DE102022109029A1

DE102022109029A1 - Electrical contact coupling and central buffer coupling for a rail vehicle

Info

Publication number: DE102022109029A1
Application number: DE102022109029.9A
Authority: DE
Inventors: Kay Uwe Kolshorn
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2022-04-13
Filing date: 2022-04-13
Publication date: 2023-10-19
Also published as: WO2023198501A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung,mit einem entgegen einer Kupplungsstoßrichtung längsverschiebbaren Kontaktträger, der stirnseitig entgegen der Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte aufweist;mit einer Schutzklappe, die um eine Drehachse zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verschwenkbar ist;mit einem Antrieb zum Längsverschieben des Kontaktträgers aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position.Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch eine Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet wird, über welche die Schutzklappe bei der Verschwenkung aus der Abdeckposition in die Freigabeposition den Kontaktträger durch Übertragen einer Triebkraft aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschiebt.The invention relates to an electrical contact coupling for a rail vehicle center buffer coupling, with a contact carrier which can be longitudinally displaceable against a coupling impact direction and which has electrical contacts aligned on the front side against the coupling impact direction; with a protective flap which rotates about an axis of rotation between a covering position in which it covers the electrical contacts and a release position, in which releases the electrical contacts, is pivotable; with a drive for longitudinally displacing the contact carrier from a retracted position to an advanced position. The electrical contact coupling according to the invention is characterized in that the drive is formed by a drive connection between the protective flap and the contact carrier, via which the When pivoting from the covering position into the release position, the protective flap moves the contact carrier from the retracted position into the advanced position by transmitting a driving force.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung, sowie eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Elektrokontaktkupplung.The present invention relates to an electrical contact coupling for a rail vehicle center buffer coupling, as well as a center buffer coupling for a rail vehicle with such an electrical contact coupling.

Herkömmliche Elektrokontaktkupplungen für Mittelpufferkupplungen eines Schienenfahrzeugs sind in der Regel benachbart zu einer mechanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung angeordnet. Mit der mechanischen Kontaktkupplung, beispielsweise Scharfenbergkupplung, können zwei Schienenfahrzeuge mechanisch aneinander gekuppelt werden, sodass über die mechanische Kontaktkupplung Zug- und Druckkräfte zwischen den beiden Schienenfahrzeugen übertragen werden. Die Elektrokontaktkupplungen hingegen dienen zur elektrischen Verbindung des Bordnetzes der beiden Schienenfahrzeuge und gegebenenfalls zur elektrischen Kopplung von Signalleitungen beider Schienenfahrzeuge.Conventional electrical contact couplings for central buffer couplings of a rail vehicle are usually arranged adjacent to a mechanical contact coupling of the central buffer coupling. With the mechanical contact coupling, for example the Scharfenberg coupling, two rail vehicles can be mechanically coupled to one another, so that tensile and compressive forces are transmitted between the two rail vehicles via the mechanical contact coupling. The electrical contact couplings, on the other hand, serve to electrically connect the on-board electrical system of the two rail vehicles and, if necessary, to electrically couple signal lines of both rail vehicles.

Wenn zwei gegengleiche mechanische Kontaktkupplungen beim Kuppelvorgang zwischen zwei Schienenfahrzeugen miteinander gekuppelt werden, so werden, meist gleichzeitig, auch die zugehörigen Elektrokontaktkupplungen mechanisch und elektrisch miteinander gekuppelt. Um die Elektrokontakte der Elektrokontaktkupplungen im ungekuppelten Zustand gegen Umwelteinflüsse zu schützen, weisen die Elektrokontaktkupplungen eine Schutzklappe auf, die zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verstellbar ist. Dabei sind Schutzklappen bekannt, die sich dadurch selbstständig öffnen, dass beim Kuppeln der Schienenfahrzeuge die Schutzklappen der einander zugeordneten gegengleichen Elektrokontaktkupplungen gegeneinander gefahren werden und dadurch, aufgrund der Gestaltung der einander zugewandten Vorderseiten der Schutzklappen ein Drehmoment auf die Schutzklappen ausgeübt wird, sodass die Schutzklappen jeweils um eine Drehachse aus ihrer Abdeckposition in ihre Freigabeposition verschwenkt werden. Eine solche Elektrokontaktkupplung wird beispielsweise in WO 2021/110660 A1 und in DE 811 360 A offenbart.If two identical mechanical contact couplings are coupled to one another during the coupling process between two rail vehicles, the associated electrical contact couplings are also mechanically and electrically coupled to one another, usually at the same time. In order to protect the electrical contacts of the electrical contact couplings against environmental influences in the uncoupled state, the electrical contact couplings have a protective flap which is adjustable between a covering position in which it covers the electrical contacts and a release position in which it releases the electrical contacts. Protective flaps are known which open automatically in that when the rail vehicles are coupled, the protective flaps of the mutually identical electrical contact couplings are moved against one another and, due to the design of the mutually facing front sides of the protective flaps, a torque is exerted on the protective flaps, so that the protective flaps each can be pivoted about an axis of rotation from its covering position into its release position. Such an electrical contact coupling is used, for example, in WO 2021/110660 A1 and in DE 811 360 A disclosed.

Darüber hinaus sind Elektrokontaktkupplungen mit Schutzklappen bekannt, die über einen Antrieb der Elektrokontaktkupplung verschwenkt werden, wenn sich die miteinander zu kuppelnden Mittelpufferkupplungen aufeinander zu bewegen. Solche Elektrokontaktkupplungen weisen zudem einen längsverschiebbaren Kontaktträger auf, der stirnseitig entgegen einer Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte umfasst, wobei bei dem aktiven Längsverschieben des Kontaktträgers aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position gleichzeitig die Schutzklappe betätigt wird, um die Elektrokontakte freizugeben. Eine solche gattungsgemäße Elektrokontaktkupplung wird in EP 1 102 696 B1 offenbart. Die hieraus bekannten Merkmale sind im Oberbegriff des Anspruchs 1 zusammengefasst.In addition, electrical contact couplings with protective flaps are known, which are pivoted via a drive of the electrical contact coupling when the central buffer couplings to be coupled to one another move towards one another. Such electrical contact couplings also have a longitudinally displaceable contact carrier, which comprises electrical contacts aligned on the front side against a coupling thrust direction, with the protective flap being actuated at the same time during the active longitudinal displacement of the contact carrier from a retracted position to an advanced position in order to release the electrical contacts. Such a generic electrical contact coupling is in EP 1 102 696 B1 disclosed. The features known from this are summarized in the preamble of claim 1.

Die zuerst genannten selbstbetätigten Schutzklappen, die sich allein durch wechselseitige Berührung selbstständig öffnen, weisen Nachteile bei der wechselseitigen Zentrierung der beiden einander zugeordneten Kontaktträger auf. Die in der Regel vorgesehenen Zentrierstifte der Elektrokontaktkupplungen dürfen erst sehr spät in die ihnen zugeordneten Zentrieröffnungen der jeweils anderen Elektrokontaktkupplung eingreifen, da zuvor die Kupplungsköpfe der zugehörigen mechanischen Kontaktkupplungen zueinander vorzentriert sein müssen. Hieraus ergibt sich ein vergleichsweiser großer Verschleiß sowohl der Elektrokontakte als auch der Zentrierstifte. Sind die Zentrierstifte verhältnismäßig lang, so gelangen sie zu früh in Kontakt mit den zugeordneten Zentrierbuchsen an der jeweils anderen Elektrokontaktkupplung und können leicht abbrechen. Kurz ausgeführte Zentrierstifte weisen hingegen einen flachen Kegel an ihrer Spitze auf, sodass große Kräfte beim Zentrieren wirken, die wiederum zu einem übermäßigen Verschleiß der Zentrierstifte führen.The first-mentioned self-operated protective flaps, which open automatically solely through mutual contact, have disadvantages in the mutual centering of the two contact carriers assigned to one another. The centering pins of the electrical contact couplings that are generally provided may only engage very late in the centering openings assigned to them in the other electrical contact coupling, since the coupling heads of the associated mechanical contact couplings must first be pre-centered in relation to one another. This results in comparatively high wear on both the electrical contacts and the centering pins. If the centering pins are relatively long, they come into contact with the assigned centering sockets on the other electrical contact coupling too early and can easily break off. Short centering pins, on the other hand, have a flat cone at their tip, so that large forces are exerted during centering, which in turn leads to excessive wear on the centering pins.

Diese Problematik wird bei den genannten gattungsgemäßen Elektrokontaktkupplungen mit längsverschiebbarem Kontaktträger vermieden, weil der Antrieb des längsverschiebbaren Kontaktträgers separat betätigt werden kann, sodass der Kontaktträger erst vorgeschoben wird, wenn der mechanische Kuppelvorgang der zugeordneten mechanischen Kontaktkupplung bereits abgeschlossen ist und damit die mechanischen Kontaktkupplungen gegeneinander zentriert sind. Ein solcher separat betätigbarer Antrieb, beispielsweise mit Betätigungszylindern, wie er in EP 1 102 696 B1 beschrieben wird, führt jedoch zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung und Wartung der Elektrokontaktkupplung.This problem is avoided in the aforementioned generic electrical contact couplings with a longitudinally displaceable contact carrier because the drive of the longitudinally displaceable contact carrier can be operated separately, so that the contact carrier is only advanced when the mechanical coupling process of the associated mechanical contact coupling has already been completed and the mechanical contact couplings are therefore centered relative to one another . Such a separately operable drive, for example with actuating cylinders, as in EP 1 102 696 B1 is described, however, leads to additional costs in the manufacture and maintenance of the electrical contact coupling.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung anzugeben, wobei bei der Elektrokontaktkupplung sowohl der eingangs genannte übermäßige Verschleiß als auch die zusätzlichen Kosten für einen separat betätigbaren Antrieb vermieden werden.The present invention is therefore based on the object of specifying an electrical contact coupling for a rail vehicle center buffer coupling, with the electrical contact coupling avoiding both the excessive wear mentioned above and the additional costs for a separately actuated drive.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Elektrokontaktkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung. Ferner wird eine erfindungsgemäß ausgeführte Mittelpufferkupplung mit einer erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung angegeben.The object according to the invention is achieved by an electrical contact coupling with the features of claim 1. The dependent claims describe advantageous and particularly useful embodiments of the electrical contact coupling according to the invention. Furthermore, an inventive specified central buffer coupling with an electrical contact coupling according to the invention.

Wenn vorliegend eine Elektrokontaktkupplung, Mittelpufferkupplung oder mechanische Kontaktkupplung beschrieben wird, so bezieht sich dieser Begriff auf die an einem axialen Ende eines ersten Schienenfahrzeugs angeordneten Kupplungsbauteile, die mit entsprechend gegengleich ausgeführten Kupplungsbauteilen am axialen Ende eines zweiten Schienenfahrzeugs, das mit dem ersten Schienenfahrzeug gekuppelt werden soll, verbunden werden, um eine mechanische und/oder elektrische Koppelung zwischen den beiden Schienenfahrzeugen herzustellen. In diesem Sinne könnte die jeweilige Kupplung auch als Kupplungshälfte einer zwischen zwei miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen angeordneten Kupplung angesehen werden.If an electrical contact coupling, central buffer coupling or mechanical contact coupling is described here, this term refers to the coupling components arranged at an axial end of a first rail vehicle, which are connected to correspondingly opposite coupling components at the axial end of a second rail vehicle that is to be coupled to the first rail vehicle , can be connected to establish a mechanical and/or electrical coupling between the two rail vehicles. In this sense, the respective coupling could also be viewed as a coupling half of a coupling arranged between two rail vehicles coupled to one another.

Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung für eine Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs weist einen entgegen einer Kupplungsstoßrichtung längsverschiebbaren Kontaktträger auf, der stirnseitig entgegen der Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte aufweist. Die Elektrokontakte sind entsprechend zur mechanischen und elektrischen Kopplung mit gegengleichen Elektrokontakten einer Gegen-Elektrokontaktkupplung ausgeführt, die identisch zur erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung oder zumindest ähnlich zu dieser ausgeführt sein kann.The electrical contact coupling according to the invention for a central buffer coupling of a rail vehicle has a contact carrier which is longitudinally displaceable against a coupling impact direction and which has electrical contacts on the end face that are aligned counter to the coupling impact direction. The electrical contacts are designed for mechanical and electrical coupling with identical electrical contacts of a counter-electrical contact coupling, which can be designed identically to the electrical contact coupling according to the invention or at least similar to it.

Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung weist eine Schutzklappe auf, die um eine Drehachse zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verschwenkbar ist.The electrical contact coupling according to the invention has a protective flap which can be pivoted about an axis of rotation between a covering position in which it covers the electrical contacts and a release position in which it releases the electrical contacts.

Ferner ist ein Antrieb, insbesondere rein mechanischer Antrieb, vorgesehen, um den Kontaktträger aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position längszuverschieben. In der vorgeschobenen Position sind die Elektrokontakte entsprechend weiter vorne in Richtung auf eine Gegen-Elektrokontaktkupplung zu verschoben, im Vergleich zu der zurückgezogenen Position.Furthermore, a drive, in particular a purely mechanical drive, is provided in order to move the contact carrier longitudinally from a retracted position into an advanced position. In the advanced position, the electrical contacts are moved further forward in the direction of a counter-electrical contact coupling, compared to the retracted position.

Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Kontaktträgers durch eine Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet, wobei die Schutzklappe über diese Triebverbindung bei der Verschwenkung aus der Abdeckposition in die Freigabeposition den Kontaktträger durch Übertragen einer Triebkraft aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschiebt.According to the invention, the drive of the contact carrier is formed by a drive connection between the protective flap and the contact carrier, the protective flap using this drive connection when pivoting from the covering position into the release position to move the contact carrier by transmitting a driving force from the retracted position to the advanced position.

Durch die Erfindung kann somit der Kontaktträger mit den Elektrokontakten beim Kuppelvorgang aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschoben werden, ohne dass ein separat betätigter Antrieb verwendet wird. Der Antrieb kann allein durch die Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet werden, sodass die Schutzklappe den Kontaktträger zu dessen Verschiebung betätigt. Die Schutzklappe ist also Aktuator des Kontaktträgers, um diesen zu verschieben.The invention allows the contact carrier with the electrical contacts to be moved from the retracted position to the advanced position during the coupling process without using a separately operated drive. The drive can be formed solely by the drive connection between the protective flap and the contact carrier, so that the protective flap actuates the contact carrier to move it. The protective flap is the actuator of the contact carrier in order to move it.

Der Kontaktträger kann durch ein Gehäuse gebildet werden, das zum Beispiel auch Anschlüsse für elektrische und/oder signalführende Zuleitungen und/oder Ableitungen, insbesondere in Form eines oder mehrerer Kabel, umfasst. Somit kann das ganze Gehäuse entsprechend durch den Antrieb verschoben werden. Dadurch wird eine einfache und robuste Ausführungsform geschaffen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird ein in einem Gehäuse verschiebbarer Kontaktträger durch den Antrieb verschoben, wohingegen das Gehäuse ortsfest montiert ist, zum Beispiel an einer Kupplungsplatte. Damit kann der Verschiebemechanismus besser vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Weitere abweichende Gestaltungen sind möglich.The contact carrier can be formed by a housing which, for example, also includes connections for electrical and/or signal-carrying supply lines and/or derivation lines, in particular in the form of one or more cables. This means that the entire housing can be moved accordingly by the drive. This creates a simple and robust embodiment. According to an alternative embodiment, a contact carrier that can be moved in a housing is moved by the drive, whereas the housing is mounted in a stationary manner, for example on a coupling plate. This means that the displacement mechanism can be better protected from environmental influences. Other different designs are possible.

Bevorzugt weist die Schutzklappe eine den Elektrokontakten in der Abdeckposition gegenüberstehende Rückseite und eine entgegengesetzt hierzu angeordnete Vorderseite auf, und die Vorderseite ist mit einer Kontaktfläche für eine Schutzklappe einer Gegenkupplung derart schräg oder exzentrisch zur Drehachse ausgerichtet, dass eine Druckkraft auf die Kontaktfläche ein Verschwenken der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition bewirkt. Damit kann das selbstständige Öffnen der Schutzklappe, das heißt das selbstständige Verschwenken der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition bewirkt werden, wenn entsprechend die Schutzklappe einer gegengleichen Elektrokontaktkupplung stirnseitig an der Kontaktfläche der Schutzklappe anstößt. Aus der Druckkraft resultiert aufgrund der Anordnung der Schutzklappe beziehungsweise von deren Kontaktfläche ein Drehmoment, um die Schutzklappe um die Drehachse zu verschwenken.The protective flap preferably has a back opposite the electrical contacts in the covering position and a front arranged opposite thereto, and the front is aligned with a contact surface for a protective flap of a counter-coupling obliquely or eccentrically to the axis of rotation in such a way that a pressure force on the contact surface causes the protective flap to pivot from the covering position to the release position. This means that the protective flap can be opened independently, i.e. the protective flap can be pivoted independently from the covering position into the release position, if the protective flap of a mating electrical contact coupling abuts the contact surface of the protective flap on the front side. Due to the arrangement of the protective flap or its contact surface, the pressure force results in a torque in order to pivot the protective flap about the axis of rotation.

Die Kontaktfläche kann unmittelbar in die flächige Vorderseite der Schutzklappe integriert sein, kann dabei jedoch auch nur einen Teil der Vorderseite ausbilden. Ferner kann die Kontaktfläche versetzt in Längsrichtung und/oder Querrichtung an der Vorderseite zu anderen flächigen Bereichen der Vorderseite angeordnet sein.The contact surface can be integrated directly into the flat front side of the protective flap, but can also only form part of the front side. Furthermore, the contact surface can be arranged offset in the longitudinal direction and/or transverse direction on the front side in relation to other flat areas of the front side.

Besonders bevorzugt ist wenigstens ein elastisches Rückstellelement in der Elektrokontaktkupplung vorgesehen, das an der Schutzklappe angreift, um diese mit einer Kraft zum Verschwenken aus der Freigabeposition in die Abdeckposition zu beaufschlagen. Damit kann ein automatisches Schließen der Schutzklappe erreicht werden, wenn zwei gegengleiche Elektrokontaktkupplungen auseinander gefahren werden und entsprechend die Kraft, welche die Schutzklappen öffnet beziehungsweise offenhält, wegfällt.Particularly preferably, at least one elastic restoring element is provided in the electrical contact coupling, which engages on the protective flap, in order to apply a force to pivot it from the release position into the covering position. This means that the protective flap can be closed automatically when two identical electrical contact couplings are moved apart and the force that opens or keeps the protective flaps open is eliminated.

Besonders bevorzugt ist in der Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger ein Verzögerungsglied vorgesehen, welches die Längsverschiebung des Kontaktträgers aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position gegenüber einem Beginn des Verschwenkens der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition zeitlich verzögert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Elektrokontakte und gegebenenfalls wenigstens ein vorgesehener Zentrierstift mit wenigstens einer entsprechend vorgesehenen Zentrierbuchse von zwei miteinander zu kuppelnden gegengleichen Elektrokontaktkupplungen in Kontakt gelangen, wenn der mechanische Kuppelvorgang einer zugeordneten mechanischen Kontaktkupplung zumindest weitgehend abgeschlossen ist und die mechanischen Kontaktkupplungen der Mittelpufferkupplung zueinander zumindest vorzentriert oder vollständig zentriert sind. Die Zentrierung der Elektrokontaktkupplungen kann entsprechend später durch den Kontakt des wenigstens einen Zentrierstifts mit der wenigstens einen Zentrierbuchse erfolgen, was den Verschleiß reduziert.Particularly preferably, a delay element is provided in the drive connection between the protective flap and the contact carrier, which delays the longitudinal displacement of the contact carrier from the retracted position into the advanced position compared to the start of pivoting of the protective flap from the covering position into the release position. This ensures that the electrical contacts and possibly at least one provided centering pin come into contact with at least one correspondingly provided centering bushing of two opposite electrical contact couplings to be coupled to one another when the mechanical coupling process of an associated mechanical contact coupling is at least largely completed and the mechanical contact couplings of the central buffer coupling are at least relative to one another are pre-centered or completely centered. The centering of the electrical contact couplings can take place later by the contact of the at least one centering pin with the at least one centering bushing, which reduces wear.

Gemäß einer robusten und zuverlässigen Ausführungsform umfasst das Verzögerungsglied einen auf der Drehachse der Schutzklappe angeordneten Nocken, der drehfest an die Schutzklappe gekoppelt ist und erst bei seiner Verdrehung zusammen mit der Schutzklappe um einen vorbestimmten Mindestwinkel, der beispielsweise mehr als 5°, 10° oder 15° beträgt, die Drehbewegung der Schutzklappe in Form einer Längsbewegung in der Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger in Richtung des Kontaktträgers weitergibt. Beispielsweise ist der Nocken unmittelbar drehfest an der Schutzklappe angeschlossen oder einteilig mit dieser ausgeführt.According to a robust and reliable embodiment, the delay element comprises a cam arranged on the axis of rotation of the protective flap, which is coupled to the protective flap in a rotationally fixed manner and only when it is rotated together with the protective flap by a predetermined minimum angle, which is, for example, more than 5 °, 10 ° or 15 ° is, the rotational movement of the protective flap is passed on in the form of a longitudinal movement in the drive connection between the protective flap and the contact carrier in the direction of the contact carrier. For example, the cam is directly connected to the protective flap in a rotationally fixed manner or is designed in one piece with it.

In der Triebverbindung kann eine elastisch federnde Abstützung vorgesehen sein, über welche die Triebkraft von der Schutzklappe auf den Kontaktträger übertragen wird. Damit kann die Elektrokontaktkupplung bevorzugt in jeder Position der Schutzklappe und des Kontaktträgers federnd gelagert sein und beispielsweise während der Fahrt den Bewegungen eines Kupplungskopfes in der mechanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung folgen. Mit einer solchen elastisch federnden Abstützung kann der Kontaktträger gegen ein ortsfestes Gegenlager abgestützt sein. Somit kann auch die Triebkraft auf die elastische Abstützung wirken und dabei den Kontaktträger, durch Abstützung auf dem Gegenlager, vom Gegenlager wegschieben.An elastically resilient support can be provided in the drive connection, via which the driving force is transferred from the protective flap to the contact carrier. This means that the electrical contact coupling can preferably be resiliently mounted in any position of the protective flap and the contact carrier and, for example, follow the movements of a coupling head in the mechanical contact coupling of the central buffer coupling while driving. With such an elastically resilient support, the contact carrier can be supported against a stationary counter bearing. The driving force can therefore also act on the elastic support and thereby push the contact carrier away from the counter bearing by supporting it on the counter bearing.

Insbesondere wirkt der Nocken, bevorzugt unmittelbar, auf die elastisch federnde Abstützung.In particular, the cam acts, preferably directly, on the elastically resilient support.

Besonders bevorzugt umfasst die Elektrokontaktkupplung eine elastische Rückstelleinrichtung, welche den Kontaktträger mit einer Federkraft beaufschlagt, die im Sinne eines Verschiebens des Kontaktträgers aus der vorgeschobenen Position in die zurückgezogene Position wirkt. Damit kann ein automatisches Verschieben des Kontaktträgers in die zurückgezogene Position erreicht werden, wenn der Antrieb über die Schutzklappe beendet wird, das heißt wenn die Triebkraft, welche die Schutzklappe auf den Kontaktträger ausübt, reduziert beziehungsweise aufgehoben wird.Particularly preferably, the electrical contact coupling comprises an elastic restoring device which applies a spring force to the contact carrier, which acts in the sense of moving the contact carrier from the advanced position into the retracted position. This allows the contact carrier to be moved automatically into the retracted position when the drive via the protective flap is ended, that is, when the driving force that the protective flap exerts on the contact carrier is reduced or canceled.

Insbesondere weist die Elektrokontaktkupplung eine Trageinheit auf, die ortsfest am Schienenfahrzeug beziehungsweise an der Mittelpufferkupplung angeordnet sein kann, wobei die Elektrokontaktkupplung relativ zu der Trageinheit längsverschiebbar ist. Der Kontaktträger kann dann über die elastisch federnde Abstützung, und insbesondere auch über die elastische Rückstelleinrichtung, gegen die Trageinheit abgestützt sein. Die Trageinheit bildet also das genannte Gegenlager aus. Damit kann die vorteilhafte federnde Lagerung erreicht werden.In particular, the electrical contact coupling has a support unit which can be arranged in a stationary manner on the rail vehicle or on the central buffer coupling, the electrical contact coupling being longitudinally displaceable relative to the support unit. The contact carrier can then be supported against the support unit via the elastically resilient support, and in particular also via the elastic restoring device. The support unit therefore forms the counter bearing mentioned. This allows the advantageous resilient storage to be achieved.

Eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere automatische Mittelpufferkupplung, weist eine mechanische Kontaktkupplung auf, die insbesondere als Scharfenbergkupplung ausgeführt ist. Die mechanische Kontaktkupplung umfasst einen mechanischen Kupplungsverschluss, um entsprechend zwei gegengleiche Mittelpufferkupplungen mechanisch aneinander verriegeln zu können, sodass neben Druckkräften auch Zugkräfte zwischen den mit der Mittelpufferkupplung aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen übertragen werden können.A center buffer coupling according to the invention for a rail vehicle, in particular an automatic center buffer coupling, has a mechanical contact coupling, which is designed in particular as a Scharfenberg coupling. The mechanical contact coupling comprises a mechanical coupling lock in order to be able to mechanically lock two identical center buffer couplings together, so that in addition to compressive forces, tensile forces can also be transmitted between the rail vehicles coupled to one another with the central buffer coupling.

Ferner ist eine Elektrokontaktkupplung, wie hier dargestellt, in die Mittelpufferkupplung integriert.Furthermore, an electrical contact coupling, as shown here, is integrated into the center buffer coupling.

Bevorzugt weist die mechanische Kontaktkupplung eine vertikal ausgerichtete Kupplungsplatte auf, die einen Kupplungstrichter und einen Kupplungskegel umfasst, wobei die Elektrokontaktkupplung mittelbar oder direkt, insbesondere oberhalb des Kupplungstrichters und des Kupplungskegels, an der Kupplungsplatte montiert ist.The mechanical contact coupling preferably has a vertically oriented coupling plate which comprises a coupling funnel and a coupling cone, the electrical contact coupling being mounted on the coupling plate directly or indirectly, in particular above the coupling funnel and the coupling cone.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described below using an exemplary embodiment and the figures.

Es zeigen:

1 eine Mittelpufferkupplung mit einer mechanischen Kontaktkupplung und einer Elektrokontaktkupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 die Elektrokontaktkupplung aus der 1 mit der Schutzklappe in der Abdeckposition;
3 die Elektrokontaktkupplung aus der 1 mit der Schutzklappe in der Freigabeposition;
4 schematisch das Längsverschieben des Kontaktträgers durch alleinigen Antrieb mit der Schutzklappe.

Show it:

1 a center buffer clutch with a mechanical contact clutch and an electrical contact clutch according to an embodiment of the present invention;
2 the electrical contact coupling from the 1 with the protective flap in the covering position;
3 the electrical contact coupling from the 1 with the protective flap in the release position;
4 schematically the longitudinal displacement of the contact carrier by driving the protective flap alone.

In der 1 ist die Frontansicht, also eine Ansicht in Kupplungsstoßrichtung, einer Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug gezeigt, wobei die Mittelpufferkupplung eine mechanische Kontaktkupplung 14 mit einer vertikal ausgerichteten Kupplungsplatte 10 aufweist, die einen Kupplungstrichter 11 und einen Kupplungskegel 12 umschließt. Die mechanische Kontaktkupplung 14 weist ferner ein Führungshorn 15 auf, welches mit einem gegengleichen Führungshorn 15 einer gegengleichen mechanischen Kontaktkupplung 14 ein Vorzentrieren der beiden mechanischen Kontaktkupplungen 14 miteinander bewirkt. Die Feinzentrierung wird dann über den Kupplungstrichter 11 und den Kupplungskegel 12 erreicht, die mit gegengleichen Bauteilen der nicht dargestellten Gegenkupplung zusammenarbeiten.In the 1 the front view, i.e. a view in the coupling direction, of a center buffer coupling for a rail vehicle is shown, the center buffer coupling having a mechanical contact coupling 14 with a vertically oriented coupling plate 10 which encloses a coupling funnel 11 and a coupling cone 12. The mechanical contact coupling 14 also has a guide horn 15, which, with an opposite guide horn 15 of an opposite mechanical contact coupling 14, causes the two mechanical contact couplings 14 to pre-center with one another. The fine centering is then achieved via the coupling funnel 11 and the coupling cone 12, which work together with identical components of the counter-coupling, not shown.

Oben an der Kupplungsplatte 10 sind Tragstreben 16 angeschlossen, die die Elektrokontaktkupplung 1 tragen. Die Elektrokontaktkupplung 1 könnte jedoch auch anders an der mechanischen Kontaktkupplung 14 angeschlossen sein.Support struts 16 are connected to the top of the coupling plate 10 and carry the electrical contact coupling 1. However, the electrical contact coupling 1 could also be connected to the mechanical contact coupling 14 in a different way.

Die Bauteile, welche jeweils einen Kupplungstrichter 11 und einen Kupplungskegel 12 ausbilden, bilden einen Kupplungsverschluss 17, um mit entsprechenden Bauteilen der Gegenkupplung die beiden Kupplungen mechanisch so aneinander zu verriegeln, dass Zugkräfte zwischen den beiden Kupplungen übertragen werden können. Druckkräfte können im verriegelten Zustand über entsprechend aneinander anliegende Kupplungsplatten 10 übertragen werden.The components, which each form a coupling funnel 11 and a coupling cone 12, form a coupling lock 17 in order to mechanically lock the two couplings together with corresponding components of the counter-coupling in such a way that tensile forces can be transmitted between the two couplings. In the locked state, compressive forces can be transmitted via coupling plates 10 that rest against one another.

Details der Elektrokontaktkupplung 1 sind in den 2 bis 4 dargestellt. So weist die Elektrokontaktkupplung 1 einen längsverschiebbaren Kontaktträger 2 auf, der an seinem stirnseitigen, der Gegenkupplung zugewandten Ende Elektrokontakte 3 trägt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind neben den Elektrokontakten 3 in der Stirnseite auch wenigstens ein Zentrierstift 18 und wenigstens eine Zentrierbuchse 19 vorgesehen, um die beiden miteinander zu kuppelnden Kontaktträger 2 und damit deren Elektrokontakte 3 miteinander auszurichten. Eine solche Zentriereinrichtung ist jedoch nicht zwingend nötig oder könnte auch außerhalb der hier gezeigten Stirnseite vorgesehen sein.Details of the electrical contact coupling 1 are in the 2 until 4 shown. The electrical contact coupling 1 has a longitudinally displaceable contact carrier 2, which carries electrical contacts 3 at its front end facing the mating coupling. In the exemplary embodiment shown, in addition to the electrical contacts 3, at least one centering pin 18 and at least one centering bushing 19 are also provided in the end face in order to align the two contact carriers 2 to be coupled with one another and thus their electrical contacts 3 with one another. However, such a centering device is not absolutely necessary or could also be provided outside the end face shown here.

Der Kontaktträger 2 wird vorteilhaft durch ein Gehäuse gebildet, das im ganzen längsverschiebbar ist. Am Gehäuse sind an dem der Stirnseite mit den Elektrokontakten 3 abgewandten hinteren Ende zum Beispiel Anschlüsse für ein oder mehrere Elektrokabel und/oder Signalkabel vorgesehen. Andere Ausführungsformen sind jedoch möglich.The contact carrier 2 is advantageously formed by a housing which is longitudinally displaceable as a whole. On the housing, at the rear end facing away from the front side with the electrical contacts 3, for example, connections for one or more electrical cables and/or signal cables are provided. However, other embodiments are possible.

Die Stirnseite weist, wie hier gezeigt, vorteilhaft eine Umfangsabdichtung 20 entlang ihres äußeren Umfangs auf, sodass im gekoppelten Zustand mit einer gegengleichen Elektrokontaktkupplung 1 die miteinander gekuppelten Elektrokontakte 3 vor Umwelteinflüssen geschützt werden.As shown here, the end face advantageously has a peripheral seal 20 along its outer circumference, so that in the coupled state with an identical electrical contact coupling 1, the electrical contacts 3 coupled to one another are protected from environmental influences.

Die Elektrokontakte 3 weisen, wie dargestellt, bevorzugt Buchsen und Stifte auf.The electrical contacts 3, as shown, preferably have sockets and pins.

Um die Stirnseite mit den Elektrokontakten 3 wahlweise im entkuppelten Zustand abzudecken und für den Kuppelvorgang freizugeben, ist eine Schutzklappe 4 vorgesehen, deren Rückseite 4.1 in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 den Elektrokontakten 3 gegenübersteht und deren Vorderseite 4.2 in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 nach vorne gerichtet ist. Die Schutzklappe 4 ist um die Drehachse D aus der Abdeckposition in die Freigabeposition verschwenkbar. Das Verschwenken erfolgt selbsttätig, wenn zwei Schutzklappen 4 entsprechend einander zugeordneter Elektrokontaktkupplungen 1 einander an den Vorderseiten 4.2 berühren, wobei die Kontaktfläche der Vorderseiten 4.2, an denen die Berührung stattfindet, derart exzentrisch beziehungsweise schräg zur Drehachse D angeordnet sind, dass durch fortgesetztes Aufeinanderzubewegen der beiden miteinander zu koppelnden Elektrokontaktkupplungen 1 ein die Schutzklappe 4 in die Freigabeposition bewegendes Drehmoment erzeugt wird.In order to optionally cover the front side with the electrical contacts 3 in the uncoupled state and to release it for the coupling process, a protective flap 4 is provided, the back 4.1 of which faces the electrical contacts 3 in the covering position of the protective flap 4 and the front 4.2 of which faces forward in the covering position of the protective flap 4 is. The protective flap 4 can be pivoted about the axis of rotation D from the covering position into the release position. The pivoting takes place automatically when two protective flaps 4 corresponding to mutually assigned electrical contact couplings 1 touch each other on the front sides 4.2, the contact surface of the front sides 4.2, on which the contact takes place, being arranged eccentrically or obliquely to the axis of rotation D in such a way that by continuing to move the two towards each other Electrical contact couplings 1 to be coupled to one another generate a torque which moves the protective flap 4 into the release position.

Entsprechend weist die Schutzklappe 4 Stege 4.3 auf, die sich in Radialrichtung zur Drehachse D erstrecken, um den gewünschten Abstand zwischen der Vorderseite 4.2 der Schutzklappe 4 und der Drehachse D herzustellen.Accordingly, the protective flap 4 has webs 4.3 which extend in the radial direction to the axis of rotation D in order to produce the desired distance between the front 4.2 of the protective flap 4 and the axis of rotation D.

Elastische Rückstellelemente 6, hier in Form von zwei Spiralfedern, zum selbsttätigen Verbringen der Schutzklappe 4 in die Abdeckposition erzeugen ein Drehmoment im Sinne eines Verschwenkens der Schutzklappe 4 um die Drehachse D aus der Freigabeposition in die Abdeckposition.Elastic restoring elements 6, here in the form of two spiral springs, for automatically moving the protective flap 4 into the covering position generate a torque in the sense of pivoting the protective flap 4 about the axis of rotation D from the release position into the covering position.

Wie sich aus der 4 ergibt, ist zwischen der Schutzklappe 4 und dem längsverschiebbaren Kontaktträger 2 eine Triebverbindung vorgesehen, die einen Antrieb 5 zum Längsverschieben des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position bildet. Die zurückgezogene Position des Kontaktträgers 2 ist oben in der 4 dargestellt, die vorgeschobene Position des Kontaktträgers 2 ist unten in der 4 dargestellt, der Hub bei dieser Verschiebung ist mit H bezeichnet.As can be seen from the 4 results is between the protective flap 4 and the longitudinally displaceable Contact carrier 2 is provided with a drive connection, which forms a drive 5 for longitudinally displacing the contact carrier 2 from the retracted position to the advanced position. The retracted position of the contact carrier 2 is at the top 4 shown, the advanced position of the contact carrier 2 is below in the 4 shown, the stroke during this displacement is designated H.

Der Antrieb 5 ist derart gestaltet, dass allein das Verschwenken der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition das Verschieben des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position bewirkt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Antrieb 5 hierfür rein mechanisch ausgeführt.The drive 5 is designed in such a way that simply pivoting the protective flap 4 from the covering position into the release position causes the contact carrier 2 to be moved from the retracted position to the advanced position. In the exemplary embodiment shown, the drive 5 is designed to be purely mechanical.

Im Einzelnen weist der Antrieb 5 bevorzugt ein Verzögerungsglied auf, welches die Längsverschiebung des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position gegenüber einem Beginn des Verschwenkens der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition zeitlich verzögert. Hier wird das Verzögerungsglied durch einen an der Schutzklappe 4 angeordneten Nocken 7 gebildet, der drehfest an der Schutzklappe 4 angeschlossen ist. Durch die Gestaltung des Nockens 7 wandelt der Nocken 7 eine Drehbewegung der Schutzklappe 4 in eine Längsbewegung des Kontaktträgers 2 um, wobei die Längsbewegung erst dann beginnt, wenn sich der Nocken 7 ausgehend von seiner Nullstellung in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 um einen vorbestimmten Mindestwinkel, insbesondere von mehr als 5°, 10° oder 15°, bei der Drehbewegung der Schutzklappe 4 verdreht hat.In detail, the drive 5 preferably has a delay element which temporally delays the longitudinal displacement of the contact carrier 2 from the retracted position into the advanced position compared to the start of the pivoting of the protective flap 4 from the covering position into the release position. Here the delay element is formed by a cam 7 arranged on the protective flap 4, which is connected to the protective flap 4 in a rotationally fixed manner. Due to the design of the cam 7, the cam 7 converts a rotational movement of the protective flap 4 into a longitudinal movement of the contact carrier 2, the longitudinal movement only beginning when the cam 7 moves from its zero position in the covering position of the protective flap 4 by a predetermined minimum angle, in particular by more than 5°, 10° or 15°, during the rotation of the protective flap 4.

Der Nocken 7 greift an einer elastisch federnden Abstützung 8 des Kontaktträgers 2 an einer Trageinheit 13 an, gegenüber welcher der Kontaktträger 2 längsverschiebbar ist. Diese elastisch federnde Abstützung 8 wirkt sowohl in der Abdeckposition als auch in der Freigabeposition der Schutzklappe 4 und ermöglicht, dass die Elektrokontaktkupplung 1 während der Fahrt den Bewegungen der mechanischen Kontaktkupplung 14 folgen kann. Der Nocken 7 erzeugt beim Bewegen der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition eine Druckkraft auf die elastisch federnde Abstützung 8, welche jedoch dieser Druckkraft derart widersteht, dass sich die Drehachse D des Nockens 7 und der Schutzklappe 14 zusammen mit dem Kontaktträger 2 von der elastisch federnden Abstützung 8 weg bewegt.The cam 7 engages an elastically resilient support 8 of the contact carrier 2 on a support unit 13, relative to which the contact carrier 2 is longitudinally displaceable. This elastically resilient support 8 acts both in the covering position and in the release position of the protective flap 4 and enables the electrical contact clutch 1 to follow the movements of the mechanical contact clutch 14 while driving. When moving the protective flap 4 from the covering position into the release position, the cam 7 generates a compressive force on the elastically resilient support 8, which, however, resists this compressive force in such a way that the axis of rotation D of the cam 7 and the protective flap 14, together with the contact carrier 2, moves away from the elastically resilient support 8 moves away.

Um ein entsprechendes Rückstellen des Kontaktträgers 2 beim Zurückdrehen des Nockens 7 in seine Nullposition zu bewirken, ist ferner eine elastische Rückstelleinrichtung 9 vorgesehen, die hier ebenfalls wie die elastisch federnde Abstützung 8 eine Druckfeder zwischen dem Kontaktträger 2 und der Trageinheit 13 umfasst. Die beiden Druckfedern könnten auch als gemeinsame Druckfeder ausgeführt sein.In order to effect a corresponding reset of the contact carrier 2 when the cam 7 is turned back to its zero position, an elastic reset device 9 is also provided, which, like the elastically resilient support 8, also includes a compression spring between the contact carrier 2 and the support unit 13. The two compression springs could also be designed as a common compression spring.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: ElektrokontaktkupplungElectrical contact coupling
22: KontaktträgerContact carrier
33: ElektrokontaktElectrical contact
44: SchutzklappeProtective flap
4.14.1: Rückseiteback
4.24.2: Vorderseitefront
4.34.3: Stegweb
55: Antriebdrive
66: elastisches Rückstellelementelastic restoring element
77: Nockencam
88th: elastisch federnde Abstützungelastically resilient support
99: elastische Rückstelleinrichtungelastic return device
1010: KupplungsplatteClutch plate
1111: KupplungstrichterCoupling funnel
1212: KupplungskegelCoupling cone
1313: TrageinheitCarrying unit
1414: mechanische Kontaktkupplungmechanical contact coupling
1515: FührungshornGuide horn
1616: Tragstrebesupport strut
1717: KupplungsverschlussClutch closure
1818: ZentrierstiftCentering
1919: ZentrierbuchseCentering bushing
2020: Abdichtungseal
DD: DrehachseAxis of rotation
HH: HubHub

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2021110660 A1 [0003]
DE 811360 A [0003]
EP 1102696 B1 [0004, 0006]

Claims

Electrical contact coupling (1) for a rail vehicle center buffer coupling, with a contact carrier (2) which can be moved longitudinally against a coupling direction and which has electrical contacts (3) aligned on the front side against the coupling direction; with a protective flap (4) which can be pivoted about an axis of rotation (D) between a covering position in which it covers the electrical contacts (3) and a release position in which it releases the electrical contacts (3); with a drive (5) for longitudinally displacing the contact carrier (2) from a retracted position to an advanced position; characterized in that the drive (5) is formed by a drive connection between the protective flap (4) and the contact carrier (2), via which the protective flap (4) transfers the contact carrier (2) when pivoting from the covering position into the release position a driving force moves from the retracted position to the advanced position.

Electrical contact coupling (1) according to Claim 1 , characterized in that the protective flap (4) has a rear side (4.1) opposite the electrical contacts (3) in the covering position and a front side (4.2) arranged opposite thereto, and the front side (4.2) with a contact surface for a protective flap (4) a counter-coupling is aligned obliquely or eccentrically to the axis of rotation (D) in such a way that a pressure force on the contact surface causes the protective flap (4) to pivot from the covering position into the release position.

Electrical contact coupling (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that at least one elastic restoring element (6) is provided and engages the protective flap (4) in order to apply a force to it for pivoting from the release position into the covering position.

Electrical contact coupling (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that a delay element is provided in the drive connection, which temporally delays the longitudinal displacement of the contact carrier (2) from the retracted position to the advanced position compared to the start of the pivoting of the protective flap (4) from the covering position to the release position.

Electrical contact coupling (1) according to Claim 4 , characterized in that the delay song comprises a cam (7) arranged on the axis of rotation (D) of the protective flap (4), which is coupled to the protective flap (4) in a rotationally fixed manner and only when it is rotated together with the protective flap (4) by one Predetermined minimum angle, in particular of more than 5°, more than 10° or more than 15°, passes on the rotational movement of the protective flap (4) in the form of a longitudinal movement in the drive connection in the direction of the contact carrier (2).

Electrical contact coupling (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that an elastically resilient support (8) is provided in the drive connection, via which the driving force is transmitted from the protective flap (4) to the contact carrier (2).

Electrical contact coupling (1) according to Claims 5 and 6 , characterized in that the cam (7) acts on the elastically resilient support (8).

Electrical contact coupling (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that an elastic restoring device (9) is provided, which applies a spring force to the contact carrier (2), which acts in the sense of moving the contact carrier (2) from the advanced position to the retracted position.

Electrical contact coupling (1) according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the electrical contact coupling (1) comprises a support unit (13), relative to which the contact carrier (2) is longitudinally displaceable, the contact carrier (2) being via the elastically resilient support (8) and in particular via the elastic restoring device (9 ) is supported against the support unit (13).

Central buffer coupling for a rail vehicle, with a mechanical contact coupling (14), in particular Scharfenberg coupling, comprising a mechanical coupling closure (17), characterized by an electrical contact coupling (1) according to one of Claims 1 until 9 .

Center buffer coupling according to Claim 10 , characterized in that the mechanical contact coupling (14) comprises a vertically oriented coupling plate (10) which has a coupling funnel (11) and a coupling cone (12), the electrical contact coupling (1) being directly or indirectly, in particular above the coupling funnel (11 ) and clutch cone (12) is mounted on the clutch plate (10).