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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, mit einer Anlenkung zur schwenkbaren Befestigung der Kupplungsvorrichtung an einem Wagenkasten, einem Kupplungskopf, einem schwenkbar an der Anlenkung gelagerten, den Kupplungskopf mit der Anlenkung verbindenden Verbindungsglied, und mit einer Mittenstelleinrichtung, durch die auf das Verbindungsglied eine Mittenstellkraft oder ein Mittenstellmoment ausübbar ist.
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In der
US 1 090 656 A ist eine Kupplungsvorrichtung beschrieben, bei der die Kupplung nach dem Gleis ausgerichtet wird. Dazu ist die Kupplung über eine Führungsverbindung mit dem Drehgestell verbunden. Die Verbindung mit dem Drehgestell kann über einen Hebelmechanismus manuell entkuppelt werden, indem eine an einem mit dem Drehgestell verbundenen Führungsarm seitlich anliegende Führung angehoben wird.
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Kupplungsvorrichtungen für Schienenfahrzeuge, insbesondere Mittelpufferkupplungen wie Scharfenbergkupplungen, weisen häufig Mittenstelleinrichtungen auf. Die Mittenstelleinrichtungen dienen dazu, die Kupplungsvorrichtung in ungekuppeltem Zustand zurück in eine mittige Position zu überführen, die Kupplungsvorrichtung in der mittigen Position zu halten und während der Fahrt des Schienenfahrzeuges ein unkontrolliertes Ausschwenken der Kupplungsvorrichtung zu verhindern. Dazu üben die Mittenstelleinrichtungen Kräfte auf den beweglichen Teil der Kupplung aus. Mittenstelleinrichtungen können dazu oberhalb oder unterhalb einer schwenkbaren Lagerung der Kupplungsvorrichtung an dem Fahrzeug angeordnet sein.
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Mittenstelleinrichtungen können hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch betätigbar sein. Mechanisch wirkende Mittenstelleinrichtungen, bei denen die Mittenstellkräfte über federbelastete Druckrollen erzeugt werden, sind in der
DE 30 15 291 C2 , der und der
DE 28 22 104 C2 beschrieben.
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Bei der
DE 30 15 291 C2 dient zum horizontalen Mittenstellen eine Steuerscheibe mit vertikal ausgerichteten, schrägen Druckflächen. Federbelastete Druckrollen, die mit den Druckflächen zusammenwirken, erzeugen die Mittenstellkraft. Wird die Kupplungsvorrichtung über einen vorgegebenen Winkelbereich hinaus ausgeschwenkt, gelangen die Druckrollen auf den Druckflächen Gleitflächen, d.h. es werden keine Mittenstellkräfte mehr erzeugt. Somit kann die Kupplungsvorrichtung in Gleisbögen ohne oder mit verringerter Mittenstellkraft gekuppelt werden.
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Auch die beschreibt eine Mittenstelleinrichtung, bei der eine Steuerscheibe mit unterschiedlich gestalteten Winkelbereichen die Rückstellkraft bestimmt. Eine Druckrolle wird durch eine Feder gegen die Steuerscheibe gedrückt. In einer Mittenposition der Kupplungsvorrichtung liegt die Rolle in einem V-förmigen Einschnitt der Steuerscheibe jeweils an den Seiten des Einschnittes an. Im Bereich dieses V-förmigen Einschnittes ist die Rückstellkraft entsprechend am größten. Aufgrund des Verlaufs der benachbarten Flächen kann die Rückstellkraft außerhalb des V-förmigen Einschnittes verringert sein.
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Ein Nachteil der oben beschriebenen Kupplungsvorrichtungen mit Steuerscheibe ist, dass zum Kuppeln des Fahrzeuges in einem Gleisbogen zunächst die in der Mittenposition vergrößerte Mittenstellkraft überwunden werden muss, um die Kupplung schwenken zu können. Wird die Kupplungsvorrichtung manuell aus ihrer Mittenposition bewegt, ist dazu ein hoher Kraftaufwand erforderlich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die manuelle Positionierung der Kupplungsvorrichtung in Gleisbögen zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß besteht die Lösung der Aufgabe darin, dass die Mittenstellkraft oder das Mittenstellmoment der Mittenstelleinrichtung über eine Lösevorrichtung lösbar ausgestaltet ist und die Lösevorrichtung durch ein Bedienelement betätigbar ist, das an dem Verbindungsglied oder dem Kupplungskopf angeordnet ist. Die Lösevorrichtung kann die Mittenstelleinrichtung entkuppeln, z.B. indem eine Druckrolle aus dem Eingriff mit einer Steuerscheibe bewegt wird, oder indem eine formschlüssige Kupplung zwischen einer Steuerscheibe und dem Verbindungsglied getrennt wird. Indem die Lösevorrichtung durch ein Bedienelement betätigbar ist, das an dem Verbindungsglied oder dem Kupplungskopf angeordnet ist, ist die Lösevorrichtung bei einem manuellen Kuppelvorgang besonders gut zugänglich. Eine Person, die zwei Schienenfahrzeuge in einem Gleisbogen miteinander verbindet, kann bei gleichzeitiger Betätigung der Lösevorrichtung die Kupplungsvorrichtung mit geringem Kraftaufwand aus der Mittenposition schwenken.
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Erfindungsgemäß ist das Bedienelement über eine Kraftübertragungseinrichtung kraftübertragend mit der Lösevorrichtung verbunden. Indem die Lösevorrichtung über eine Kraftübertragungseinrichtung mit dem Bedienelement verbunden wird, kann die Position des Bedienelementes ergonomisch optimiert und günstig in den Bewegungsraum einer die Kupplungsvorrichtung bedienenden Person positioniert werden.
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Die Mittenstelleinrichtung kann eine Rückstelleinrichtung aufweisen, welche bei Auslenkung der Kupplungsvorrichtung die für Bewegung der Kupplungsvorrichtung in eine Mittenposition erforderlichen Kräfte erzeugt. Die Rückstelleinrichtung kann beispielsweise Federn oder Druckzylinder aufweisen, die bei einer Auslenkung des Verbindungsgliedes auf dieses in Richtung der Mittenposition einwirken.
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Die Lösevorrichtung kann im Wesentlichen der Deaktivierung der Mittenstelleinrichtung dienen. Die Lösevorrichtung kann zwischen der Rückstelleinrichtung und der Anbindung an einen Wagenkasten, also der Befestigungseinrichtung wirken. Für die Funktion der Rückstelleinrichtung erforderliche Stützkräfte können durch die Lösevorrichtung entkoppelt werden, so dass sich die Rückstelleinrichtung mit einem Schwenken der Kupplungsvorrichtung bewegen kann, ohne dass Rückstellkräfte entstehen. Alternativ kann die Lösevorrichtung die Kraft- oder Momentübertragung auf das Verbindungsglied wenigstens teilweise lösen, um die Mittenstelleinrichtung wenigstens teilweise zu deaktivieren. Die Lösevorrichtung funktioniert im Sinne eines einfachen Aufbaus bevorzugt mechanisch, d.h. die Mittenstelleinrichtung ist bevorzugt über einen Formschluss oder Reibschluss mit dem Verbindungsglied verbunden.
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Um eine Kupplungsvorrichtung in ungekuppeltem Zustand in einer zentralen Position zu halten, kann die Mittenstelleinrichtung zusätzliche Haltemittel aufweisen. Beispielsweise kann eine Arretiereinrichtung vorgesehen sein, durch welche die Kupplungsvorrichtung in der Mittenposition arretiert bzw. gehalten wird. Alternativ kann durch die Mittenstelleinrichtung in einer Mittenposition eine verstärkte Mittenstellkraft erzeugbar sein. Die Lösevorrichtung kann der Lösung der Arretierung dienen. Auch bei derartigen Ausführungen der Mittenstelleinrichtung ermöglicht die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ein einfaches Kuppeln in Gleisbögen.
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Die Lösevorrichtung ist im Sinne einer einfachen, kostengünstigen Gestaltung bevorzugt manuell betätigbar ausgestaltet. Zum Entsperren kann ein Hebel vorgesehen sein, der auf die Mittenstelleinrichtung einwirkt. Der Hebel kann über einen Zug- oder einen Druckmechanismus betätigbar sein. Bevorzugt ist ein Zugmechanismus vorgesehen, der sich von der Mittenstelleinrichtung bis nahe zum oder bis zum Kupplungskopf erstreckt.
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Die Kraftübertragungseinrichtung überträgt eine auf das Bedienelement ausgeübte Betätigungskraft auf die Lösevorrichtung. Die Kraftübertragungseinrichtung umfasst erfindungsgemäß eine Gleitführung. Es kann eine Betätigungsstange oder eine Druckstange vorgesehen sein, über die die Lösevorrichtung betätigbar ist. Die Gleitführung kann zwei voneinander beabstandete Führungslager aufweisen, welche die Betätigungsstange verlässlich führen. Alternativ kann ein Seilzug an der Kupplungsvorrichtung befestigt sein, der das Bedienelement mit der Lösevorrichtung verbindet.
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Die Kraftübertragungseinrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführung an dem Verbindungsglied befestigt. Das Verbindungsglied ist mit dem Kupplungskopf schwenkbar, somit kann bei dieser Ausführung auch das Bedienelement mit dem Kupplungskopf geschwenkt werden. Die Kupplungsvorrichtung kann zudem einen Stoßdämpfer aufweisen, der zwischen Verbindungsglied und Kupplungskopf angeordnet ist. Das Verbindungsglied bietet in diesem Fall gegenüber einem in Längsrichtung beweglichen Stoßdämpfer eine in Längsrichtung im Wesentlichen unbewegliche Befestigungsgrundlage für die Kraftübertragungseinrichtung. Entsprechend kann die Gleitführung gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung an dem Verbindungsglied befestigt sein. Auf diese Weise ist es möglich, das Bedienelement weiter in Richtung des Kupplungskopfes zu verlagern und somit besser zugänglich zu machen.
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Für eine verbesserte Zugänglichkeit des Bedienelementes für eine im Bereich des Kupplungskopfes stehende Person kann das Bedienelement vorzugsweise an einer dem Kupplungskopf zugewandten Seite des Verbindungsgliedes angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann sich die Kraftübertragungseinrichtung entlang dem Verbindungsglied in Richtung des Kupplungskopfes erstrecken. Das Bedienelement kann bevorzugt an einer dem Kupplungskopf zugewandten Seite des Verbindungsgliedes angeordnet sein. Bei einer Kupplungsvorrichtung mit einem zwischen Kupplungskopf und Verbindungsglied angeordneten Stoßdämpfer kann das Bedienelement angrenzend an den Kupplungskopf oder unmittelbar an dem Kupplungskopf angeordnet sein. Somit wird bei gleichzeitiger Bewegung des Kupplungskopfes eine einfache Betätigung des Bedienelements ermöglicht.
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Um Schwenkbewegungen zwischen dem Verbindungsglied und der Anlenkung bzw. der Mittenstelleinrichtung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß zwischen der Gleitführung und der Mittenstelleinrichtung zur Kraftübertragung ein flexibles Zugmittel vorgesehen. Als Zugmittel kann eine Kette oder ein Seilzug vorgesehen sein.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung beschrieben. Die zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung. Die Bestandteile der Kupplung sind lediglich schematisch und vereinfacht dargestellt und können in ihrer tatsächlichen Ausgestaltung von der Darstellung in der abweichen.
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Die Kupplungsvorrichtung 1 weist einen Kupplungskopf 2 auf, der über einen Stoßdämpfer 3 mit einem Verbindungsglied 4 verbunden ist. Um Stöße zwischen zwei mit einander gekuppelten Schienenfahrzeugen zu erlauben, ermöglicht der Stoßdämpfer 3 im Betrieb der Kupplungsvorrichtung Bewegungen des Kupplungskopfes 2 in Längsrichtung L, d.h. in Richtung des Verbindungsgliedes 4. Das Verbindungsglied 4 ist über eine Anlenkung 5 gelenkig mit einer Befestigungseinrichtung 6 verbunden. Die Befestigungseinrichtung 6 kann beispielsweise ein Befestigungsflansch sein, über den die Kupplungsvorrichtung 1 an einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs befestigt werden kann.
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Die Anlenkung 5 umfasst eine Mittenstelleinrichtung 7. Die Mittenstelleinrichtung 7 sorgt dafür, dass das Verbindungsglied 4 mit dem an dem Verbindungsglied 4 angeordneten Stoßdämpfer 3 und dem Kupplungskopf 2 gegenüber der Befestigungseinrichtung 6 in eine mittige Position überführt bzw. in dieser gehalten wird, um ein Ausschwenken der Kupplungsvorrichtung 1 während der Fahrt zu verhindern.
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Die Mittenstelleinrichtung 7 umfasst Federelemente 15, durch welche Zug- und/oder Druckkräfte auf das Verbindungsglied 4 bzw. die Kupplungsvorrichtung 1 ausübbar sind, die in Drehmomenten resultieren, welche die Kupplungsvorrichtung in eine zentrierte Position bewegen. Die Federelemente 15 sind beidseits der Kupplungsvorrichtung 1 angeordnet, wobei hier nur das vordere Federelement 15 dargestellt ist.
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An einem dem Kupplungskopf 2 zugewandten Ende ist das Federelement 15 an einem Ausleger 16 gelenkig befestigt, der das Federelement 15 mit dem Verbindungsglied 4 verbindet. An einem der Befestigungseinrichtung 6 zugewandten Ende ist das Federelement 15 an einem Ausgleichsmittel 17 gelenkig befestigt, das an dem Gehäuse 14 der Anlenkung 5 angeordnet ist und bei aktivierter Mittenstelleinrichtung 7 über das Gehäuse 14 starr mit der Befestigungseinrichtung 6 verbunden ist.
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Die Mittenstelleinrichtung 7 weist eine Lösevorrichtung 8 auf, die dazu dient, die Mittenstelleinrichtung 7 zu deaktivieren. Dazu ist das Ausgleichsmittel 17 hinsichtlich einer Drehachse 18 drehbar über eine hier nicht dargestellte Lagerung an dem Gehäuse 14 angeordnet. Bei aktivierter Mittenstelleinrichtung 7 ist das Ausgleichsmittel 17 gegen Verdrehen gesichert, d.h. die Ausgleichsmittel 17 ist starr mit dem Gehäuse 14 verbunden. Ein Verdrehen der Kupplungsvorrichtung 1 bewirkt über die Ausleger 16 eine Stauchung eines der Federelemente 15 bzw. eine Längung des jeweils gegenüberliegenden Federelementes 15, wodurch über die Federelemente 15 eine Rückstellkraft entsteht. Die Federelemente 15 bilden also eine Rückstelleinrichtung.
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Bei deaktivierter Mittenstelleinrichtung 7 ist eine Drehung des Ausgleichsmittels 17 ermöglicht. Bei einem Schwenken der Kupplungsvorrichtung 1 wird nun auch über die Ausleger 16 die Bewegung auf die Federelemente 15 übertragen. Durch ein Verdrehen des Ausgleichsmittels 17 entsteht eine Ausweichbewegung, die eine Längenänderung der Federelemente 15 zumindest weitgehend kompensiert. Bei deaktivierter Mittenstelleinrichtung 7 entstehen somit im Wesentlichen keine Rückstellkräfte.
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Die Lösevorrichtung 8 umfasst einen Hebel 9, über den die Lösevorrichtung 8 betätigbar ist. Der Hebel 9 wirkt mit dem Ausgleichsmittel 17 zusammen, indem er bei aktivierter Mittenstelleinrichtung 7 das Ausgleichsmittel 17 gegen Verdrehen festlegt. Der Hebel 9 ist an einem Gehäuse 14 der Anlenkung 5 angeordnet und somit starr gegenüber der Befestigungseinrichtung 6 bzw. gegenüber einem die Kupplungseinrichtung tragenden Wagenkasten positioniert. Das Ausgleichsmittel 17 ist mit einer Nut 19 zur Aufnahme des Hebels 9 versehen, welche die Mittenposition des Ausgleichsmittels 17 kennzeichnet bzw. derart angeordnet ist, dass der Hebel 9 in der Mittenposition der Kupplungsvorrichtung 1 in die Nut 19 einrasten kann.
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Um eine für ein Einrasten des Hebels 9 in die Nut 19 erforderliche Kraft zu erzeugen, ist Federelement 20 vorgesehen, das den Hebel 9 mit der Befestigungseinrichtung 6 verbindet und bei ausgelenktem Hebel 9 eine Zugkraft auf den Hebel 9 ausübt. Durch eine Rückführung der Kupplungsvorrichtung 1 in eine Mittenposition wird zuvor deaktivierte Mittenstelleinrichtung also automatisch wieder aktiviert. Das Ausgleichsmittel 17 kann bevorzugt scheibenförmig ausgestaltet sein. Das Ausgleichsmittel 17 kann eine Gleitführung für den Hebel 9 bilden, welche den Hebel 9 bei einem Verdrehen des Ausgleichsmittels 17 unter der durch das Federelement 20 erzeugten Vorspannung führt, bis dieser in die Nut 19 einrastet.
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Der Hebel 9 ist über ein Zugmittel 10, das als Kette ausgestaltet ist, mit einer Betätigungsstange 11 verbunden. Die Betätigungsstange 11 weist einen abgewinkelten Abschnitt 12 auf, über den eine über die Betätigungsstange 11 ausgeübte Zugkraft in Richtung des Endes des Hebels 9 verlagert werden kann, sowie einen parallel zum Verbindungsglied 4 verlaufenden, geradlinigen Abschnitt 13, durch den ein entferntes Bedienen der Lösevorrichtung 8 ermöglicht wird.
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Die Betätigungsstange 11 ist über eine Gleitführung 26 an dem Verbindungsglied 4 befestigt. Die Gleitführung 26 umfasst zwei Lagerhalter 21, die jeweils ein Gleitlager 22 zur verschieblichen Aufnahme der Betätigungsstange 11 aufweisen. Ein Federelement 23, das zwischen der Betätigungsstange 11 und einem Lagerhalter 21 angeordnet ist, dient der Rückführung der Betätigungsstange in eine Ausgangsposition.
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An einem dem Kupplungskopf 2 zugewandten Ende der Betätigungsstange 11 ist ein Bedienelement 24 vorgesehen. Die zwischen Bedienelement 24 und Hebel 9 bzw. Mittenstelleinrichtung 7 angeordnete Zugmittel 10 und die Betätigungsstange 11 bilden gemeinsam mit den Lagerhaltern 21 und den Gleitlagern 22 eine Kraftübertragungseinrichtung 25. Über das Bedienelement 24 und die Kraftübertragungseinrichtung 25 kann eine Person somit die Mittenstelleinrichtung 7 deaktivieren, indem sie an der Betätigungsstange 11 zieht.
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Die Lage des Bedienelements 24 nahe am Kupplungskopf 2 ermöglicht ein gleichzeitiges Deaktivieren der Mittenstelleinrichtung 7 und Ausschwenken des Kupplungskopfes 2 durch eine einzelne Person. Das zum Kuppeln von auf Gleisbögen befindlichen Schienenfahrzeugen erforderliche Ausschwenken der Kupplungsvorrichtung 1 ist somit deutlich vereinfacht.
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Die beschriebenen und dargestellten spezifischen Ausführungsformen sind für die Ausführung der Erfindung nicht bindend, sondern können im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet modifiziert werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsvorrichtung
- 2
- Kupplungskopf
- 3
- Stoßdämpfer
- 4
- Verbindungsglied
- 5
- Anlenkung
- 6
- Befestigungseinrichtung
- 7
- Mittenstelleinrichtung
- 8
- Lösevorrichtung
- 9
- Hebel
- 10
- Zugmittel
- 11
- Betätigungsstange
- 12
- abgewinkelter Abschnitt
- 13
- geradliniger Abschnitt
- 14
- Gehäuse (Anlenkung)
- 15
- Federelement
- 16
- Ausleger
- 17
- Ausgleichsmittel
- 18
- Drehachse
- 19
- Nut
- 20
- Federelement
- 21
- Lagerhalter
- 22
- Gleitlager
- 23
- Federelement
- 24
- Bedienelement
- 25
- Kraftübertragungseinrichtung
- 26
- Gleitführung
