DE102019100613A1

DE102019100613A1 - Zugkupplungskopf

Info

Publication number: DE102019100613A1
Application number: DE102019100613.9A
Authority: DE
Inventors: Arthur Kontetzki; Leonid Pedurjan
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-16
Also published as: CN111434555A; CN212098859U

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zugkupplungskopf mit einem Kupplungsgehäuse zur Aufnahme von mechanischen und/oder pneumatischen Kuppelelementen wie Kupplungskegel, Kupplungstrichter, Luftkupplungsanschluss und/oder dergleichen;mit einer Kupplungsstange, die eine Kupplungsöse, einen Zughaken oder einen anderen Kuppelanschluss zur Aufnahme eines Kuppelbolzens, eines Kuppelbügels oder eines anderen gegengleichen Kuppelanschlusses umfasst; wobeidie Kupplungsstange an einem ersten axialen Ende des Kupplungsgehäuses angeschlossen ist und das Kupplungsgehäuse ein dem ersten axialen Ende entgegengesetztes zweites axiales Ende umfasst, das eine Kuppelöffnung aufweist, die die Kuppelelemente zum Kuppeln mit gegengleichen Kuppelelementen freigibt; wobeidie Kupplungsstange unmittelbar einteilig an dem Kupplungsgehäuse oder über einen sich in Richtung der Kupplungsstange verjüngenden Übergangsteil einteilig an dem Kupplungsgehäuse angeschlossen ist.Der erfindungsgemäße Zugkupplungskopf ist dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil und/oder ein an dem Übergangsteil oder dem Kupplungsgehäuse angrenzender Bereich der Kupplungsstange hohl ausgeführt ist und wenigstens eine über ihrem Umfang geschlossene Aussparung aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zugkupplungskopf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Gattungsgemäße Kupplungsköpfe weisen ein Kupplungsgehäuse auf, an dessen ersten axialen Ende eine Kupplungsstange angeschlossen ist und an dessen zweiten axialen Ende eine Kuppelöffnung vorgesehen ist, welche Kuppelelemente freigibt, das heißt zugängig macht, die mit gegengleichen Kuppelelementen gekuppelt werden können. Bei solchen Kuppelelementen handelt es sich, wie bei einer vorzuziehenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, beispielsweise um Kuppelelemente einer Scharfenberg-Kupplung mit einem Kupplungskegel und einem Kupplungstrichter.
Herkömmlich ist die Verbindung des Kupplungsgehäuses mit der Kupplungsstange als Schalenmuffenanschluss ausgeführt, der eine lösbare Trennstelle bildet. Ein solcher Schalenmuffenanschluss weist Nachteile hinsichtlich des Gewichts, der Kosten und des Bauraumes auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungskopf der angegebenen Art derart zu verbessern, dass die Nachteile vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Zugkupplungskopf mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Der erfindungsgemäße Zugkupplungskopf weist ein Kupplungsgehäuse zur Aufnahme von mechanischen und/oder pneumatischen Kuppelelementen auf. Solche Kuppelelemente können zum Beispiel einen Kupplungskegel, einen Kupplungstrichter, wenigstens einen Luftkupplungsanschluss und/oder dergleichen umfassen.
Der erfindungsgemäße Zugkupplungskopf weist ferner eine Kupplungsstange auf, die eine Kupplungsöse, einen Zughaken oder einen anderen Kuppelanschluss entsprechend zur Aufnahme eines Kuppelbolzens, eines Kuppelbügels oder eines anderen gegengleichen Kuppelanschlusses umfasst. Bei einem solchen Kuppelanschluss kann es sich beispielsweise um einen UIC-Zughaken, eine AAR- oder APTA-Kupplung oder eine Kupplung für axiale Rotation, wie zum Beispiel bei einem Kreiselkipper, handeln. Insofern umfasst die Kupplungsstange einen jeglichen stangenförmigen, insbesondere hohlen, Körper, der an seinem axialen Ende eine Kuppelstruktur aufweist. Insbesondere ist die Erstreckung der Kupplungsstange in der Axialrichtung, das heißt in der Kuppelrichtung, länger als die Erstreckung der Kupplungsstange quer hierzu, insbesondere in der Breitenrichtung und Höhenrichtung.
Die Kupplungsstange ist erfindungsgemäß an einem ersten axialen Ende des Kupplungsgehäuses angeschlossen und das Kupplungsgehäuse weist an seinem dem ersten axialen Ende entgegengesetzten zweiten axialen Ende eine Kuppelöffnung auf, welche die Kuppelelemente zum Kuppeln mit gegengleichen Kuppelelementen freigibt.
Erfindungsgemäß ist die Kupplungsstange einteilig an das Kupplungsgehäuse angeschlossen, insofern einteilig mit dem Kupplungsgehäuse ausgeführt. Einteilig bedeutet somit eine stoffschlüssige beziehungsweise integrale Verbindung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kupplungsstange über einen sich in Richtung der Kupplungsstange verjüngenden Übergangsteil einteilig am Kupplungsgehäuse angeschlossen. Der Übergangsteil und/oder ein an dem Übergangsteil angrenzender Bereich der Kupplungsstange ist hohl ausgeführt und weist wenigstens eine über ihrem Umfang geschlossene Aussparung, insbesondere wenigstens zwei einander gegenüberliegende jeweils über ihrem Umfang geschlossene Aussparungen auf. Auch kommen unter anderem Paare von entsprechenden einander gegenüberliegenden Aussparungen in Betracht. Einander gegenüberliegende Aussparungen sind insbesondere fluchtend beziehungsweise deckungsgleich zueinander positioniert.
Die wenigstens eine Aussparung oder die einander gegenüberliegenden Aussparungen weisen bevorzugt einen runden Umfang auf, beispielsweise einen elliptischen Umfang.
Durch die wenigstens eine Aussparung beziehungsweise die einander gegenüberliegenden Aussparungen kann eine kraftflussoptimierte Gestaltung des Übergangsbereiches beziehungsweise des Anschlussbereiches der Kupplungsstange erreicht werden, wobei die Gestaltung eine höhere Wechselfestigkeit und eine höhere statische Zug- und Drucklastübertragung als bisher zulässt. Die erfindungsgemäße einteilige Ausführungsform der Kupplungsstange mit dem Kupplungsgehäuse ermöglicht eine besonders kostengünstige und bauraumsparende Gestaltung, die ebenfalls zu einer optimierten Kraftübertragung führt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung schließt sich die Kupplungsstange unmittelbar einteilig an das Kupplungsgehäuse an. Die zuvor dargestellte wenigstens eine Aussparung ist dann in dem an das Kupplungsgehäuse angrenzenden Bereich der Kupplungsstange vorgesehen. Auch hier gilt das zu der wenigstens einen Aussparung, bevorzugt den einander gegenüberliegenden Aussparungen Gesagte.
Durch die bauraumoptimierte Gestaltung stehen seitlich des Übergangsbereiches beziehungsweise des angrenzenden Bereiches der Kupplungsstange bisher nicht vorhandene Freiräume zur Verfügung, in denen vorteilhaft gewichtskraftübertragende Elemente, insbesondere Zugelemente, einer Aufhängung beziehungsweise Vertikalabstützung vorgesehen werden können. Beispielsweise weist der Übergangsteil und/oder der an dem Übergangsteil angrenzende Bereich der Kupplungsstange eine Unterseite auf, an die ein Querträger insbesondere beidseitig überstehend angeschlossen ist, der über zwei den Übergangsteil und/oder die Kupplungsstange beidseitig einschließende Kuppelelemente an einem Wagenteil aufhängbar ist.
Die Kuppelelemente können beispielsweise als Zugfedern ausgeführt sein beziehungsweise Zugfedern umfassen.
Der Übergangsteil und/oder der an dem Übergangsteil angrenzende Bereich der Kupplungsstange weist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung einen im Wesentlichen eckigen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer Oberseite, einer Unterseite und zwei die Oberseite und die Unterseite verbindenden vertikalen Seiten auf und die einander gegenüberliegenden Aussparungen sind in der Oberseite und der Unterseite und/oder in den vertikalen Seiten vorgesehen.
Um einen modularen Kupplungskopf zu erreichen, der hinsichtlich der Kuppelelemente besonders flexibel an einen bestimmten Kupplungstyp anpassbar ist, kann am zweiten axialen Ende des Kupplungsgehäuses eine Stirnplatte lösbar angeschlossen sein, beispielsweise angeschraubt sein. Damit sind innenliegende Komponenten leicht erreichbar. Ferner kann die Stirnplatte vorteilhaft an den jeweiligen gewünschten Kupplungstyp angepasst sein.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:

1 eine dreidimensionale schräge Draufsicht auf einen Kupplungskopf mit Kuppelelementen einer Scharfenberg-Kupplung am zweiten axialen Ende des Kupplungsgehäuses und einer Kuppelöse am entgegengesetzten abgewandten Ende der Kupplungsstange;
2 eine Ansicht schräg von unten auf das zweite axiale Ende des Kupplungskopfes aus der 1 ;
3 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungskopfes ohne die Kuppelelemente;
4 eine seitliche Draufsicht auf den Zugkupplungskopf aus der 3;
5 eine schematische dreidimensionale Ansicht eines entsprechenden erfindungsgemäßen Zugkupplungskopfes mit integrierten Kuppelelementen und mit einer Aufhängung/Vertikalabstützung.

Der in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Zugkupplungskopf weist ein Kupplungsgehäuse 1 zur Aufnahme von Kuppelelementen 20, hier zum Beispiel einem Kupplungskegel 21, einen Kupplungstrichter 22 und zwei Luftkupplungsanschlüsse 23 auf. An das Kupplungsgehäuse 1 ist stirnseitig eine Stirnplatte 14 angeschraubt.
Am axialen Ende der Stirnplatte 14, wobei dieses Ende vorliegend als zweites axiales Ende 5 bezeichnet wird, weist das Kupplungsgehäuse 1 eine Kuppelöffnung 6 auf, welche die Kuppelelemente 20, oder zumindest einen Teil derselben, freigibt.
Am entgegengesetzten axialen Ende, vorliegend als erstes axiales Ende 4 des Kupplungsgehäuses 1 bezeichnet, ist ein Übergangsteil 7 einteilig am Kupplungsgehäuse 1 angeschlossen. Am Übergangsteil 7 wiederum ist einteilig eine Kupplungsstange 2 angeschlossen. Da die Kupplungsstange 2 einen kleineren äußeren Umfang aufweist als das Kupplungsgehäuse 1, zumindest am dem Kupplungsgehäuse 1 zugewandten Ende, verjüngt sich der Übergangsteil 7 ausgehend vom Kupplungsgehäuse 1 zur Kupplungsstange 2.
Im in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kupplungsstange 2 an ihrem dem Kupplungsgehäuse 1 abgewandten Ende eine Öse 3 bzw. ein Auge beschreibendes Lager auf. Erfindungsgemäß könnte dort jedoch auch ein anderer Kuppelanschluss vorgesehen sein.
Im an den Übergangsteil 7 angrenzenden Bereich der Kupplungsstange 2 weist diese zwei Aussparungen 8, hier mit elliptischem äußeren Umfang, auf. Diese Aussparungen 8 verringern das Gewicht der Kupplungsstange 2, ohne die Festigkeit zu reduzieren.
Vorliegend sind die beiden Aussparungen 8 in den beiden vertikalen Seiten 9.3, 9.4 des an den Übergangsteil 7 angrenzenden Bereiches der Kupplungsstange 2 vorgesehen, die zusammen mit der Oberseite 9.1 und der Unterseite 9.2 einen Hohlraum umschließen.
Auf der Unterseite 9.2 ist ferner ein Querträger 10 vorgesehen, der über zwei Zugelemente 11, 12, die in der 5 dargestellt sind, an einem Wagenteil 13 aufgehängt werden kann, um eine Vertikalabstützung des Zugkupplungskopfes zu erreichen. Beispielsweise sind die Kuppelelemente 11, 12 als Zugfedern ausgeführt. Es kommen jedoch auch andere Abstützungen in Betracht.
In den 3 und 4 sind nochmals besonders vorteilhafte Bauteile des erfindungsgemäßen Zugkupplungskopfes gezeigt. Man erkennt das Kupplungsgehäuse 1, an dessen zweitem axialen Ende 5 noch keine optionale Stirnplatte angeschlossen ist. Lediglich die Kuppelöffnung 6 ist vorgesehen, sodass dort entsprechend Kuppelelemente positioniert werden können.
Am ersten axialen Ende 4 ist der Übergangsteil 7 einteilig angeschlossen, an dem wiederum die Kupplungsstange 2 einteilig angeschlossen ist.
Im am Übergangsteil 7 angrenzenden Bereich der Kupplungsstange 2 sind die Aussparungen 8 vorgesehen.
Je nach Betrachtungsweise kann der sich in Richtung weg vom Kupplungsgehäuse 1 verjüngende Teil der Kupplungsstange auch noch als Bestandteil des Übergangsteils 7 angesehen werden, aufgrund der einteiligen Ausführung.
Man erkennt wiederum die Oberseite 9.1, die Unterseite 9.2 und die beiden vertikalen Seiten 9.3 und 9.4.
Die Darstellung in der 5 entspricht weitgehend jener in den 1 und 2, wobei, wie dargelegt, zusätzlich die am Querträger 10 angeschlossenen Zugelemente 11 und 12 angedeutet sind. Im Übrigen werden in allen Figuren dieselben Bezugszeichen für sich entsprechende Bauteile verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsgehäuse
2: Kupplungsstange
3: Öse, Auge
4: erstes axiales Ende
5: zweites axiales Ende
6: Kuppelöffnung
7: Übergangsteil
8: Aussparung
9.1: Oberseite
9.2: Unterseite
9.3: vertikale Seite
9.4: vertikale Seite
10: Querträger
11: Zugelement
12: Zugelement
13: Wagenteil
14: Stirnplatte
20: Kuppelelement
21: Kupplungskegel
22: Kupplungstrichter
23: Luftkupplungsanschluss

Claims

Zugkupplungskopf mit einem Kupplungsgehäuse (1) zur Aufnahme von mechanischen und/oder pneumatischen Kuppelelementen (20) wie Kupplungskegel (21), Kupplungstrichter (22), Luftkupplungsanschluss (23) und/oder dergleichen; mit einer Kupplungsstange (2), die eine Öse (3), einen Zughaken oder einen anderen Kuppelanschluss zur Aufnahme eines Kuppelbolzens, eines Kuppelbügels oder eines anderen gegengleichen Kuppelanschlusses umfasst; wobei die Kupplungsstange (2) an einem ersten axialen Ende (4) des Kupplungsgehäuses (1) angeschlossen ist und das Kupplungsgehäuse (1) ein dem ersten axialen Ende (4) entgegengesetztes zweites axiales Ende (5) umfasst, das eine Kuppelöffnung (6) aufweist, die die Kuppelelemente (20) zum Kuppeln mit gegengleichen Kuppelelementen freigibt; wobei die Kupplungsstange (2) unmittelbar einteilig an dem Kupplungsgehäuse (1) oder über einen sich in Richtung der Kupplungsstange (2) verjüngenden Übergangsteil (7) einteilig an dem Kupplungsgehäuse (1) angeschlossen ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (7) und/oder ein an dem Übergangsteil (7) oder dem Kupplungsgehäuse (1) angrenzender Bereich der Kupplungsstange (2) hohl ausgeführt ist und wenigstens eine über ihrem Umfang geschlossene Aussparung (8) aufweist.
Zugkupplungskopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (1) und die Kupplungsstange (2) als einteiliges Gussteil ausgeführt sind.
Zugkupplungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstange (2) über den sich in Richtung der Kupplungsstange (2) verjüngenden Übergangsteil (7) einteilig am Kupplungsgehäuse (1) angeschlossen ist.
Zugkupplungskopf gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (7) und/oder der an dem Übergangsteil (7) angrenzende Bereich der Kupplungsstange (2) wenigstens zwei einander gegenüberliegende jeweils über ihrem Umfang geschlossene Aussparungen (8) aufweist.
Zugkupplungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (8) oder die einander gegenüberliegenden Aussparungen (8) einen runden Umfang aufweisen.
Zugkupplungskopf gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (8) oder die einander gegenüberliegenden Aussparungen (8) einen elliptischen Umfang aufweisen.
Zugkupplungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (7) und/oder der an den Übergangsteil (7) angrenzende Bereich der Kupplungsstange (2) einen im Wesentlichen eckigen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer Oberseite (9.1), einer Unterseite (9.2) und zwei die Oberseite (9.1) und die Unterseite (9.2) verbindenden vertikalen Seiten (9.3, 9.4) aufweist und die einander gegenüberliegenden Aussparungen (8) in der Oberseite (9.1) und der Unterseite (9.2) und/oder in den vertikalen Seiten (9.3, 9.4) vorgesehen sind.
Zugkupplungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsteil (7) und/oder ein an den Übergangsteil (7) angrenzenden Bereich der Kupplungsstange (2) eine Unterseite (9.2) aufweist, an die ein Querträger (10) angeschlossen ist, der über zwei den Übergangsteil (7) und/oder die Kupplungsstange (2) beidseitig einschließende Zugelemente (11, 12) an einem Wagenteil (13) aufhängbar ist.
Zugkupplungskopf gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (11, 12) Zugfedern umfassen.
Zugkupplungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten axialen Ende (5) des Kupplungsgehäuses (1) eine Stirnplatte (14) lösbar angeschlossen ist, insbesondere angeschraubt ist.