DE102020121079A1 - Automatic air coupling for a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine automatische Luftkupplung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere in Form eines Güterwagens,mit einem Mundstück zum Ankuppeln der Luftkupplung an eine gegengleiche Luftkupplung;mit einem Druckluftstutzen zum Anschließen der Luftkupplung an ein Schienenfahrzeugdruckluftsystem ;mit einem Strömungskanal, der das Mundstück druckluftleitend mit dem Druckluftstutzen verbindet;mit einem im Strömungskanal angeordneten Ventil, das einen Ventilkörper und einen Ventilsitz aufweist, wobei der Ventilkörper bewegbar ist zwischen einer Öffnungsposition, in der er den Strömungskanal zumindest weitgehend oder vollständig freigibt, und einer Schließposition, in welcher er den Strömungskanal druckdicht absperrt.Die erfindungsgemäße automatische Luftkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Strömungsquerschnitt für die Druckluft durch das Mundstück, den Strömungskanal, das Ventil in der Öffnungsposition des Ventilkörpers und den Druckstutzen eine Mindestweite von 20 mm aufweist.The invention relates to an automatic air coupling for a rail vehicle, in particular in the form of a freight wagon, with a mouthpiece for coupling the air coupling to an opposite air coupling; with a compressed air connector for connecting the air coupling to a rail vehicle compressed air system; with a flow channel that conducts the mouthpiece with the compressed air connector connects; with a valve arranged in the flow channel, which has a valve body and a valve seat, the valve body being movable between an open position in which it at least largely or completely releases the flow channel and a closed position in which it closes the flow channel in a pressure-tight manner Automatic air coupling according to the invention is characterized in that a free flow cross-section for the compressed air through the mouthpiece, the flow channel, the valve in the open position of the valve body and the pressure nozzle have a minimum width of 20 m m has.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Luftkupplung für ein Schienenfahrzeug, wobei das Schienenfahrzeug insbesondere in Form eines Güterwagens ausgeführt ist, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an automatic air coupling for a rail vehicle, the rail vehicle being designed in particular in the form of a freight car, in detail according to the preamble of claim 1.
Automatische Luftkupplungen werden herkömmlich in Schienenfahrzeugen, die für den Personenverkehr bestimmt sind, verwendet und sind dort Bestandteil der automatischen Zugkupplung. Die automatische Luftkupplung dient dabei dem Kuppeln der Hauptluftleitung zwischen den einzelnen Schienenfahrzeugen eines Zugs, das heißt zwischen den einzelnen Wagen, wobei unter Wagen sowohl Triebwagen als auch gezogene/geschobene Wagen zu verstehen sind. In der Hauptluftleitung des Zugs muss ein notwendiger Luftdruck aufgebaut werden, um die Bremsen aller gekuppelten Schienenfahrzeuge zu lösen. Umgekehrt, wenn der Luftdruck in der Hauptluftleitung fällt, wird das jeweilige Schienenfahrzeug abgebremst.Automatic air couplings are conventionally used in rail vehicles intended for passenger traffic and are part of the automatic train coupling there. The automatic air coupling is used to couple the main air line between the individual rail vehicles of a train, that is, between the individual wagons, whereby wagons are both railcars and pulled / pushed wagons. The necessary air pressure must be built up in the main air line of the train in order to release the brakes of all coupled rail vehicles. Conversely, if the air pressure in the main air line falls, the respective rail vehicle is braked.
Im Personenverkehr wird die Luftkupplung automatisch betätigt, wenn zwei automatische Zugkupplungen gegeneinander gefahren werden und eine sichere mechanische Verbindung zwischen den Zugkupplungen hergestellt wird. In der Regel ist das Mundstück der jeweiligen Luftkupplung mittig am oberen Rand der Stirnplatte positioniert und an das Mundstück schließt sich ein Strömungskanal für die Druckluft an, in welchem ein Ventil angeordnet ist. Der Strömungskanal mündet jenseits des Ventils, vom Mundstück aus gesehen, in einem Druckluftstutzen, an dem ein Druckluftschlauch oder ein Druckluftrohr des entsprechenden Schienenfahrzeugs angeschlossen werden kann, um die Verbindung zu den Bremsen beziehungsweise zum anderen Ende des Schienenfahrzeugs und die dort vorgesehene Luftkupplung herzustellen.In passenger traffic, the air coupling is automatically activated when two automatic train couplings are driven against each other and a secure mechanical connection is established between the train couplings. As a rule, the mouthpiece of the respective air coupling is positioned centrally on the upper edge of the face plate and a flow channel for the compressed air, in which a valve is arranged, connects to the mouthpiece. The flow channel opens beyond the valve, as seen from the mouthpiece, in a compressed air nozzle to which a compressed air hose or a compressed air pipe of the corresponding rail vehicle can be connected in order to establish the connection to the brakes or to the other end of the rail vehicle and the air coupling provided there.
Die Betätigung des Ventils in dem Strömungskanal erfolgt mechanisch durch den sogenannten Kupplungsverschluss, genauer durch dessen Hauptbolzen, der durch ein an diesem drehfest angeschlossenes sogenanntes Herzstück verdreht wird, wenn die Zugkupplungen gegeneinander gefahren werden. Mit den Herzstücken beider Kupplungen und entsprechenden Kuppelösen, in die Vorsprünge der Herzstücke eingreifen, wird die mechanische Verriegelung zwischen den beiden Zugkupplungen hergestellt. Auch das Entkuppeln erfolgt durch Verdrehen der Herzstücke und damit des Kupplungsverschlusses und des Hauptbolzens.The valve in the flow channel is actuated mechanically by the so-called coupling lock, more precisely by its main bolt, which is rotated by a so-called frog connected to it in a rotationally fixed manner when the pulling couplings are driven against each other. With the frogs of both couplings and corresponding coupling loops, in which the projections of the frogs engage, the mechanical locking between the two pulling couplings is established. Uncoupling is also done by turning the frogs and thus the coupling lock and the main bolt.
Gattungsgemäße automatische Luftkupplungen weisen eine Verlängerung des Kupplungsverschlusses beziehungsweise des Hauptbolzens auf, wobei die Verlängerung in Form einer Welle an dem Kupplungsverschluss beziehungsweise am Hauptbolzen drehfest angeschlossen werden kann und mit einem Nocken versehen ist, der beim Verdrehen der Welle das Ventil im Sinne eines Öffnens des Strömungskanals beim Kuppelvorgang betätigt. Beim Entkuppelvorgang wird der Nocken entsprechend mit der Welle zurückgedreht und gibt das Ventil frei, das dann durch die Kraft eines Federspeichers geschlossen wird und den Strömungskanal versperrt.Generic automatic air couplings have an extension of the coupling lock or the main pin, the extension in the form of a shaft can be connected to the coupling lock or the main pin in a rotationally fixed manner and is provided with a cam which, when the shaft is rotated, the valve in the sense of opening the flow channel operated during the coupling process. During the uncoupling process, the cam is rotated back with the shaft and releases the valve, which is then closed by the force of a spring accumulator and blocks the flow channel.
Damit ist die Stellung des Ventils beziehungsweise eines Ventilkörpers des Ventils, der mit einem Ventilsitz zusammenarbeitet, abhängig von der Stellung des Kupplungsverschlusses. In der kuppelbereiten Stellung hält das Ventil den Strömungskanal und damit die Hauptluftleitung geschlossen. In der gekuppelten Stellung hält das Ventil den Strömungskanal und damit die Hauptluftleitung geöffnet.The position of the valve or of a valve body of the valve which works together with a valve seat is thus dependent on the position of the coupling lock. In the ready-to-couple position, the valve keeps the flow channel and thus the main air line closed. In the coupled position, the valve keeps the flow channel and thus the main air line open.
Beim Kuppeln treffen die Mundstücke beider Luftkupplungen aufeinander und werden luftdicht aneinander gepresst. Gleichzeitig dreht der Kupplungsverschluss beziehungsweise dessen Hauptbolzen in die gekuppelte Stellung und öffnet das Ventil, wie dargelegt.When coupling, the mouthpieces of both air couplings meet and are pressed together airtight. At the same time, the coupling lock or its main pin rotates into the coupled position and opens the valve, as explained.
Bei einem Kupplungsbruch, das heißt bei einem unbeabsichtigten Auseinanderfahren der Zugkupplungen, obwohl sich der Hauptbolzen in der verriegelten Stellung befindet, bleibt auch die Stellung des Nockens gegenüber dem gekuppelten Zustand unverändert. Damit bleibt das Ventil geöffnet und die Hauptluftleitung kann entlüftet werden. Der Druckabfall führt zu einer Zwangsbremsung des Schienenfahrzeugs, da die Bremsen betätigt werden.If the coupling breaks, i.e. if the pulling couplings are accidentally moved apart, although the main bolt is in the locked position, the position of the cam in relation to the coupled state also remains unchanged. This leaves the valve open and the main air line can be vented. The pressure drop leads to an emergency braking of the rail vehicle because the brakes are applied.
Bei Güterwagen kommen solche automatischen Luftkupplungen herkömmlich nicht zum Einsatz. Vielmehr erfolgt hier das Kuppeln von einfachen Rohrstücken über stirnseitige Dichtungen, um die Hauptluftleitung zweier Schienenfahrzeuge aneinander anzuschließen. Dies ermöglicht, solche Kupplungen und die gesamten Hauptluftleitungen mit einem besonders großen Strömungsquerschnitt auszubilden. Beachtlich ist dabei die große Länge von Zügen mit Güterwagen. Bei einem Kupplungsbruch muss sich der Druckabfall in der Hauptluftleitung ausgehend von der Bruchstelle von Fahrzeug zu Fahrzeug ausbreiten, um alle Fahrzeuge gemeinsam abzubremsen. An die Ausbreitungsgeschwindigkeit, auch Durchschlaggeschwindigkeit genannt, werden daher hohe Anforderungen gestellt. Insbesondere wird gemäß Bahnnormen eine Mindestdurchschlaggeschwindigkeit von 250 Metern pro Sekunde vorgegeben.Such automatic air couplings are not conventionally used in freight wagons. Rather, simple pipe sections are coupled here via seals on the face in order to connect the main air line of two rail vehicles to one another. This makes it possible to design such couplings and all of the main air lines with a particularly large flow cross section. The great length of trains with freight wagons is remarkable. If the clutch breaks, the pressure drop in the main air line must spread from vehicle to vehicle starting from the break point in order to brake all vehicles together. High demands are therefore placed on the speed of propagation, also known as the speed of penetration. In particular, according to railway standards, a minimum breakthrough speed of 250 meters per second is specified.
Nachteilig bei den Luftkupplungen für Güterwagen ist der Aufwand für deren Betätigung. Zugleich sind diese Luftkupplungen jedoch äußerst robust gestaltet. Die automatischen Luftkupplungen von Schienenfahrzeugen für den Personenverkehr hingegen sind herkömmlich weniger robust und beispielsweise anfällig für von oben auftreffende Fremdkörper, wie beispielsweise Teile von Schüttgut, wie dies bei Schienenfahrzeugen für den Güterverkehr vorkommt. Ferner ergeben sich aufgrund der komplexeren Leitungsführung größere Druckverluste.The disadvantage of the air couplings for freight cars is the effort required to operate them. At the same time, however, these air couplings are extremely robust. The automatic air couplings from Rail vehicles for passenger transport, on the other hand, are conventionally less robust and, for example, susceptible to foreign bodies striking from above, such as parts of bulk goods, as occurs in rail vehicles for freight transport. Furthermore, the more complex piping leads to greater pressure losses.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Luftkupplung für ein Schienenfahrzeug anzugeben, wobei die automatische Luftkupplung komfortabel bedienbar ist und auch die Anforderung von Luftkupplungen für Schienenfahrzeuge in Form von Güterwagen erfüllt und insbesondere zugleich robust gestaltet ist.The present invention is based on the object of specifying an automatic air coupling for a rail vehicle, the automatic air coupling being easy to use and also fulfilling the requirement of air couplings for rail vehicles in the form of freight cars and in particular being robust at the same time.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine automatische Luftkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine automatische Zugkupplung mit einer erfindungsgemäßen automatischen Luftkupplung.The object according to the invention is achieved by an automatic air coupling with the features of claim 1. The dependent claims describe advantageous and particularly expedient embodiments of the invention and an automatic pull coupling with an automatic air coupling according to the invention.
Die automatische Luftkupplung für ein Schienenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Schienenfahrzeug insbesondere in Form eines Güterwagens ausgeführt ist, weist entsprechend der eingangs erläuterten gattungsgemäßen Gestaltung ein Mundstück zum Ankuppeln der Luftkupplung an eine gegengleiche Luftkupplung auf, ferner einen Druckluftstutzen zum Anschließen der Luftkupplung an ein Schienenfahrzeugdruckluftsystem und einen Strömungskanal, der das Mundstück druckluftleitend mit dem Druckluftstutzen verbindet. Im Strömungskanal ist ein Ventil angeordnet, das einen Ventilkörper und einen Ventilsitz umfasst. Der Ventilkörper ist bewegbar zwischen einer Öffnungsposition, in der er den Strömungskanal zumindest weitgehend oder vollständig freigibt, und einer Schließposition, in welcher er den Strömungskanal druckdicht absperrt. Damit wird insbesondere auch eine Hauptluftleitung, von welcher der Strömungskanal einen Teil ausbildet, entsprechend abgesperrt.The automatic air coupling for a rail vehicle according to the present invention, wherein the rail vehicle is designed in particular in the form of a freight wagon, has a mouthpiece for coupling the air coupling to an air coupling of the same type, in accordance with the generic design explained at the beginning, and also a compressed air connector for connecting the air coupling to a Rail vehicle compressed air system and a flow channel that connects the mouthpiece to the compressed air nozzle in a compressed air-conducting manner. A valve, which comprises a valve body and a valve seat, is arranged in the flow channel. The valve body is movable between an open position, in which it at least largely or completely releases the flow channel, and a closed position, in which it closes the flow channel in a pressure-tight manner. In particular, a main air line, of which the flow channel forms a part, is blocked accordingly.
Erfindungsgemäß weist ein freier Strömungsquerschnitt für die Druckluft durch das Mundstück, den Strömungskanal, das Ventil in der Öffnungsposition des Ventilkörpers und den Druckluftstutzen einen Mindestweite von 20 mm oder von mehr als 20 mm auf. Unter Mindestweite ist dabei der geringste vorhandene Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden, insbesondere diametral gegenüberliegenden Wänden des Strömungskanals beziehungsweise der den Strömungsquerschnitt umschließenden Bauteile gemeint.According to the invention, a free flow cross-section for the compressed air through the mouthpiece, the flow channel, the valve in the open position of the valve body and the compressed air nozzle has a minimum width of 20 mm or more than 20 mm. The minimum width here means the smallest existing distance between two opposing, in particular diametrically opposing walls of the flow channel or the components enclosing the flow cross section.
Wenn eine solche verhältnismäßig große Mindestweite des freien Strömungsquerschnittes vorgesehen ist, so kann beispielsweise eine Kugel mit einem Durchmesser von annähernd 20 mm beziehungsweise bei einer Mindestweite von mehr als 20 mm mit einem Durchmesser von 20 mm durch das Mundstück, den Strömungskanal, das Ventil und den Druckluftstutzen bewegt werden, ohne stecken zu bleiben.If such a relatively large minimum width of the free flow cross-section is provided, for example a ball with a diameter of approximately 20 mm or with a minimum width of more than 20 mm with a diameter of 20 mm through the mouthpiece, the flow channel, the valve and the Compressed air connections can be moved without getting stuck.
Insbesondere beträgt die genannte Mindestweite wenigstens oder mehr als 30 mm oder 31,75 mm.In particular, the mentioned minimum width is at least or more than 30 mm or 31.75 mm.
Der freie Strömungsquerschnitt kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zumindest im Wesentlichen kreisflächenförmig sein.According to one embodiment of the invention, the free flow cross section can be at least essentially circular.
Bevorzugt ist der Strömungskanal bogenförmig.The flow channel is preferably curved.
Beispielsweise weist die Luftkupplung ein Gehäuse auf, das den Strömungskanal ausbildet. Das Mundstück und der Druckluftstutzen können dann Bestandteil des Gehäuses sein oder am Gehäuse angeschlossen sein.For example, the air coupling has a housing that forms the flow channel. The mouthpiece and the compressed air connection can then be part of the housing or be connected to the housing.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dem Ventil ein Ventilantrieb zugeordnet, der am Ventilkörper zumindest mittelbar angreift, um diesen aus der Öffnungsposition in die Schließposition und/oder aus der Schließposition in die Öffnungsposition zu verbringen, also entsprechend zu betätigen. Beispielsweise verbringt der Ventilantrieb den Ventilkörper aktiv in die Öffnungsposition, wohingegen der Ventilkörper durch die Kraft eines Federspeichers, beispielsweise einer Druckfeder, in die Schließposition bewegt wird. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass der Ventilantrieb den Ventilkörper aktiv in die Verschließposition verbringt und der Ventilkörper durch die Kraft eines Federspeichers in die Öffnungsposition verbracht wird. Schließlich ist vorstellbar, dass der Ventilantrieb beide Bewegungen aktiv bewirkt, also das Verbringen des Ventilkörpers aus der Öffnungsposition in die Schließposition und umgekehrt.According to an advantageous embodiment of the invention, a valve drive is assigned to the valve, which at least indirectly engages the valve body in order to move it from the open position to the closed position and / or from the closed position to the open position, i.e. to actuate it accordingly. For example, the valve drive actively brings the valve body into the open position, whereas the valve body is moved into the closed position by the force of a spring accumulator, for example a compression spring. However, it is also conceivable that the valve drive actively brings the valve body into the closed position and the valve body is brought into the open position by the force of a spring accumulator. Finally, it is conceivable that the valve drive actively effects both movements, that is to say moving the valve body from the open position to the closed position and vice versa.
Der Ventilantrieb umfasst vorteilhaft eine um eine Verdrehachse verdrehbare Welle, die zum drehfesten Anschluss an einen Schienenfahrzeugkupplungsverschluss, insbesondere dessen Hauptbolzen, ausgeführt ist oder die durch den Schienenfahrzeugkupplungsverschluss beziehungsweise dessen Hauptbolzen gebildet wird. Die verdrehbare Welle ist bevorzugt mit wenigstens einem Nocken versehen, der integral mit der Welle ausgeführt sein kann oder an der Welle drehfest montiert ist. Der wenigstens eine Nocken greift zumindest mittelbar am Ventilkörper zu dessen Betätigung an.The valve drive advantageously comprises a shaft that can be rotated about an axis of rotation, which is designed for a non-rotatable connection to a rail vehicle coupling lock, in particular its main bolt, or which is formed by the rail vehicle coupling lock or its main bolt. The rotatable shaft is preferably provided with at least one cam which can be designed integrally with the shaft or is non-rotatably mounted on the shaft. The at least one cam engages at least indirectly on the valve body to actuate it.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich des Nockens wenigstens ein Positionssensor vorgesehen, der eine Verdrehposition des Nockens erfasst.According to one embodiment of the invention, there is at least one in the area of the cam Position sensor provided which detects a rotational position of the cam.
Bei einer solchen Ausführungsform ist es somit möglich, sicher festzustellen, ob sich der Nocken in einer Position befindet, in welcher der Ventilkörper die Öffnungsposition einnimmt, oder in einer Position, in welcher der Ventilkörper die Schließposition oder gegebenenfalls eine Zwischenposition einnimmt. Es kann ferner sicher festgestellt werden, ob ein Verdrehen des Hauptbolzens des Kupplungsverschlusses die gewünschte Verdrehung des Nockens bewirkt und damit das Ventil wie gewünscht betätigt wird.In such an embodiment it is thus possible to reliably determine whether the cam is in a position in which the valve body assumes the open position or in a position in which the valve body assumes the closed position or, if appropriate, an intermediate position. It can also be reliably determined whether turning the main bolt of the coupling lock causes the desired rotation of the cam and thus the valve is operated as desired.
Durch die Positionierung des wenigstens einen Positionssensors unmittelbar im Bereich des Nockens, beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene, insbesondere Horizontalebene, mit dem Nocken, wird auch der eingangs dargestellte Anwendungsfall insbesondere bei einem Güterwagen berücksichtigt, dass ein Fremdkörper, beispielsweise Schüttgut, von oben auf die Luftkupplung fällt und damit den Nocken verklemmen kann und/oder den Nocken beziehungsweise dessen Anschluss an die Welle beschädigen kann. Somit sind Situationen vorstellbar, in denen zwar die Welle oder der Kupplungsverschluss beziehungsweise Hauptbolzen, an dem die Welle angeschlossen ist, verdreht wird, der Nocken jedoch dieser Drehbewegung nicht folgt ,was bisher nicht beziehungsweise nicht sofort feststellbar war. Die vorliegende Erfindung erhöht somit die Betriebssicherheit der Luftkupplung.By positioning the at least one position sensor directly in the area of the cam, for example in a common plane, in particular horizontal plane, with the cam, the application described above, especially in the case of a freight wagon, is also taken into account that a foreign body, for example bulk material, hits the air coupling from above falls and thus can jam the cam and / or damage the cam or its connection to the shaft. Situations are thus conceivable in which the shaft or the coupling lock or main bolt to which the shaft is connected is rotated, but the cam does not follow this rotation, which was previously not or not immediately detectable. The present invention thus increases the operational reliability of the air coupling.
Die Anordnung des wenigstens einen Positionssensors im Bereich des Nockens ermöglicht ferner eine besonders günstige bauraumoptimierte Gestaltung und eine gute Zugänglichkeit zu dem wenigstens einen Positionssensor.The arrangement of the at least one position sensor in the region of the cam also enables a particularly favorable design that is optimized in terms of space and good accessibility to the at least one position sensor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Luftkupplung ein Gehäuse, welches den Strömungskanal ausbildet und zugleich den Nocken über dessen äußeren Umfang zumindest in Umfangsrichtung zur Verdrehachse umschließt.According to a preferred embodiment of the invention, the air coupling comprises a housing which forms the flow channel and at the same time encloses the cam over its outer circumference at least in the circumferential direction to the axis of rotation.
Der wenigstens eine Positionssensor kann dann vorteilhaft vom Gehäuse getragen werden, beispielsweise in einer Bohrung im Gehäuse gehalten werden. Insbesondere ist der wenigstens eine Positionssensor durch die Bohrung im Gehäuse gesteckt und dort verschraubt oder anderweitig befestigt.The at least one position sensor can then advantageously be carried by the housing, for example held in a bore in the housing. In particular, the at least one position sensor is inserted through the bore in the housing and screwed or otherwise fastened there.
Der Strömungskanal erstreckt sich gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zumindest abschnittsweise bogenförmig in Umfangsrichtung und/oder Tangentialrichtung zu der Drehachse.According to one embodiment of the invention, the flow channel extends at least in sections in an arcuate manner in the circumferential direction and / or tangential direction to the axis of rotation.
Das Mundstück und/oder der Druckluftstutzen können sich zum Beispiel in der Radialrichtung zu der Verdrehachse erstrecken, das heißt die Druckluftströmung in das Mundstück hinein oder aus diesem heraus erfolgt zunächst in der Radialrichtung, anschließend strömt die Druckluft durch den Strömungskanal in der Umfangsrichtung und/oder Tangentialrichtung und anschließend strömt die Druckluft im Druckluftstutzen wieder in Radialrichtung, jeweils bezogen auf die Verdrehachse.The mouthpiece and / or the compressed air nozzle can extend, for example, in the radial direction to the axis of rotation, i.e. the compressed air flow into or out of the mouthpiece initially takes place in the radial direction, then the compressed air flows through the flow channel in the circumferential direction and / or In the tangential direction and then the compressed air in the compressed air connection flows again in the radial direction, each related to the axis of rotation.
Besonders günstig ist es, wenn das Gehäuse den Nocken und insbesondere die Welle stirnseitig zur Verdrehachse abdeckt. Damit ist der Nocken und insbesondere die Welle vor herabfallenden Fremdkörpern, beispielsweise Schüttgut, gesichert. Vorteilhaft kann auf zusätzliche Abschirmbleche verzichtet werden.It is particularly favorable if the housing covers the cam and in particular the shaft at the end face to the axis of rotation. The cam and in particular the shaft are thus secured against falling foreign objects, for example bulk material. Additional shielding plates can advantageously be dispensed with.
Der Positionssensor ist beispielsweise als induktiver Sensor oder als kapazitiver Sensor ausgeführt. Es kommen jedoch auch andere Positionssensoren in Betracht, beispielsweise in Form eines optischen Sensors oder Hall-Sensors.The position sensor is designed, for example, as an inductive sensor or as a capacitive sensor. However, other position sensors can also be considered, for example in the form of an optical sensor or Hall sensor.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Welle mit wenigstens zwei über dem Umfang verteilt positionierten Nocken versehen, von denen der erste Nocken angeordnet ist, den Ventilkörper zu betätigen, und der zweiten Nocken als Positionsgeber für den Positionssensor ausgebildet ist. Der zweite Nocken sollte sich dann zusammen mit dem ersten Nocken verdrehen und ist entsprechend zumindest mittelbar drehfest am ersten Nocken angeschlossen oder einteilig mit diesem ausgeführt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the shaft is provided with at least two cams positioned distributed over the circumference, of which the first cam is arranged to actuate the valve body and the second cam is designed as a position transmitter for the position sensor. The second cam should then rotate together with the first cam and is correspondingly at least indirectly connected to the first cam in a rotationally fixed manner or made in one piece with it.
Bei einer besonders günstigen Gestaltung der Erfindung weist das Gehäuse in einem Radialschnitt durch die Verdrehachse gesehen eine äußere Umfangswand und eine innere Umfangswand auf. Die innere Umfangswand trennt einen Nockenraum, in welchem der wenigstens eine Nocken positioniert ist, von dem Strömungskanal ab. Die äußere Umfangswand begrenzt den Strömungskanal und den Nockenraum auf der jeweils radial äußeren Seite, bezogen auf die Verdrehachse, wobei der wenigstens eine Positionssensor bevorzugt an einem Wandabschnitt der äußeren Umfangswand angeordnet ist, der der inneren Umfangswand bezogen auf die Verdrehachse diametral gegenübersteht.In a particularly favorable configuration of the invention, the housing has an outer circumferential wall and an inner circumferential wall viewed in a radial section through the axis of rotation. The inner circumferential wall separates a cam space, in which the at least one cam is positioned, from the flow channel. The outer circumferential wall delimits the flow channel and the cam space on the radially outer side in relation to the axis of rotation, the at least one position sensor preferably being arranged on a wall section of the outer circumferential wall which is diametrically opposite the inner circumferential wall in relation to the axis of rotation.
Eine erfindungsgemäße automatische Zugkupplung für ein Schienenfahrzeug, was wiederum insbesondere in Form eines Güterwagens ausgeführt ist, weist wenigstens eine Stirnplatte auf, die mechanische Kupplungsbauteile wie beispielsweise einen Trichter und einen Kegel umschließt. Erfindungsgemäß ist eine Luftkupplung der dargestellten Art vorgesehen, wobei das Mundstück bevorzugt aus einer Stirnfläche der Stirnplatte herausragt.An automatic train coupling according to the invention for a rail vehicle, which in turn is designed in particular in the form of a freight wagon, has at least one end plate which encloses mechanical coupling components such as a funnel and a cone. According to the invention, an air coupling of the type shown is provided, the mouthpiece preferably protruding from an end face of the end plate.
Die automatische Zugkupplung weist insbesondere die eingangs dargestellt Bauteile, wie eine Herzstück, wenigstens eine Kuppelöse, einen Kupplungsverschluss und/oder einen Hauptbolzen auf, wobei die Welle der Luftkupplung, wie dargelegt, hieran angeschlossen sein kann.The automatic pulling coupling has in particular the components shown at the beginning, such as a frog, at least one coupling eye, a coupling lock and / or a main bolt, with the shaft of the air coupling, as explained, being able to be connected thereto.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch erläutert werden.The invention is to be explained below using an exemplary embodiment and the figures.
Es zeigen:
-
1 einen Radialschnitt durch die Drehachse einer erfindungsgemäß ausgeführten automatischen Luftkupplung; -
2 eine dreidimensionale Draufsicht auf eine automatische Zugkupplung mit einer erfindungsgemäßen Luftkupplung, die entsprechend der Luftkupplung aus der1 ausgeführt ist.
-
1 a radial section through the axis of rotation of an automatic air clutch designed according to the invention; -
2 a three-dimensional plan view of an automatic train coupling with an air coupling according to the invention, which corresponds to the air coupling from the1 is executed.
In der
Die Luftkupplung weist ein Mundstück
An das Mundstück
Im Bereich des Endes des Strömungskanals
Die Bewegung des Ventilkörpers
Auf der Welle
Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht der Nocken
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Positionssensor
Die Luftkupplung weist ein Gehäuse
Der Strömungskanal
Durch die strömungsgünstige Gestaltung können in einer Hauptluftleitung, die sich über mehrere Schienenfahrzeuge mit erfindungsgemäßen automatischen Luftkupplungen und entsprechend durch die Luftkupplungen erstreckt, Durchschlagsgeschwindigkeiten von 250 m/s und mehr erreicht werden.As a result of the streamlined design, breakdown speeds of 250 m / s and more can be achieved in a main air line that extends over several rail vehicles with automatic air couplings according to the invention and accordingly through the air couplings.
Wie dargestellt, sind sowohl das Mundstück
Wie man insbesondere aus der
Durch die Gehäusegestaltung wird ferner ein sicherer Schutz vor Verschmutzung, Schnee und Eis erreicht.The design of the housing also provides reliable protection against dirt, snow and ice.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- MundstückMouthpiece
- 1.11.1
- HülseSleeve
- 1.21.2
- Muffesleeve
- 1.31.3
- DichtungsringSealing ring
- 1.41.4
- DruckfederCompression spring
- 22
- DruckluftstutzenCompressed air connection
- 33
- StrömungskanalFlow channel
- 44th
- VentilValve
- 4.14.1
- VentilkörperValve body
- 4.24.2
- VentilsitzValve seat
- 55
- VentilantriebValve drive
- 5.15.1
- Wellewave
- 5.25.2
- Nockencam
- 5.35.3
- Nockencam
- 66
- VerdrehachseAxis of rotation
- 7, 7`7, 7`
- PositionssensorPosition sensor
- 88th
- Gehäusecasing
- 8.18.1
- äußere Umfangswandouter peripheral wall
- 8.28.2
- innere Umfangswandinner peripheral wall
- 99
- Bohrungdrilling
- 1010
- NockenraumCam space
- 1111
- StirnplatteFaceplate
- 1212th
- RohrleitungPipeline
- 1313
- DruckfederCompression spring
Claims (10)
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