ersten Position vorliegt.
Besonders bevorzugt sind der Kraftübertragungshebel und das dritte Hebelelement miteinander über einen Anlenkungspunkt drehbar gekoppelt, wobei bei einer zweiten Stellung der Anlenkungspunkt auf der anderen Seite einer gedachten Verbindungslinie zwischen der Anlenkung an dem zweiten Hebelelement und der Welle angeordnet ist und die Auslenkung gegen die Kraft der Drehfeder derart erfolgt, dass der Kraftübertragungshebel und das dritte Hebelelement überstreckt sind und eine Übertotpunktstellung erreicht ist.
In einer Realisierung des beschriebenen Kupplungskopfes weist der zum automatischen Vorfahren des Kupplungsteils vorgesehene Hebelmechanismus ein erstes in horizontaler Ebene drehbares Hebelelement auf, das beim Kuppeln des Kupplungskopfes mit dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung, und insbesondere durch das Ausbilden eines Eingriffs zwischen dem zweiten Starrmachungsorgan des Kupplungskopfes und einem entsprechend komplementären Bauteil des Gegenkupplungskopfes um eine Drehachse in horizontaler Ebene verschwenkbar ist. Zusätzlich ist eine zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufende Welle vorgesehen, die mit dem ersten Hebelelement verbunden ist und die Drehachse des in horizontaler Ebene verschwenkbaren ersten Hebelelements festlegt. Darüber hinaus ist ein zweites, in horizontaler Ebene verschwenkbares Hebelelement vorgesehen, das mit dem Kupplungsteil der Leitungskupplung einerseits und der Welle andererseits derart verbunden ist, dass beim Verschwenken des ersten Hebelelements die resultierende Drehbewegung über die Welle auf das zweite Hebelelement übertragen wird, infolgedessen das Kupplungsteil der Leitungskupplung in Richtung der Kupplungsebene vorgefahren wird.
In einer denkbaren Realisierung des mindestens einen Kupplungsteils ist dieses als Luftkupplungsteil ausgeführt, welches einen Kupplungskörper und einen vom Kupplungskörper gehaltenen und an dem Kupplungskörper vorzugsweise lösbar befestigten Luftkupplungseinsatz aufweist, welcher an seinem vorderen, der Kupplungsebene zugewandten Endbereich eine Mundstückdichtung aufweist.
Alternativ oder zusätzlich ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass mindestens ein Kupplungsteil der Leitungskupplung als elektrisches Kupplungsteil ausgebildet ist, wobei dieses einen Kupplungskörper und einen vom Kupplungskörper gehaltenen und an dem Kupplungskörper vorzugsweise lösbar befestigten elektrischen Kontakteinsatz aufweist, welcher an seinem vorderen, der Kupplungsebene zugewandten Endbereich elektrische Kontakte aufweist.
An dem vorderen, der Kupplungsebene zugewandten Endbereich des Kupplungskörpers kann mindestens ein Zentrierorgan vorgesehen sein zum Ausrichten des Kupplungsteils relativ zu dem Kupplungsteil einer an dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung angeordneten Leitungskupplung.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Kupplungsteil der Leitungskupplung in dem entsprechenden Schlittenelement federn gelagert. Hierzu ist dem mindestens einen Kupplungsteil beispielsweise ein entsprechendes Federelement zugeordnet, über welches der entsprechende Kupplungskörper in Richtung der Leitungsebene vorgespannt ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kupplungskopfes in einer isometrischen Ansicht, wobei der Kupplungskopf in einer koppelbereiten Stellung vorliegt;
2 eine isometrische Ansicht des Kupplungskopfes gemäß 1, wobei hier der Kontaktträger der Leitungskupplung des Kupplungskopfes in einer vorgefahrenen Position mit geöffnetem Klappendeckel vorliegt;
3 eine isometrische Ansicht des Kupplungskopfes gemäß 2 in einer mit dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung gekoppelten Stellung;
4 eine Seitenansicht der Kupplungskopfanordnung gemäß 3;
5 eine Ansicht von unten auf die Kupplungskopfanordnung gemäß 3;
6A eine Draufsicht auf die Hebelkinematik des Kupplungskopfes gemäß 1; und
6B eine Draufsicht auf die Hebelkinematik des Kupplungskopfes in dem in 2 gezeigten Zustand.

Nachfolgend wird exemplarisch unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den beiliegenden Zeichnungen eine automatische Mittelpufferkupplung für spurgeführte Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, näher beschrieben, wobei die Mittelpufferkupplung einen Kupplungskopf 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist.
In den beiliegenden Zeichnungen sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile der Mittelpufferkupplung mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile einer mit der Mittelpufferkupplung gekuppelten Gegenkupplung sind ebenfalls mit gleichen Bezugsziffern versehen, wobei diese Bezugsziffern jedoch mit einem Apostroph differenziert sind. Von einer Beschreibung gleicher oder gleichwirkender Bauteile der mit der Mittelpufferkupplung gekuppelten Gegenkupplung wird zur Vermeidung von Wiederholungen abgesehen.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Mittelpufferkupplung 100 ist ein Kupplungskopf 1 an dem vorderen Endbereich eines Kupplungsschafts 2 angeordnet. Der Kupplungsschaft 2 weist an seinem wagenkastenseitigen Endbereich eine Anlenkung 3 auf, um die Mittelpufferkupplung 100 über ein vorzugsweise allseitig wirkendes Stabilisierungsgelenk an der Stirnseite eines (nicht dargestellten) Wagenkastens anzulenken.
Der Kupplungskopf 1 selber ist mit einer Willison-Kontur versehen und weist demnach zwei starre Kupplungsklauen auf, nämlich eine Zugklaue 4 (nachfolgend „große Kupplungsklaue“ genannt) und eine Pufferklaue 5 (nachfolgend „kleine Kupplungsklaue“ genannt).
Die Konstruktion des Kupplungskopfes mit dem Willison-Profil basiert auf der Konstruktion von Kupplungstypen der Bauart Willison/SA-3, wobei bei dem erfindungsgemäßen Kupplungskopf 1 ebenfalls entsprechende Schlossteile zum Einsatz kommen, infolgedessen betriebserprobte und bekannte Kupplungsbauteile zum mechanischen Kuppeln verwendet werden. Insbesondere ist der Kupplungskopf 1 nicht nur mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1', sondern auch mit einem Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e und mit den bekannten Kupplungstypen der Bauart Willison/SA-3 sowie mit Kupplungsköpfen von Mittelpufferkupplungen der Bauart FT-Transpact mechanisch kuppelbar.
Wie dargestellt, erstreckt sich von der großen Kupplungsklaue 4 in Richtung der Kupplungsebene ein erstes Starrmachungsorgan 8 in Gestalt eines in Richtung der Kupplungsebene nach vorne vorspringenden Kupplungshornes. Auf der gegenüberliegenden Seite der Kupplungshälfte ist ein Flügel vorgesehen, in welchem eine Kupplungstasche 9 als zweites Starrmachungsorgan ausgebildet ist. Das als Kupplungshorn ausgebildete erste Starrmachungsorgan 8 ist von solcher Größe und Gestalt, dass es von der Kupplungstasche eines gegenüberliegenden, gleichartigen Kupplungskopfes 1' ohne weiteres aufgenommen wird. Der Vorteil der ersten und zweiten Starrmachungsorgane 8, 9 besteht bei einer Mittelpufferkupplung mit starren Kupplungsklauen 4, 5 in ihrer ein Einknicken verhindernden Wirkung.
Unterhalb des Kupplungskopfes 1 ist eine Leitungskupplung 20 angeordnet. Wie es nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird, ist die Leitungskupplung 20 derart ausgeführt, dass diese beim Kuppelvorgang des Kupplungskopfes 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' automatisch von einer ersten, zurückgefahrenen Position in eine zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrene Position relativ zu dem Kupplungskopf 1 bewegbar ist.
Die Leitungskupplung 20 ist dabei derart ausgebildet und am Kupplungskopf 1 angeordnet, dass der vordere Stirnbereich eines zur Leitungskupplung 20 gehörenden Kupplungsteils 21 in der zweiten (vorgefahrenen) Position der Leitungskupplung 20 in dem Schnittpunkt der vertikalen Kupplungsebene und der vertikalen Längsschnittebene des Kupplungskopfes 1 liegt. Dies erlaubt ein automatisches Kuppeln der Leitungskupplung 20, wenn der Kupplungskopf 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' gekuppelt wird, da dann die jeweiligen vorderen Stirnbereiche der Kupplungsteile 21 der Leitungskupplung 20 des Kupplungskopfes 1 einerseits und der Leitungskupplung des Gegenkupplungskopfes 1' andererseits axial zueinander ausgerichtet aneinander stoßen.
Wie bereits erläutert, ist bei der dargestellten Ausführungsform die Leitungskupplung 20 unterhalb des Kupplungskopfes 1 angeordnet. Im Einzelnen ist bei der dargestellten Ausführungsform die Leitungskupplung 20 mit Hilfe eines Trägerelements 24 derart am Kupplungskopf 1 befestigt, dass die Leitungskupplung 20 relativ zu dem Trägerelement 24 in Längsrichtung der Leitungsebene zwischen der ersten, zurückgefahrenen Position und der zweiten, vorgefahrenen Position bewegbar ist.
Das Trägerelement 24 ist bei der dargestellten Ausführungsform über eine Schraubverbindung mit dem Kupplungskopf 1 starr verbunden. Hierzu sind in dem Trägerelement 24 entsprechende Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben vorgesehen, wobei die in den Bohrungen aufgenommenen Schrauben in entsprechende am Kupplungskopf 1 vorgesehene Gewindebohrungen eingreifen. Anstelle einer Schraubverbindung ist es selbstverständlich auch denkbar, das Trägerelement 24 über eine Schweißkonstruktion oder andersartig an dem Kupplungskopf 1 zu befestigen.
Um zu erreichen, dass beim Kuppelvorgang des Kupplungskopfes 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' automatisch die Leitungskupplung 20 von ihrer ersten, zurückgezogenen Position in ihre zweite, vorgeschobene Position relativ zu dem fest an dem Kupplungskopf 1 angebrachten Trägerelement 24 verschiebbar ist, kommt ein Hebelmechanismus 50 zum Einsatz, dessen Aufbau und Funktionsweise nachfolgend beschrieben wird.
Im Einzelnen und wie es der Darstellung beispielsweise in 6A und 6B entnommen werden kann, weist der Hebelmechanismus 50 ein erstes Hebelelement 30 auf, welches im Bereich der kleinen Kupplungsklaue 5 des Willison-Profils in dem als Kupplungstasche ausgebildeten zweiten Starrmachungsorgan 9 um eine Drehachse in horizontaler Ebene verschwenkbar aufgenommen ist. Beim Kuppelvorgang des Kupplungskopfes 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' wird durch das Eingleiten des als Kupplungshorn ausgebildeten ersten Starrmachungsorgans des Gegenkupplungskopfes 1' in das als Kupplungstasche ausgebildete zweite Starrmachungsorgan 9 des Kupplungskopfes 1 das innerhalb der Kupplungstasche 9 in horizontaler Ebene drehbar gelagerte erste Hebelelement 30 verschwenkt.
Das erste Hebelelement 30 ist mit einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Welle 31 verbunden, wobei diese Welle 31 die vertikale Drehachse des ersten Hebelelements 30 festlegt. Wenn das erste Hebelelement 30 beim Eingleiten des Kupplungshornes des Gegenkupplungskopfes 1' in die Kupplungstasche 9 des Kupplungskopfes 1 in horizontaler Ebene verschwenkt wird, wird über die Welle 31 das Drehmoment auf ein zweites Hebelelement 32 übertragen.
Wie es nachfolgend im Einzelnen unter Bezugnahme insbesondere auf die Darstellung beispielsweise in 6A und 6B beschrieben wird, ist das zweite Hebelelement 32 in horizontaler Ebene verschwenkbar und einerseits mit der Leitungskupplung 20 und andererseits mit der Welle 31 derart verbunden, dass beim Verschwenken des ersten Hebelelements 30 die resultierende Drehbewegung über die Welle 31 auf das zweite Hebelelement 32 übertragen wird, infolgedessen die Leitungskupplung 20 von ihrer ersten, zurückgezogenen Position in Richtung der Kupplungsebene zu ihrer zweiten, vorgeschobenen Position bewegt wird.
An der Welle 31 ist mindestens eine Drehfeder 36 angeordnet. Sie hat die Funktion bei dem Kuppelvorgang des Kupplungskopfes 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' über das erste Hebelelement 30 auf die Welle 31 übertragenen Drehmoment entgegenzuwirken. Dies hat zur Folge, dass beim Entkuppelvorgang, d.h. beim Trennen des Kupplungskopfes 1 von einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1', aufgrund des mit Hilfe der Drehfeder 36 auf die Welle 31 übertragenen Drehmoments der Hebelmechanismus 50 wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt, in der die Leitungskupplung 20 in ihrer ersten, zurückgezogenen Position vorliegt.
Demnach ist der Kupplungskopf 1 der vorliegenden Erfindung ausgelegt, dass beim Kuppelvorgang mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' nicht nur eine mechanische Verbindung zwischen den Kupplungsköpfen 1, 1' realisiert wird, sondern auch die Leitungskupplungen 20 und somit insbesondere die pneumatischen Bremsleitungen und/oder Versorgungsleitungen automatisch miteinander gekuppelt werden.
Die besondere Konstruktion des Kupplungskopfes 1 gestattet es ferner, dass der Kupplungskopf 1 auch mit dem Gegenkupplungskopf einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e kuppelbar ist. Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, sind Mittelpufferkupplungen des Typs AK 69e derzeit noch in größerer Stückzahl insbesondere bei Eisenerz-Transporten im Einsatz.
Der Kraftübertragungshebel 33 und das dritte Hebelelement 34 sind jeweils mit ihren freien Enden angelenkt. Das dritte Hebelelement 34 ist an der Welle 31 angelenkt und der Kraftübertagungshebel 33 an dem zweiten Hebelelement 32. Die weiteren freien Enden des Kraftübertragungshebels 33 und des dritten Hebelelements 34 sind miteinander über einen Anlenkungspunkt 51 drehbar gekoppelt.
Eine gedachte Verbindungslinie zwischen der Anlenkung an dem zweiten Hebelelement 32 und der Welle 31 zeigt an sich zwei Stellungen: eine erste im nicht gekuppelten Zustand (6A); hierbei ist der Anlenkungspunkt 51 auf der einen Seite der gedachten Verbindungslinie. Die Drehfeder 36 ist auch derart ausgelegt, dass diese den Kraftübertragungshebel 33, mit dem die Drehfeder 36 gekoppelt ist, in diese Position drückt.
Die zweite Stellung wird im gekoppelten Zustand erreicht, so wie es in 6B dargestellt ist. Dabei ist der Anlenkungspunkt 51 auf der anderen Seite der gedachten Verbindungslinie angeordnet und damit sind die beiden Hebel, der Kraftübertragungshebel 33 und das dritte Hebelelement 34 überstreckt. Eine Übertotpunktsteilung ist erreicht, so dass keine Verriegelung notwendig ist.
Werden zwei unterschiedliche Mittelpufferkupplungen miteinander gekoppelt, ist es notwendig, die Leitungskupplungen 20 in Richtung der Kupplungsebene vorzufahren. Dies geschieht nicht selbsttätig, sondern ist von Hand auszuführen. Um dies zu ermöglichen, ist anstelle eines Betätigungshebels eine Aufnahme zum Ansetzen eines handelsüblichen Werkzeugs vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Sechskantaufnahme vorgesehen, die mittels eines handelsüblichen SechskantSchlüssels bedient werden kann. Durch Verdrehen kann dadurch über den Hebelmechanismus 50 die Leitungskupplung in die Kupplungsebene und auch zurück überführt werden. Beim Entriegeln und Trennen der Kupplungen bewegt die Drehfeder selbsttätig die Luftkupplung in die zurückgefahrene, kuppelbereite Stellung.
Nachfolgend wird der Aufbau der bei der erfindungsgemäßen Lösung zum Einsatz kommenden Leitungskupplung 20 näher beschrieben. Die Leitungskupplung 20, die unterhalb des Kupplungskopfes 1 vorzugsweise auf der Leitungshöhe der pneumatischen Bremsleitungen und/oder Versorgungsleitungen einer Mittelpufferkupplung vom Typ AK 69e angeordnet ist, wird mit Hilfe des bereits erwähnten Trägerelements 24 in Längsrichtung der Leitungsebene relativ zu dem Trägerelement 24 bewegbar am Kupplungskopf 1 befestigt. Im Einzelnen weist die Leitungskupplung 20 ein relativ zu dem Trägerelement 24 in Längsrichtung der Leitungsebene bewegbares Schlittenelement 25 und ein derart in dem Schlittenelement 25 federnd gelagertes Kupplungsteil 21 auf, das in der zweiten vorgefahrenen Position der Leitungskupplung 20 der vordere Endbereich des Kupplungsteils 21 in der Leitungsebene liegt. Wie bereits dargelegt, erfolgt das Vorfahren der Leitungskupplung in die zweite Position automatisch, wenn der Kupplungskopf 1 mit einem baugleichen Gegenkupplungskopf 1' gekuppelt wird.
Hierzu kommt der Hebelmechanismus 50 zum Einsatz, der über die Eingleitbewegung des Kupplungshorns des Gegenkupplungskopfes 1' in die Kupplungstasche des Kupplungskopfes 1 betätigt wird.
Im Einzelnen wird während der Eingleitbewegung ein in der Kupplungstasche des Kupplungskopfes 1 in horizontaler Ebene verschwenkbar gelagertes erstes Hebelelement 30 verschwenkt, wobei die dabei entstehende Rotationsbewegung über die Welle 31 auf den am Trägerelement 24 in horizontaler Ebene verschwenkbar gelagerten zweiten Hebelelement 32 und von dort als Linearbewegung auf die in Längsrichtung der Leitungsebene relativ zum Trägerelement 24 bewegbare Leitungskupplung 20 übertragen wird. Andererseits kann die Leitungskupplung 20 auch manuell durch Betätigen der Sechskantaufnahme 53 in die zweite Position vorgefahren werden.
Das in dem Schlittenelement 25 federnd gelagerte Kupplungsteil 21 einen Kupplungskörper und einen vom Kupplungskörper gehaltenen und an dem Kupplungskörper vorzugsweise lösbar befestigten Luftkupplungseinsatz aufweisen, wobei der Luftkupplungseinsatz an seinem vorderen, der Kupplungsebene zugewandtem Endbereich eine Mundstückdichtung aufweist.
Wie bereits erwähnt, weist bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform die Leitungskupplung 20 ein relativ zum Trägerelement 24 in Längsrichtung der Leitungsebene bewegbares Schlittenelement 25 und ein in dem Schlittenelement 25 federnd gelagertes Kupplungsteil 21 auf. Für die Lagerung des Kupplungsteils 21 kommt im Einzelnen ein Federelement in Gestalt einer Druckfeder zum Einsatz, welche den Kupplungskörper in Längsrichtung der Leitungsebene vorspannt, wobei sich das Federelement an dem Schlittenelement 25 abstützt. Das Federelement ist entsprechend ausgelegt, um im gekuppelten Zustand einen ausreichenden Kontakt zwischen den zu verbindenden Leitungen bereitzustellen, beispielsweise die Mundstückdichtung gegen den Luftdruck an eine Mundstückdichtung einer Luftleitungskupplung eines Gegenkupplungskopfes anzudrücken oder einen ausreichenden Druck auf die Kontaktflächen elektrischer Kontakte auszuüben. Des Weiteren gleicht das Federelement die Längsbewegung der miteinander gekuppelten Leitungskupplungen 20 im Rahmen der auftretenden Längsspiele zwischen der Zug- und Druckkontur im Willison-Profil der mechanisch miteinander verbundenen Kupplungsköpfe 1, 1 'aus.
Um insbesondere die vorderen Stirnbereiche der Kupplungsteile 21 der Leitungskupplung 20 vor Beschädigungen oder Umwelteinflüssen zu schützen, insbesondere wenn der Kupplungskopf 1 und die Leitungskupplung nicht gekoppelt sind, weist der Kupplungskopf 1 ferner einen der Leitungskupplung 20 zugeordneten Klappendeckel 40 auf.
Wie es den Darstellungen in 6A und 6B entnommen werden kann, ist der Klappendeckel 40 über den Hebelmechanismus 50 derart zwangsbetätigbar, dass der Klappendeckel 40 beim Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils 21 der Leitungskupplung 20 von einer Position, in welcher der Klappendeckel 40 zumindest bereichsweise den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteils 21 abdeckt (vgl. 6A), in eine zweite Position überführbar bzw. verschwenkbar ist, in welcher der Klappendeckel 40 den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteil 21 freigibt (vgl. 6B). Der bei dieser Zwangsbetätigung zusammenwirkende Mechanismus wird nachfolgend näher beschrieben.
Bei der in den Zeichnungen und insbesondere in 6A und 6B gezeigten exemplarischen Ausführungsform kommt zur Zwangsbetätigung des Klappendeckels 40 ein Mitnehmerelement 41 zum Einsatz, welches den mindestens einen Kupplungsteil 21 zugeordnet ist. Im Einzelnen ist das beispielsweise als Mitnehmerstift oder Mitnehmerbolzen ausgeführte Mitnehmerelement 41 ausgebildet, beim Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils 21 den Klappendeckel 40 in seine zweite (geöffnete) Position zu verschwenken.
Bei der exemplarischen Ausführungsform gemäß 6A und 6B ist das Mitnehmerelement 41 an dem Schlittenelement 25 der Leitungskupplung 20 angeordnet. Hierbei ist ferner vorgesehen, dass dem Mitnehmerelement 41 eine Führung 42 zugeordnet ist, um das Mitnehmerelement 41 bei einer Bewegung des Schlittenelementes 25 relativ zu dem Trägerelement 24 in Längsrichtung K der Leitungsebene zu führen.
Andererseits ist dem Klappendeckel 40 ein drehbar an dem Kupplungskopf 1 und insbesondere drehbar an dem Trägerelement 24 des Hebelmechanismus 50 angeordnetes Anlenkelement 43 zugeordnet. Über dieses Anlenkelement 43 ist der Klappendeckel 40 zwischen seiner ersten und zweiten Position verschwenkbar. Bei der dargestellten Ausführungsform wirkt das Mitnehmerelement 41 mit einer Kante des Anlenkelements 43 zusammen. Insbesondere kommt in diesem Zusammenhang der Kante des Anlenkelements 43 die Funktion einer Art Kulissenführung zu.
Darüber hinaus ist bei der exemplarischen Ausführungsform ein Federelement 45 vorgesehen, welches dazu dient, den Klappendeckel 40 in Richtung seiner ersten Position vorzuspannen.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte exemplarische Ausführungsform des Kupplungskopfes beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
Kurz zusammengefasst besteht der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung darin, dass der Hebelmechanismus 50 derart ausgebildet ist, dass in einer nicht gekuppelten Stellung die Kupplungsteile der Leitungskupplung aufgrund der Federbelastung der Drehfeder 36 in der zurückgefahrenen Position verbleiben und über den zwangsbetätigten Klappendeckel 40 geschützt werden.
Der Klappendeckel 40 wird unterstützt durch die Zugfeder (Federelement 45) in der geschlossenen Stellung gehalten. Wahlweise kann diese Stellung auch durch das als Gleitelement ausgebildete Mitnehmerelement 41 gehalten werden. Das am Schlittenelement 25 angeordnete Mitnehmerelement 41 betätigt den Klappendeckel 40 beim Vorfahren an der Schräge des Anlenkelements 43 und öffnet den Klappendeckel 40.
Zum anderen wird eine Übertotpunktstellung in einer vorgefahrenen Position erreicht, in der eine Selbstverriegelung des Hebelmechanismus 50 durch eine Anschlagfläche 52 zwischen dem Kraftübertragungshebel 33 und dem zweiten Hebelelement 32 stattfindet und dadurch die Kupplungsbewegungen im Bereich der Spiele der Kupplungskontur nicht auf den Antrieb und die gekoppelte Leitungskupplung wirken.
Die durch die Druckfedern in gekoppelter Position gehaltene Anordnung der Leitungskupplung ist damit im gekoppelten Zustand beweglich und durch die allseitig freie Lagerung von der Relativbewegung des Kupplungskörpers abgekoppelt.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungskopf
2: Kupplungsschaft
3: Anlenkung
4: große Kupplungsklaue (Zugklaue)
5: kleine Kupplungsklaue (Pufferklaue)
8: Starrmachungsorgan
9: Kupplungstasche
20: Leitungskupplung
21: Kupplungsteil
24: Trägerelement
25: Schlittenelement
30: Hebelelement
31: Welle
32: zweites Hebelelement
33: Kraftübertragungshebel
34: drittes Hebelelement
36: Drehfeder
40: Klappendeckel
41: Mitnehmerelement
42: Führung
43: Anlenkelement
44: Kulissenführung/Deckelschräge
45: Federelement
50: Hebelmechanismus
51: Anlenkungspunkt
52: Anschlagfläche
100: Mittelpufferkupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1455242 A1 [0003]
EP 2371657 A1 [0007]

Claims

Kupplungskopf (1) einer automatischen Mittelpufferkupplung (100), welcher ein Willison-Profil mit einer großen Kupplungsklaue (4) und einer kleinen Kupplungsklaue (5) aufweist, wobei am Kupplungskopf (1) eine Leitungskupplung (20) mit mindestens einem Kupplungsteil (21) angeordnet ist zum Kuppeln von Leitungen (18), insbesondere zum Kuppeln von pneumatischen Bremsleitungen und/oder Versorgungsleitungen und/oder Signalleitungen, zwischen zwei benachbarten Wagenkästen, wobei im Bereich der großen Kupplungsklaue (4) ein erstes Starrmachungsorgan (8), vorzugsweise in Gestalt eines Kupplungshornes, und im Bereich der kleinen Kupplungsklaue (5) ein zum ersten Starrmachungsorgan (5) zumindest bereichsweise komplementär ausgebildetes zweites Starrmachungsorgan (9), vorzugsweise in Gestalt einer Kupplungstasche, angeordnet sind, und wobei ferner ein Hebelmechanismus (50) vorgesehen ist zum automatischen Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils (21) der Leitungskupplung (20) aus einer ersten, zurückgefahrenen Position in eine zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrene Position, wobei der Hebelmechanismus (50) betätigbar ist durch das Ausbilden eines Eingriffs des zweiten Starrmachungsorgans (9) mit einem entsprechend komplementär hierzu ausgebildeten ersten Starrmachungsorgan (8') eines Gegenkupplungskopfes (1') beim Kuppeln des Kupplungskopfes (1) mit dem Gegenkupplungskopf (1'), dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskopf (1) ferner einen der Leitungskupplung (20) zugeordneten Klappendeckeln (40) aufweist, welcher über den Hebelmechanismus (50) derart zwangsbetätigbar ist, dass der Klappendeckel (40) beim Vorfahren des Kupplungsteils (21) der Leitungskupplung (20) von einer ersten Position, in welcher der Klappendeckel (40) zumindest bereichsweise den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteils (21) abdeckt, in eine zweite Position überführbar und insbesondere verschwenkbar ist, in welcher der Klappendeckel (40) den vorderen Stirnbereich des mindestens einen Kupplungsteils (21) freigibt.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Leitungskupplung (20) mit Hilfe eines Trägerelements (24) in Längsrichtung der Leitungsebene relativ zu dem Trägerelement (24) bewegbar am Kupplungskopf (1) befestigt ist, und wobei die Leitungskupplung (20) ein relativ zu dem Trägerelement (24) in Längsrichtung der Leitungsebene bewegbares Schlittenelement (25) aufweist, in welchem das mindestens eine Kupplungsteil (21) derart federnd gelagert ist, dass in der zweiten Position des Kupplungsteils (21) der vordere Stirnbereich des Kupplungsteils (21) in der Kupplungsebene liegt.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei dem mindestens einen Kupplungsteil (21) ein Mitnehmerelement (41) zugeordnet ist, welches ausgebildet ist, beim Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils (21) in seine zweite Position den Klappendeckel (40) in seine zweite Position zu verschwenken.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 2 und 3, wobei das Mitnehmerelement (41) an dem Schlittenelement (25) der Leitungskupplung (20) angeordnet ist, und wobei dem Mitnehmerelement (41) eine Führung (42) zugeordnet ist zum Führen des Mitnehmerelements (41) bei einer Bewegung des Schlittenelements (25) relativ zu dem Trägerelement (24) in Längsrichtung der Leitungsebene.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei dem Klappendeckel (40) ein drehbar an dem Kupplungskopf (1) und insbesondere drehbar an dem Trägerelement (24) des Hebelmechanismus (50) angeordnetes Anlenkelement (43) zugeordnet ist, über welches der Klappendeckel (40) zwischen seiner ersten und zweiten Position verschwenkbar ist, und wobei das Anlenkelement (43) eine Kulissenführung (44) oder dergleichen Führung aufweist, welche mit dem Mitnehmerelement (41) zusammenwirkt.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 5, wobei die Kulissenführung (44) oder dergleichen Führung zumindest bereichsweise durch eine Seitenkante des Anlenkelements (43) gebildet wird.
Kupplungskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ferner ein Federelement (45) vorgesehen ist zum Vorspannen des Klappendeckels (40) in Richtung seiner ersten Position.
Kupplungskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Hebelmechanismus (50) ein erstes, in horizontaler Ebene drehbares Hebelelement (30) aufweist, welches beim Kuppeln des Kupplungskopfes (1) mit dem Gegenkupplungskopf (1') um eine Drehachse in horizontaler Ebene verschwenkbar ist.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 8, wobei der Hebelmechanismus (50) ein an dem Kupplungskopf (1) angeordnetes Trägerelement (24) aufweist, an dem drehbar angeordnet eine Hebelkinematik vorgesehen ist, welche folgendes aufweist: - eine zumindest im Wesentlichen vertikal verlaufende Delle (31), welche mit dem ersten Hebelelement (30) verbunden ist und die Drehachse des in horizontaler Ebene verschwenkbaren ersten Hebelelements (30) festlegt; und - ein zweites, in horizontaler Ebene verschwenkbares Hebelelement (32), welches mit dem mindestens einen Kupplungsteil (21) der Leitungskupplung (20) einerseits und der Welle (31) andererseits derart verbunden ist, dass beim Verschwenken des ersten Hebelelements (30) die resultierende Drehbewegung über die Welle (31) auf das zweite Hebelelement (32) übertragen wird zum Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils (21) in seine zweite Position.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 9, wobei die Hebelkinematik ferner einen mit dem zweiten Hebelelement (32) gekoppelten Kraftübertragungshebel (33) und einen mit dem Kraftübertragungshebel (33) gekoppeltes drittes Hebelelement (34) aufweist, wobei das dritte Hebelelement (34) mit der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Welle (31) verbunden und in einer horizontalen Ebene drehbar mit dem Kraftübertragungshebel (33) gekoppelt ist, und wobei der Kraftübertragungshebel (33) in einer horizontalen Ebene drehbar mit dem zweiten Hebelelement (32) gekoppelt ist.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 10, wobei an der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Welle (31) eine Drehfeder (36) angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende an dem Trägerelement (24) und dem anderen Ende an dem Kraftübertragungshebel (33) abstützt und so den Kraftübertragungshebel (33) in eine Position drückt, in welcher das mindestens eine Kupplungsteil (21) in seiner ersten Position vorliegt.
Kupplungskopf (1) nach Anspruch 11, wobei der Kraftübertragungshebel (33) und das dritte Hebelelement (34) miteinander über einen Anlenkungspunkt (51) drehbar gekoppelt sind, wobei bei einer zweiten Stellung der Anlenkungspunkt (51) auf der anderen Seite einer gedachten Verbindungslinie zwischen der Anlenkung an dem zweiten Hebelelement (32) und der Welle (31) angeordnet ist und die Anlenkung gegen die Kraft der Drehfeder (36) erfolgt, und zwar derart, dass der Kraftübertragungshebel (33) und das dritte Hebelelement (34) überstreckt sind und eine Übertotpunktstellung erreicht ist.
Kupplungskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das mindestens eine Kupplungsteil (21) einen Kupplungskörper (26) und einen vom Kupplungskörper (26) gehaltenen und an dem Kupplungskörper (26) vorzugsweise lösbar befestigten Luftkupplungseinsatz aufweist, welcher an seinem vorderen, der Kupplungsebene zugewandten Endbereich eine Mundstückdichtung aufweist; und/oder wobei das mindestens eine Kupplungsteil (21) einen Kupplungskörper (26) und einen vom Kupplungskörper (26) gehaltenen und an dem Kupplungskörper (26) vorzugsweise lösbar befestigten elektrischen Kontakteinsatz aufweist, welcher an seinem vorderen, der Kupplungsebene zugewandten Endbereich elektrische Kontakte aufweist.
Kupplungskopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei am Kupplungskopf (1) ein in Richtung der Kupplungsebene vorstehendes Horn (7) angeordnet ist, welches ausgebildet ist, beim Kuppeln des Kupplungskopfes (1) mit dem Kupplungskopf einer Gegenkupplung vom Typ AK 69e den Kupplungskopf der Gegenkupplung zumindest vertikal auszurichten und ein Betätigungselement zum Vorfahren einer an dem Kupplungskopf der Gegenkupplung angeordneten Leitungskupplung zu betätigen.
Kupplungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ferner ein mit der Leitungskupplung (20) verbundener Betätigungshebel (22) vorgesehen ist zum manuellen Vorfahren des mindestens einen Kupplungsteils (21) der Leitungskupplung (20) in die zweite, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrene Position; und/oder wobei ferner eine Verriegelung vorgesehen ist zum Arretieren des mindestens einen Kupplungsteils (21) der Leitungskupplung (20) in der zweiten, in Richtung der Kupplungsebene vorgefahrenen Position.