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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstütz- und Zentriervorrichtung für einen Kupplungsarm einer Zugkupplung, insbesondere einer automatischen Zugkupplung, beispielsweise einer Mittelpufferkupplung. Ferner wird eine Zugkupplung, insbesondere automatische Zugkupplung, mit einer solchen Abstütz- und Zentriervorrichtung angegeben.
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Herkömmliche Abstütz- und Zentriervorrichtungen für den Kupplungsarm einer automatischen Zugkupplung der Bauart Willison/SA-3 weisen einen mit einer Pendelaufhängung an einer Konsole aufgehängten starren oder federnd gelagerten Kupplungsauflagebalken auf. Der Kupplungsauflagebalken ist in der Querrichtung der Zugkupplung verschwenkbar am unteren Ende von zwei Pendeln gelagert. Der Kupplungsarm erstreckt sich in der Längsrichtung über der oberen Auflagefläche des Kupplungsauflagebalkens und liegt verschiebbar auf der Auflagefläche auf. Im Betrieb wird bei einer Verlagerung des Kupplungsarms in der Längsrichtung zwischen der Auflagefläche und dem Kupplungsarm Reibung erzeugt, die zu einem Verschleiß führt.
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Bei einer anderen bekannten Ausführungsform wird eine Abstütz- und Zentriervorrichtung mit ihrem Grundkörper in kupplungsseitige Aufnahmen der Zugkupplung eingehängt, wobei im Grundkörper eine federabgestützte Auflage angeordnet ist, die entlang einer vertikal angeordneten Stange geführt ist, die von einer Druckfeder umschlossen wird. Die Auflage ist demnach hauptsächlich in der Vertikalrichtung bewegbar. Somit tritt auch an dieser Auflage ein Verschleiß auf, wenn sich der Kupplungsarm in der Längsrichtung relativ zu der Auflage bewegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstütz- und Zentriervorrichtung für einen Kupplungsarm einer Zugkupplung, insbesondere automatischen Zugkupplung wie Mittelpufferkupplung, anzugeben, die im Betrieb einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt. Die Abstütz- und Zentriervorrichtung soll vorteilhaft leicht anstelle bisheriger Abstütz- und Zentriervorrichtung einbaubar sein und auch bei bestehenden Zugkupplungen nachrüstbar sein. Ferner soll die erfindungsgemäße Abstütz- und Zentriervorrichtung kostengünstig herstellbar sein und bevorzugt in bisherige kupplungsseitige Aufnahmen einhängbar sein.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Abstütz- und Zentriervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung. Ferner wird eine Zugkupplung mit einer erfindungsgemäßen Abstütz- und Zentriervorrichtung angegeben.
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Die erfindungsgemäße Abstütz- und Zentriervorrichtung für einen Kupplungsarm einer Zugkupplung weist eine federnd abgestützte Auflage für den Kupplungsarm sowie wenigstens zwei Pendel auf, an denen die Auflage beidseitig und pendelnd in eine Querrichtung aufgehängt ist. Die Auflage ist demnach in der Querrichtung zwischen den beiden Pendeln angeordnet und durch die Pendelbewegung in der Querrichtung hin und her bewegbar. Die Pendelaufhängung bewirkt eine selbsttätige Mittenrückstellung der Auflage aufgrund der Gewichtskräfte der Auflage und aller daran angeschlossenen Bauteile sowie der vom Kupplungsarm auf die Auflage übertragenen Gewichtskraft.
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Erfindungsgemäß sind die Pendel auch in einer Längsrichtung verschwenkbar, die senkrecht zur Querrichtung angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung können Gleitbewegungen zwischen der Auflage und dem Kupplungsarm weitgehend reduziert oder vollständig vermieden werden. Es ist sogar gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung möglich, den Kupplungsarm in der Längsrichtung formschlüssig an der Auflage anzuschließen, um dadurch jede Gleitbewegung zwischen der Auflage und dem Kupplungsarm zu unterbinden.
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Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße Abstütz- und Zentriervorrichtung vergleichsweise große Auslenkwinkel in der Querrichtung. Bevorzugt kann die Auflage ausgehend von ihrer Ruhelage in der Mittelstellung beidseitig um mehr als 20°, insbesondere um wenigstens 24°, in der Querrichtung, das heißt innerhalb einer Querebene, in der sich die Querrichtung erstreckt, ausgelenkt werden.
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Insbesondere sind die möglichen Auslenkwinkel in der Querrichtung größer als die möglichen Auslenkwinkel in der Längsrichtung. Kardanische Bewegungen des Kupplungsarms werden nicht eingeschränkt. Die bisherige Schnittstelle zu der bekannten Pendelabstützung, das heißt die kupplungsseitige Aufnahme, kann vorteilhaft beibehalten werden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform mit einer Beweglichkeit der Auflage der Abstütz- und Zentriervorrichtung in der Querrichtung und in der Längsrichtung kann sich die Auflage um eine senkrecht auf ihr stehenden Verdrehachse verdrehen, bevorzugt um mehr als 5°, insbesondere um wenigstens um 9°, wenn eines der Pendel in der Längsrichtung nach vorne verschwenkt wird und das andere Pendel vergleichsweise weniger weit nach vorne verschwenkt wird, in seiner Längsrichtungsmittenlage verbleibt oder in der Längsrichtung nach hinten verschwenkt wird. Zugleich können die Pendel in der Querrichtung Ausgleichsbewegungen ausführen, sodass die die Auflage im um die Verdrehachse verdrehten Zustand insbesondere schräg im Raum angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Abstütz- und Zentriervorrichtung ist sowohl für Zugkupplungen des Typs 10, der Bauart Willison/SA-3 und Willison AAR geeignet, sowie für weitere Zugkupplungen, besonders mit starren Verbindungen der zugehörigen Luftkupplungen. Damit können flexible Luftkupplungsschläuche zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen den beiden Kupplungshälften vermieden werden.
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Bevorzugt weisen die Pendel der erfindungsgemäßen Abstütz- und Zentriervorrichtung jeweils ein unteres Drehgelenk und ein oberes Drehgelenk auf, deren Drehachsen jeweils innerhalb einer Querebene verlaufen, die parallel zu einer Querebene ist, in der die Querrichtung verläuft. Besonders bevorzugt sind die unteren Drehgelenke jeweils an einem Zwischenstück angeschlossen, das über ein Horizontaldrehgelenk, dessen Drehachse senkrecht zu den Querebenen ausgerichtet ist, wenigstens mittelbar an der Auflage angeschlossen ist. Damit wird besonders leicht die Verschwenkbarkeit der Auflage einerseits in der Querrichtung und andererseits in der Längsrichtung erreicht.
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Die genannte Ausrichtung der Drehachsen ist zumindest in der Mittenstellung der Auflage gegeben.
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Die unteren und/oder oberen Drehgelenke und/oder die Horizontaldrehgelenk sind bevorzugt wälzgelagert,
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Die Auflage kann beispielsweise durch eine Konsole gebildet werden, die federnd und über eine in der Längsrichtung verlaufende Kippachse verschwenkbar in einem Federgehäuse gelagert ist. Dabei können dann die Zwischenstücke über die Horizontaldrehgelenke am Federgehäuse angeschlossen sein, insbesondere in der Querrichtung beidseitig am Federgehäuse angeschlossen sein.
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Die Pendel weisen insbesondere an ihrem oberen Ende jeweils ein Gleitstück auf, das in eine kupplungsseitige Aufnahme ortsfest oder gleitend einhängbar ist. Damit können die bisherigen kupplungsseitigen Aufnahmen unverändert genutzt werden. Wenn eine gleitende Einhängung vorgesehen ist, so kann ein Verschleiß durch Austausch der Gleitstücke oder durch Reparatur der Gleitstücke, beispielsweise durch Auftragsschweißen, leicht behoben werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die kostengünstig herstellbar ist und wenig Bauraum verlangt, weisen die Pendel jeweils ein Mittelstück auf, mit dem im Bereich des oberen Endes das Gleitstück das obere Drehgelenk bildet und mit dem im Bereich des unteren Endes das Zwischenstück das untere Drehgelenk bildet.
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Um die Höhe der Auflage variabel einstellen zu können, sind die Pendel bevorzugt in ihrer Länge verstellbar. Die Längenverstellbarkeit kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Mittelstücke wenigstens oder genau dreiteilig ausgeführt sind, umfassend einen Schaft und zwei Endkappen, wobei die Endkappen zur Herstellung der Längenverstellbarkeit auf den Schaft aufgeschraubt oder in den Schaft eingeschraubt sind. Damit kann durch Verdrehen des Schafts gegenüber den beiden Endkappen die Länge der Pendel verstellt werden.
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Eine erfindungsgemäße Zugkupplung, insbesondere automatische Zugkupplung, beispielsweise Mittelpufferkupplung, weist einen horizontal oder horizontal und vertikal auslenkbaren Kupplungsarm und eine Abstütz- und Zentriervorrichtung der dargestellten Art auf. Der Kupplungsarm wird auf der Auflage abgestützt.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
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Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Abstütz- und Zentriervorrichtung;
- 2 eine seitliche Ansicht der Abstütz- und Zentriervorrichtung aus der 1 ;
- 3 eine vertikale Schnittansicht der Abstütz- und Zentriervorrichtung aus der 1 ;
- 4 eine seitliche Ansicht der Abstütz- und Zentriervorrichtung aus der 1 mit abgestütztem Kupplungsarm einer automatischen Zugkupplung;
- 5 die Anordnung aus der 4 in einer Vorderansicht;
- 6 die Anordnung aus der 4 in einer Ansicht schräg von oben;
- 7 die Abstütz- und Zentriervorrichtung in einer Ansicht von unten;
- 8 die Abstütz- und Zentriervorrichtung in einer Ansicht von oben.
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In den 1 bis 3 ist eine Vorderansicht, eine seitliche Ansicht und eine vertikale Schnittansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Abstütz- und Zentriervorrichtung für einen Kupplungsarm einer Zugkupplung, insbesondere automatischen Zugkupplung, gezeigt, wobei die Vorderansicht in Richtung einer Frontseite eines entsprechenden Schienenfahrzeugs, das mit einer Zugkupplung ausgestattet ist, gerichtet ist.
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Die 7 und 8 zeigen eine Ansicht von unten beziehungsweise Ansicht von oben auf die Abstütz- und Zentriervorrichtung.
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Die Abstütz- und Zentriervorrichtung weist eine Auflage 1 auf, die sich zumindest in einer Nullstellung oder Mittelstellung der Abstütz- und Zentriervorrichtung flächig innerhalb einer Horizontalebene erstreckt und die eingerichtet ist, den Kupplungsarm einer Zugkupplung von unten abzustützen. Die Horizontalebene wird durch eine Längsrichtung X und eine Querrichtung Y aufgespannt, siehe hierzu beispielsweise die 8.
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Die Auflage 1 wird durch eine Konsole 12 gebildet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Winkelform aufweist, mit einem Winkel von 90°. Die Konsole 12 ist um eine in der gezeigten Nullstellung der Abstütz- und Zentriervorrichtung horizontal in der Längsrichtung X ausgerichteten Kippachse 13 verschwenkbar und einfedernd in der Vertikalrichtung Z in einem Federgehäuse 14 gelagert.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Federgehäuse 14 zwei parallel angeordnete und parallel wirkende Druckfedern 18 vorgesehen, die mit ihrem oberen Ende gegen eine Federplatte 19 abgestützt sind, welche die Konsole 12 verkippbar um die Kippachse 13 trägt. Mit ihrem unteren Ende stützten sich die Druckfedern 18 auf einer Bodenplatte 14.1 des Federgehäuses 14 ab.
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Die Bodenplatte 14.1 ist über vertikale Zuganker 14.2 mit Laschen 14.3 starr verbunden, wobei die Laschen 14.3 seitlich am Federgehäuse 14 jeweils paarweise angeordnet sind. Somit erfolgt eine Einfederung der Druckfedern 18, wenn die Auflage 1 nach unten gedrückt wird oder wenn die Bodenplatte 14.1 über die Zuganker 14.2 und die Laschen 14.3 vertikal nach oben gezogen wird.
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Selbstverständlich könnte auch eine andere Gestaltung des Federgehäuses 14 als mit der hier gezeigten Bodenplatte 14.1, den Zugankern 14.2 und den Laschen 14.3 vorgesehen sein. Insbesondere müssen die Laschen 14.3 nicht paarweise vorgesehen sein.
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An den Laschen 14.3 sind Pendel 2, 3 der Abstütz- und Zentriervorrichtung angeschlossen. Die Pendel 2, 3 schließen das Federgehäuse 14 in der Querrichtung Y zwischen sich ein. An den Pendeln 2, 3 ist das Federgehäuse 14 und damit die Auflage 1 pendelnd in der Querrichtung Y und in der Längsrichtung X aufgehängt. Hierfür weisen die Pendel 2, 3 jeweils ein unteres Drehgelenk 4 und ein oberes Drehgelenk 5 auf, deren Drehachsen 6, 7 jeweils in einer vertikalen Querebene verlaufen, die parallel zu der von der Querrichtung Y und der Vertikalrichtung Z aufgespannten Ebene ist. Die unteren Drehgelenke 4 und die oberen Drehgelenke 5 ermöglichen das Pendeln des Federgehäuses 14 und damit der Auflage 1 in der Längsrichtung X.
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Die Laschen 14.3 sind jeweils über Horizontaldrehgelenke 9, 10, die eine in der Längsrichtung X verlaufende Drehachse 11 aufweisen, gelenkig an den Pendeln 2, 3 angeschlossen, um dadurch das Pendeln des Federgehäuses 14 und damit der Auflage 1 in der Querrichtung Y zu ermöglichen.
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Die Pendel 2, 3 sind an den Laschen 14.3 mittels Zwischenstücken 8 angeschlossen, wobei die Zwischenstücke 8 eine Gelenkhälfte jeweils der unteren Drehgelenke 4 und eine Gelenkhälfte jeweils der Horizontaldrehgelenke 9, 10 bilden. Beispielsweise umschließen die Zwischenstücke 8 die unteren Enden der Pendel 2, 3 gabelförmig und greifen jeweils zwischen die paarweise vorgesehenen Laschen 14.3 ein.
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Die Zwischenstücke 8 bilden somit die unteren Enden der Pendel 2, 3, an denen sich in Richtung nach oben jeweils ein Mittelstück 16 anschließt, und die oberen Enden der Pendel 2, 3 werden jeweils durch Gleitstücke 15 gebildet, die über die oberen Drehgelenke 5 gelenkig am Mittelstück 16 angeschlossen sind. Die Gleitstücke 15 können zum Beispiel in kupplungsseitige Aufnahmen eingehängt werden, insbesondere formschlüssig, an denen herkömmliche Abstütz- und Zentriervorrichtung ebenfalls eingehängt werden konnten.
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Die Mittelstücke 16 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel dreiteilig, umfassend jeweils einen Schaft 16.1, an dessen oberen Ende eine Endkappe 16.2 aufgeschraubt ist und an dessen unteren Ende eine Endkappe 16.3 aufgeschraubt ist. Die untere Endkappe 16.3 bildet eine Hälfte des unteren Drehgelenks 4 und die obere Endkappe 16.2 bildet eine Hälfte des oberen Drehgelenks 5. Die Schraubverbindung zwischen dem Schaft 16.1 und den beiden Endkappen 16.2, 16.3 ermöglicht eine Längenverstellung des Mittelstücks 16, weil sich mit Verdrehen des Schafts 16.1 die Endkappen 16.2, 16.3 gemeinsam entweder zunehmend auf den Schaft 16.1 aufschrauben oder zunehmend von dem Schaft 16.1 abschrauben.
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Durch die verschwenkbare Aufhängung der Auflage 1 mit möglichen Pendelbewegungen sowohl in der Längsrichtung X als auch in der Querrichtung Y ist es möglich, das Federgehäuse 14 und damit die Auflage 1 in einem gewissen Ausmaß um eine Verdrehachse 1.1 zu verdrehen, die senkrecht auf der Auflage 1 steht. Die Verdrehachse 1.1 verläuft demnach in Vertikalrichtung Z, wenn sich die Auflage 1 in ihrer Nullstellung oder Mittenstellung befindet. Im um die Verdrehachse 1.1 verdrehten Zustand kann die Auflage 1 gegenüber ihrer Nullstellung oder Mittenstellung verkippt werden und schräg im Raum stehen.
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Damit die Auflage 1 jede Bewegung eines von ihr abgestützten Kupplungsarms nachvollzieht, kann die Auflage 1 formschlüssig am Kupplungsarm montiert sein und weist insbesondere für eine solche formschlüssige Montage wenigstens eine oder mehrere Bohrungen 17 auf. Zusätzlich oder alternativ könnten auch Vorsprünge und/oder Aussparungen zum formschlüssigen Anschließen an den Kupplungsarm vorgesehen sein.
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In den 4 bis 6 ist die Abstütz- und Zentriervorrichtung im eingebauten Zustand abstützend unter einer Zugkupplung gezeigt, sodass der Kupplungsarm 20 der Zugkupplung auf der Auflage 1 aufliegt, wobei der Kupplungsarm 20 insbesondere mit der Auflage 1 verschraubt ist.
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Die Gleitstücke 15 sind beispielsweise in einer Aufnahme 21 der Kupplung eingehängt, wobei die Aufnahme 21 der Kupplung auch ein Bestandteil eines entsprechenden Wagenkastens oder Fahrzeugrahmens sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auflage
- 1.1
- Verdrehachse
- 2
- Pendel
- 3
- Pendel
- 4
- unteres Drehgelenk
- 5
- oberes Drehgelenk
- 6
- Drehachse
- 7
- Drehachse
- 8
- Zwischenstück
- 9
- Horizontaldrehgelenk
- 10
- Horizontaldrehgelenk
- 11
- Drehachse
- 12
- Konsole
- 13
- Kippachse
- 14
- Federgehäuse
- 14.1
- Bodenplatte
- 14.2
- Zuganker
- 14.3
- Lasche
- 15
- Gleitstück
- 16
- Mittelstück
- 16.1
- Schaft
- 16.2
- Endkappe
- 16.3
- Endkappe
- 17
- Bohrung
- 18
- Druckfeder
- 19
- Federplatte
- 20
- Kupplungsarm
- 21
- Aufnahme
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
- Z
- Vertikalrichtung
