DE102022109189A1

DE102022109189A1 - Pulling and buffing gear for a train coupling and train coupling

Info

Publication number: DE102022109189A1
Application number: DE102022109189.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Schüler
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-10-20
Also published as: EP4326595A1; WO2022223426A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, mit einem ersten Anschluss für einen Kupplungsschaft und einem zweiten Anschluss zur Befestigung der Zug- und Stoßeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur; mit einer Federeinrichtung, die Zugkräfte und Druckkräfte zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss überträgt; mit einer ersten Druckplatte zum Einleiten von Druckkräften in einer ersten Axialrichtung und mit einer zweiten Druckplatte zum Einleiten von Druckkräften in einer zweiten Axialrichtung, die der ersten Axialrichtung entgegengesetzt ist, in die Federeinrichtung; wobeidie Federeinrichtung wenigstens zwei in der ersten Axialrichtung hintereinander angeordnete, dämpfende und/oder federnde Teileinrichtungen umfasst und die zweite Druckplatte in der ersten Axialrichtung zwischen den Teileinrichtungen druckkraftübertragend, in Reihe zu der ersten Teileinrichtung und der zweiten Teileinrichtung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckplatte eine in die zweite Axialrichtung gerichtete, freie, zumindest im Wesentlichen ebene Anlagefläche zur freien Anlage einer gegengleichen Anlagefläche des Kupplungsschafts aufweist und die zweite Druckplatte verschwenkbar um eine erste Drehachse, die parallel zu der Anlagefläche der ersten Druckplatte ist, am ersten Anschluss angeschlossen ist.The invention relates to a draw and buffer device for a traction coupling, with a first connection for a coupling shaft and a second connection for fastening the draw and buffer device to a vehicle structure; with a spring device that transmits tensile forces and compressive forces between the first connection and the second connection; with a first pressure plate for introducing compressive forces in a first axial direction and with a second pressure plate for introducing compressive forces in a second axial direction, which is opposite to the first axial direction, in the spring device; whereinthe spring device comprises at least two damping and/or resilient sub-devices arranged one behind the other in the first axial direction and the second pressure plate is arranged in series with the first sub-device and the second sub-device in the first axial direction between the sub-devices so as to transmit compressive force. The pull and buffer device according to the invention is characterized in that the first pressure plate has a free, at least essentially flat contact surface, which is directed in the second axial direction, for free contact with an opposite contact surface of the coupling shaft, and the second pressure plate can be pivoted about a first axis of rotation, which is parallel to the contact surface of the first pressure plate is connected to the first connection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, sowie eine Zugkupplung mit einer solchen Zug- und Stoßeinrichtung.The present invention relates to a draw and buffing device for a train coupling, in particular a central buffer coupling, and a train coupling with such a draw and buffing device.

Gattungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtungen werden in Zugkupplungen verwendet, um Zugstöße und Druckstöße abzufedern. Sie weisen eine Federeinrichtung auf, die Zugkräfte und Druckkräfte zwischen entgegengesetzten ersten und zweiten Anschlüssen der Zug- und Stoßeinrichtung überträgt. Beispielsweise offenbart DE 20 2004 014 532 U1 einen Federwerkseinbaukasten mit einem Federwerk, das einerseits gelenkig mit einem Kupplungsarm und andererseits mit einem an einer Anschlagplatte des Fahrzeugs mit Schrauben angeschraubten Einbaukasten verbunden ist, wobei Druckkräfte über ein Zug-Druckstück, eine Feder, eine hintere Platte und ein Gehäuse auf die Druckanschläge zum Fahrzeug übertragen werden und Zugkräfte über einen Gelenkbolzen, das Gehäuse, die hintere Platte, die Feder und das Zug-Druckstück auf Zuganschläge übertragen werden. Somit überträgt die einzige Feder Zug- und Druckkräfte.Generic pulling and buffing devices are used in train couplings in order to cushion train shocks and pressure shocks. They have a spring device that transmits tensile forces and compressive forces between opposite first and second connections of the draw and buffer device. For example disclosed DE 20 2004 014 532 U1 a spring mechanism installation box with a spring mechanism which is articulated on the one hand to a coupling arm and on the other hand to an installation box screwed to a stop plate of the vehicle with screws, with compressive forces being applied to the pressure stops to the vehicle via a tension-pressure piece, a spring, a rear plate and a housing are transmitted and tensile forces are transmitted via a hinge pin, the housing, the rear plate, the spring and the pull-pressure piece to pull stops. Thus, the single spring transmits tensile and compressive forces.

Nachteilig bei einer Zug- und Stoßeinrichtung der dargestellten Art mit einer oder auch mit mehreren Federn, die in beide Axialrichtung mit der vollen Zugkraft und Druckkraft beaufschlagt werden, ist der Lastwechsel mit einem Nulldurchgang in der Feder, was sich ungünstig auf die Zugdynamik auswirkt. Darüber hinaus kann der Federweg ohne Änderung der Federcharakteristik nicht verändert werden, was den Einbau solcher Federwerkseinbaukästen in verschiedene Zugkupplungen erschwert, da bei einem vergleichsweise großen Einbauraum zusätzliche Distanzstücke vorgesehen werden müssen, um die Druckkräfte in die Wagenstruktur einzuleiten. Dies ist mit Aufwand und zusätzlichem Gewicht der Zug- und Stoßeinrichtung verbunden.A disadvantage of a draw and buffer device of the type shown with one or more springs that are subjected to the full tensile force and compressive force in both axial directions is the load change with a zero crossing in the spring, which has an unfavorable effect on the tensile dynamics. In addition, the spring deflection cannot be changed without changing the spring characteristics, which makes it difficult to install such spring mechanism installation boxes in different train couplings, since additional spacers must be provided for a comparatively large installation space in order to introduce the compressive forces into the car structure. This is associated with effort and additional weight of the draw and buffing gear.

Es ist ferner bekannt, Federn mit Dämpfungseinrichtungen in Zug- und Stoßeinrichtungen zu kombinieren, wobei die Dämpfungseinrichtungen insbesondere Reibdämpfer oder hydraulische Dämpfer sind. Beispielsweise wird auf WO 2007/103087 A1 , US 3 447 693 A , US 3 368 698 A und US 3 150 782 A verwiesen.It is also known to combine springs with damping devices in draw and shock devices, the damping devices being in particular friction dampers or hydraulic dampers. For example, on WO 2007/103087 A1 , U.S. 3,447,693 A , U.S. 3,368,698 A and U.S. 3,150,782 A referred.

WO 2013/040119 A1 offenbart die Kombination eines Elastomerteils mit einer Reibungsdämpfung für eine Zug- und Stoßeinrichtung einer Zugkupplung. Auch hier ist an beiden Enden eines Stapels aus Elastomerelementen jeweils eine Druckplatte vorgesehen, sodass sowohl in Zugrichtung als auch in Druckrichtung Druckkräfte über den gesamten Elastomerstapel übertragen werden. Der Federweg ist daher in beiden Axialrichtungen identisch und die Zug- und Stoßeinrichtung muss bei Einbau in verschiedene Umgebungen entsprechend durch Distanzstücke oder dergleichen ergänzt werden. WO 2013/040119 A1 discloses the combination of an elastomeric part with friction damping for a draw and buffer device of a drawbar coupling. Here, too, a pressure plate is provided at both ends of a stack of elastomer elements, so that pressure forces are transmitted over the entire elastomer stack both in the direction of tension and in the direction of pressure. The spring deflection is therefore identical in both axial directions and the draw and buffer device must be supplemented with spacers or the like when installed in different environments.

EP 1 225 114 B1 offenbart eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Mittelpufferkupplung, bei der ein Kupplungsarm oder Kupplungsschaft mit einem Gelenk an einem Gelenkbolzen abgestützt ist, wobei bei Zugbelastung der Kupplungsschaft die Zugkraft über den Gelenkbolzen, einen Obergurt, einen Untergurt, eine Endplatte, eine zugseitige Spieleabfederung, eine Anschlagplatte und ein Federsystem auf eine Druckplatte überträgt, die sich gegen fahrzeugseitige Zuganschläge abstützt. Während der Druckbelastung überträgt der Kupplungsschaft über eine Gelenkspielabfederung die Druckkraft spielfrei auf den Gelenkbolzen, der sich an der Druckplatte abstützt, wobei die Druckplatte das Federsystem zusammendrückt und die Druckkräfte über die Anschlagplatte gegen die fahrzeugseitigen Druckanschläge weiterleitet. Somit wird auch hier das Federsystem in beiden Richtungen über den vollen Federhub beaufschlagt. EP 1 225 114 B1 discloses a pulling and buffing device for a central buffer coupling, in which a coupling arm or coupling shaft is supported by a joint on a pivot pin, with tensile loading of the coupling shaft the tensile force being transmitted via the pivot pin, an upper chord, a lower chord, an end plate, a play cushioning on the tension side, a Stop plate and a spring system transfers to a pressure plate, which is supported against vehicle-side cable stops. During the pressure load, the coupling shaft transfers the pressure force via a joint play absorber without play to the pivot pin, which is supported on the pressure plate, whereby the pressure plate compresses the spring system and transmits the pressure forces via the stop plate against the pressure stops on the vehicle. Thus, the spring system is loaded in both directions over the full spring stroke.

WO 2016/026708 A1 offenbart eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung mit einer reversiblen und einer irreversiblen Energieverzehrvorrichtung. Die Energieverzehrvorrichtung mit irreversiblem Energieverzehr ist in Reihe zur reversiblen Energieverzehrvorrichtung geschaltet, wobei die Energieverzehrvorrichtung mit irreversiblem Energieverzehr bei Überschreitung einer vordefinierten maximalen Zug-/Stoßkraft irreversibel verformt oder zerstört wird. WO 2016/026708 A1 discloses a draw and buffer device for a train coupling with a reversible and an irreversible energy absorption device. The energy dissipation device with irreversible energy consumption is connected in series with the reversible energy dissipation device, the energy dissipation device with irreversible energy consumption being irreversibly deformed or destroyed when a predefined maximum tensile/impact force is exceeded.

EP 1 732 798 B1 offenbart eine Hochleistungsreibungskupplungszugvorrichtungs-Anordnung mit langem Hub zur Absorption von sowohl Anhänge- als auch Zuglasten, die während des Zusammenstellens eines Zuges und des Schienenbetriebs der Zugzusammenstellung an einem mittleren Schwellenelement eines Schienenfahrzeugs anliegen, mit einem Reibungskupplungsmechanismus mit verschiedenen Paaren von Plattenelementen und einem Keilelement, um während des Schließens der Reibungskupplungszugvorrichtungs-Anordnung erzeugte Wärmeenergie zu absorbieren. EP 1 732 798 B1 discloses a heavy-duty, long-travel friction clutch hitch assembly for absorbing both trailer and train loads applied to a center sill member of a rail vehicle during train formation and rail operation of the train formation, including a friction clutch mechanism having various pairs of plate members and a wedge member to to absorb thermal energy generated during closing of the friction clutch tractor assembly.

US 6 681 943 B2 offenbart eine gattungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 zusammengefassten Merkmalen. Die Zug- und Stoßeinrichtung weist zwei in der Axialrichtung hintereinander angeordnete Federelemente auf, die in der Stoßrichtung, das heißt bei einer Druckkraftübertragung von einem Fahrzeug auf das nächste, gemeinsam in Reihe komprimiert werden, wohingegen in der Zugrichtung nur eines der beiden Federelemente komprimiert wird. Dies wird erreicht durch Positionieren einer Endplatte einer Traverse zwischen den beiden Federelementen. An der Traverse greift der Kupplungsschaft mit einem Kupplungsschaftbolzen an und innerhalb der Traverse ist in der Axialrichtung verschiebbar eine Druckplatte angeordnet, die eine Anlagefläche für den Kupplungsschaft aufweist, sodass der Kupplungsschaft Druckkräfte über die Anlagefläche auf die Druckplatte übertragen kann und die Druckplatte die Druckkraft über das erste innerhalb der Traverse angeordnete Federelement, die Endplatte und das zweite außerhalb der Traverse angeordnete Federelement auf einen entsprechenden zweiten Anschluss an einer Fahrzeugstruktur überträgt. Die dem Kupplungsschaft zugewandte Anlagefläche der Druckplatte ist konkav gestaltet und die Stirnseite des Kupplungsschafts weist eine gegengleiche, entsprechend konvexe Oberfläche auf, sodass beim Verdrehen des Kupplungsschafts über dem Kupplungsbolzen gegenüber der Druckplatte bis auf verbleibende Reibkräfte keine Querkräfte in die Druckplatte übertragen werden können. Die Druckplatte kann damit querkraftfrei innerhalb der Traverse verschoben werden. Wenn über den Kupplungsschaft Zugkräfte übertragen werden, so zieht der Kupplungsschaft über den Kupplungsschaftbolzen die Traverse entgegen der Federkraft des innerhalb der Traverse angeordneten Federelementes, wobei das außerhalb der Traverse angeordnete Federelement entlastet wird. Somit sind die Federwege in den beiden Axialrichtungen unterschiedlich. U.S. 6,681,943 B2 discloses a generic draw and buffer device for a train coupling with the features summarized in the preamble of claim 1. The pulling and buffering device has two spring elements arranged one behind the other in the axial direction, which are compressed together in series in the direction of thrust, i.e. when compressive force is transmitted from one vehicle to the next, whereas only one of the two spring elements is compressed in the pulling direction. This is achieved through Positioning an end plate of a traverse between the two spring elements. The coupling shaft engages with a coupling shaft bolt on the traverse and a pressure plate is arranged within the traverse so that it can be displaced in the axial direction and has a contact surface for the coupling shaft, so that the coupling shaft can transmit compressive forces via the contact surface to the pressure plate and the pressure plate can transmit the compressive force via the transmits the first spring element arranged within the traverse, the end plate and the second spring element arranged outside of the traverse to a corresponding second connection on a vehicle structure. The contact surface of the pressure plate facing the clutch shaft is concave and the end face of the clutch shaft has an opposite, correspondingly convex surface, so that when the clutch shaft is twisted over the clutch bolt relative to the pressure plate, no lateral forces can be transferred to the pressure plate apart from residual frictional forces. The pressure plate can thus be moved within the traverse without lateral forces. When tensile forces are transmitted via the coupling shaft, the coupling shaft pulls the crossbar via the coupling shaft bolt against the spring force of the spring element arranged inside the crossbar, with the spring element arranged outside the crossbar being relieved. Thus, the spring deflections are different in the two axial directions.

US 1 303 943 A offenbart eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, bei welcher eine Reibungsdämpfung und eine Federdämpfung hintereinander angeordnet sind. Der Kupplungsschaft ist starr an einem Gehäuse angeschlossen, das eine Druckfeder aufnimmt. Das Gehäuse ist gelenkig an einer Gabel angeschlossen, die ein Bestandteil der Reibungsdämpfung bildet. U.S. 1,303,943 A discloses a pulling and buffering device for a train coupling, in which friction damping and spring damping are arranged one behind the other. The coupling stem is rigidly connected to a housing that houses a compression spring. The housing is pivotally connected to a fork, which forms part of the friction damping.

Nachteilig bei der bekannten gattungsgemäßen Ausführungsform ist, dass zur Zentrierung des Kupplungsschaftes in seiner Mittenlage eine zusätzliche Rückstellvorrichtung vorgesehen werden muss. Eine solche Rückstellvorrichtung führt wiederum zu zusätzlichem Gewicht und erfordert einen zusätzlichen Einbauraum.The disadvantage of the known generic embodiment is that an additional restoring device must be provided to center the coupling shaft in its middle position. Such a reset device in turn leads to additional weight and requires additional installation space.

Ausgehend vom gattungsgemäßen Stand der Technik stellt sich die Aufgabe eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, anzugeben, welche vorteilhaft das Vorsehen verschiedener Federwege in Zugrichtung und Druckrichtung ermöglicht und zugleich eine integrierte, kostengünstig herstellbare und leichte Mittenrückstellung ermöglicht, die möglichst ohne einen zusätzlichen Einbauraum auskommt.Based on the generic state of the art, the task is to specify a draw and buffer device for a drawbar coupling, in particular a center buffer coupling, which advantageously enables the provision of different spring deflections in the direction of tension and compression and at the same time enables an integrated, easy-to-manufacture and easy center reset that can be carried out as easily as possible without an additional installation space.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.The object according to the invention is achieved by a draw and buffer device for a train coupling, in particular a central buffer coupling, with the features of claim 1. The dependent claims describe advantageous and particularly expedient refinements of the invention.

Eine erfindungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, das für eine Kupplung zum mechanischen Koppeln von zwei Wagen eines Schienenfahrzeugs, die insbesondere für eine Mittelpufferkupplung geeignet ist, jedoch auch in einem Seitenpuffer, beispielsweise als Langfederwerk bei einem Seitenpuffer eingesetzt werden kann, zeichnet sich durch ein kleines Gehäuse, geringes Gewicht und eine leichte Anpassbarkeit an verschiedene Einbauräume aus, ohne dass vergleichsweise schwere Distanzstücke vorgesehen werden müssen. Bevorzugt kann beispielsweise das nachfolgend noch beschriebene Gehäuse und gegebenenfalls weitere Bauteile der Zug- und Stoßeinrichtung aus Blechteilen hergestellt werden, die beispielsweise durch Stanzen oder Brennschnitt erzeugt werden können. Der Federhub, insbesondere in Stoßrichtung, kann leicht vergrößert werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den Federhub in Zugrichtung gleichfalls zu vergrößern. Dies dient der Erhöhung der Ladungssicherung durch Reduzierung der Beschleunigungen und Endkräfte aufgrund einer größeren Energieaufnahme bei Kuppel- und Rangierstößen.A draw and buffing device according to the invention for a train coupling, which is suitable for a coupling for mechanically coupling two carriages of a rail vehicle, which is particularly suitable for a central buffer coupling, but can also be used in a side buffer, for example as a long spring mechanism in a side buffer, is characterized by a small housing, low weight and easy adaptability to different installation spaces, without having to provide comparatively heavy spacers. Preferably, for example, the housing described below and optionally other components of the draw and buffer device can be produced from sheet metal parts, which can be produced, for example, by stamping or flame cutting. The spring stroke, particularly in the push direction, can easily be increased without the need to also increase the spring stroke in the pull direction. This serves to increase load securing by reducing acceleration and end forces due to greater energy absorption in the event of coupling and shunting impacts.

Im Fahrbetrieb kann vorteilhaft durch eine asymmetrische Federcharakteristik der Zug- und Stoßeinrichtung in beide Axialrichtungen eine Längsdynamik reduziert werden. Die bevorzugte Kastenbauweise durch gefügte Blechbauteile sichert eine flexible und kostengünstige Konstruktion, die leicht auf unterschiedliche Bauraumtiefen und Bauraumhöhen angepasst werden kann.When driving, longitudinal dynamics can advantageously be reduced in both axial directions by an asymmetrical spring characteristic of the drawbar and buffing gear. The preferred box construction using joined sheet metal components ensures a flexible and cost-effective construction that can be easily adapted to different installation space depths and installation space heights.

Im Einzelnen weist eine erfindungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtung für eine Zugkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, einen ersten Anschluss für einen Kupplungsschaft und einen zweiten Anschluss auf, der zur Befestigung der Zug- und Stoßeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur ausgeführt ist, beispielsweise an einem Fahrzeugrahmen oder Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs.In detail, a drawbar and buffer device according to the invention for a train coupling, in particular a center buffer coupling, has a first connection for a coupling shaft and a second connection, which is designed to fasten the drawbar and buffer device to a vehicle structure, for example to a vehicle frame or car body of a rail vehicle .

Ferner ist eine Federeinrichtung vorgesehen, die Zugkräfte und Druckkräfte zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss überträgt, sowie eine erste Druckplatte zum Einleiten von Druckkräften in einer ersten Axialrichtung in die Federeinrichtung und eine zweiten Druckplatte zum Einleiten von Druckkräften in einer zweiten Axialrichtung, die der ersten Axialrichtung entgegengesetzt ist, in die Federeinrichtung.Furthermore, a spring device is provided, which transmits tensile forces and compressive forces between the first connection and the second connection, as well as a first pressure plate for introducing compressive forces in a first axial direction into the spring device and a second pressure plate for introducing compressive forces in a second axial direction, which the first axial direction is opposite, in the spring means.

Die erste Druckplatte ist an einem ersten axialen Ende der Federeinrichtung angeordnet und die zweite Druckplatte ist in der ersten Axialrichtung entfernt von der ersten Druckplatte angeordnet und zugfest am ersten Anschluss angeschlossen. Die in die zweite Axialrichtung gerichtete, zumindest im Wesentlichen ebene Anlagefläche der ersten Druckplatte ist verkippbar gegenüber der gegengleichen Anlagefläche des Kupplungsschafts. Das bedeutet, dass die erste Druckplatte relativ zum Kupplungsschaft verdrehbar ist. Beispielsweise ist der Kupplungsschaft um einen Kupplungsschaftbolzen relativ gegenüber der ersten Druckplatte verdrehbar. Ein solcher Kupplungsschaftbolzen kann in der zweiten Axialrichtung entfernt von der ersten Druckplatte angeordnet sein.The first pressure plate is arranged at a first axial end of the spring device and the second pressure plate is arranged at a distance from the first pressure plate in the first axial direction and is connected to the first connection in a tension-proof manner. The at least essentially flat contact surface of the first pressure plate, which is directed in the second axial direction, can be tilted relative to the opposite contact surface of the clutch shaft. This means that the first pressure plate can be rotated relative to the clutch shaft. For example, the clutch shaft can be rotated about a clutch shaft bolt relative to the first pressure plate. Such a clutch shaft bolt may be located away from the first pressure plate in the second axial direction.

Die Federeinrichtung weist wenigstens zwei in der ersten Axialrichtung hintereinander angeordnete, dämpfende und/oder federnde Teileinrichtungen auf und die zweite Druckplatte ist in der ersten Axialrichtung zwischen den Teileinrichtungen druckkraftübertragend, in Reihe zu der ersten Teileinrichtung und der zweiten Teileinrichtung angeordnet.The spring device has at least two damping and/or resilient sub-devices arranged one behind the other in the first axial direction, and the second pressure plate is arranged in series with the first sub-device and the second sub-device so as to transmit compressive force between the sub-devices in the first axial direction.

Erfindungsgemäß weist die erste Druckplatte eine in die zweite Axialrichtung gerichtete, freie, zumindest im Wesentlichen ebene Anlagefläche zur freien Anlage einer gegengleichen Anlagefläche des Kupplungsschafts auf und die zweite Druckplatte ist verschwenkbar um eine ersten Drehachse, die parallel zu dieser ebenen Anlagefläche der ersten Druckplatte ist, am ersten Anschluss angeordnet.According to the invention, the first pressure plate has a free, at least essentially flat contact surface directed in the second axial direction for free contact with an opposite contact surface of the clutch shaft and the second pressure plate can be pivoted about a first axis of rotation, which is parallel to this flat contact surface of the first pressure plate. located at the first port.

Dadurch, dass zwei zumindest im Wesentlichen ebene Anlageflächen der ersten Druckplatte und des Kupplungsschafts in Druckrichtung aneinander anliegen, vorteilhaft vorgespannt durch die Federeinrichtung, verkippen die beiden zumindest im Wesentlichen ebenen Anlageflächen beim Auslenken des Kupplungsschafts aus seiner Mittellage relativ zueinander, wodurch sich ein Rückstellmoment ergibt, das im Sinne einer Rückstellung des Kupplungsschafts in seine Mittenlage, das heißt in die vollständig axial ausgerichtete Position, wirkt. Das bevorzugt druckbeaufschlagte, jedoch freie Anliegen der beiden zumindest im Wesentlichen ebenen Flächen und die Möglichkeit des Verkippens der beiden zumindest im Wesentlichen ebenen Flächen relativ zueinander stellt somit eine in die Zug- und Stoßeinrichtung integrierte Mittenrückstellung dar.Due to the fact that two at least essentially flat contact surfaces of the first pressure plate and the clutch shaft bear against one another in the pressure direction, advantageously prestressed by the spring device, the two at least essentially flat contact surfaces tilt relative to one another when the clutch shaft is deflected from its central position, which results in a restoring moment, which acts to return the coupling stem to its center position, i.e. to the fully axially aligned position. The preferably pressurized but free contact of the two at least essentially flat surfaces and the possibility of tilting of the two at least essentially flat surfaces relative to one another thus represents a center reset integrated in the draw and buffer device.

Um nun trotz der Erzeugung eines entsprechenden Rückstellmoments den ungünstigen Einfluss von Querkräften in die Federeinrichtung zu vermeiden, ist die zweite Druckplatte verschwenkbar um die zur Anlagefläche der ersten Druckplatte parallele Drehachse. Sowohl bei der Zugbeanspruchung als auch bei der Stoßbeanspruchung wird die erste, zwischen der ersten Druckplatte und der zweiten Druckplatte positionierte Teileinrichtung der Federeinrichtung ausschließlich auf Druck belastet.In order to avoid the unfavorable influence of transverse forces in the spring device despite the generation of a corresponding restoring moment, the second pressure plate can be pivoted about the axis of rotation parallel to the contact surface of the first pressure plate. The first sub-device of the spring device, which is positioned between the first pressure plate and the second pressure plate, is loaded exclusively in compression both in the case of tensile stress and in the event of impact stress.

Die zweite Druckplatte kann beispielsweise eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche ein Zuganker geführt ist, der beidseits der zweiten Druckplatte die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung der Federeinrichtung aufnimmt und bevorzugt vorspannt.The second pressure plate can, for example, have a through-opening through which a tie rod is guided, which receives and preferably pretensions the first sub-device and the second sub-device of the spring device on both sides of the second pressure plate.

Die zweite Druckplatte weist vorteilhaft zwei auf entgegengesetzten Seiten angeordnete Drehzapfen auf, die in einen Obergurt und einen Untergurt eines Gehäuses eingreifen, das an einem axialen Ende den ersten Anschluss ausbildet. The second pressure plate advantageously has two pivot pins arranged on opposite sides, which engage in an upper chord and a lower chord of a housing which forms the first connection at one axial end.

Der Eingriff der zweiten Druckplatte mit den Drehzapfen in das Gehäuse kann bevorzugt im Bereich des zweiten entgegengesetzten axialen Endes des Gehäuses vorgesehen sein.The engagement of the second pressure plate with the pivots in the housing can preferably be provided in the region of the second opposite axial end of the housing.

Bevorzugt ist eine dritte Druckplatte an einem zweiten, dem ersten axialen Ende entgegengesetzten axialen Ende der Federeinrichtung vorgesehen.A third pressure plate is preferably provided on a second axial end of the spring device, opposite the first axial end.

Günstig ist, wenn die dritte Druckplatte druckfest und insbesondere zugfest oder in der ersten und zweiten Axialrichtung begrenzt verschiebbar am zweiten Anschluss angeschlossen ist. Beispielsweise kann die dritte Druckplatte verschwenkbar um eine zweite Drehachse, die parallel zu der ersten Drehachse ist, am zweiten Anschluss angeschlossen sein.It is favorable if the third pressure plate is connected to the second connection in a pressure-resistant and, in particular, tensile manner or in a limitedly displaceable manner in the first and second axial direction. For example, the third pressure plate can be connected to the second connection such that it can pivot about a second axis of rotation that is parallel to the first axis of rotation.

Wenn ein Gehäuse vorgesehen ist, das den ersten Anschluss ausbildet, so ist in diesem die zweite Druckplatte bevorzugt gelenkig gehalten und die erste Teileinrichtung der Federeinrichtung ist bevorzugt innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die erste Druckplatte kann zwischen dem ersten Anschluss und der zweiten Druckplatte reziprok in der ersten und zweiten Axialrichtung verschiebbar im Gehäuse gelagert sein, wobei das Gehäuse bevorzugt eine Linearführung für die erste Druckplatte ausbildet.If a housing is provided which forms the first connection, then the second pressure plate is preferably held in an articulated manner in this and the first partial device of the spring device is preferably arranged inside the housing. The first pressure plate can be mounted in the housing between the first connection and the second pressure plate so as to be reciprocally displaceable in the first and second axial direction, with the housing preferably forming a linear guide for the first pressure plate.

Die erste Druckplatte weist bevorzugt in der zweiten Axialrichtung neben der dargestellten zumindest im Wesentlichen ebenen Anlagefläche eine stirnseitige Anschlagfläche für wenigstens einen Fahrzeuganschlag eines mit dem Kupplungsschaft versehenen Fahrzeugs auf. Beispielsweise ist die Seite mit der Anlagefläche und der Anschlagfläche gestuft ausgeführt, beispielsweise mit einem mittleren vorstehenden Bereich, der die ebene Anlagefläche ausbildet, und mit einem äußeren, den mittleren Bereich beidseitig oder vollumfänglich umschließenden Bereich, der die wenigstens eine stirnseitige Anschlagfläche ausbildet.The first pressure plate preferably has, in the second axial direction, in addition to the illustrated at least essentially flat contact surface, a front stop surface for at least one vehicle stop of a vehicle provided with the coupling shaft. For example, the side with the abutment surface and the abutment surface has a stepped design, for example with a central protruding area that forms the planar abutment surface, and with an outer area that encloses the central area on both sides or over the entire circumference the area that forms the at least one end stop surface.

Der erste Anschluss wird bevorzugt durch einen Kupplungsschaftbolzen gebildet, der zum Beispiel ortsfest und drehbeweglich im Gehäuse gelagert ist. Die ortsfeste Anordnung schließt ein kleines Axialspiel nicht aus, beispielsweise von maximal 1 cm in jede Axialrichtung, insbesondere maximal 5 mm, 3 mm, 2 mm oder weniger. Alternativ kommt eine Verschiebbarkeit des Kupplungsschaftbolzens im Gehäuse in Betracht, wobei die Verschiebbarkeit bevorzugt in beiden Axialrichtungen begrenzt ist. Die Verschiebbarkeit in der Axialrichtung ist dann in der Regel größer als der halbe Durchmesser oder der Durchmesser des Kupplungsschaftbolzens.The first connection is preferably formed by a coupling shaft bolt, which is mounted in the housing in a stationary and rotatable manner, for example. The stationary arrangement does not rule out a small axial play, for example a maximum of 1 cm in each axial direction, in particular a maximum of 5 mm, 3 mm, 2 mm or less. Alternatively, displaceability of the coupling shaft bolt in the housing can be considered, with the displaceability preferably being limited in both axial directions. The displaceability in the axial direction is then generally greater than half the diameter or the diameter of the coupling shaft bolt.

Besonders günstig ist die erste Teileinrichtung oder die zweite Teileinrichtung der Federeinrichtung permanent druckvorgespannt. Besonders bevorzugt sind beide Teileinrichtungen permanent druckvorgespannt.The first sub-device or the second sub-device of the spring device is particularly favorably permanently pressure-biased. Particularly preferably, both sub-devices are permanently pressurized.

Die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung können zum Beispiel einen Hubweg in der ersten Axialrichtung von mehr als 110 mm ausbilden, insbesondere von mehr als 120 mm oder mehr als 130 mm.The first sub-device and the second sub-device can, for example, form a stroke in the first axial direction of more than 110 mm, in particular more than 120 mm or more than 130 mm.

Besonders bevorzugt weisen die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung verschieden lange Hubwege auf. Beispielsweise weist die erste Teileinrichtung einen kürzeren Hubweg als die zweite Teileinrichtung auf.Particularly preferably, the first sub-device and the second sub-device have stroke lengths of different lengths. For example, the first sub-device has a shorter stroke distance than the second sub-device.

Die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung können bevorzugt jeweils als Druckfeder ausgeführt sein, beispielsweise aus einem Polymer. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine der beiden Teileinrichtungen, beispielsweise die zweite Teileinrichtung, als Dämpfer ausgeführt. In diesem Fall kann die jeweils andere Teileinrichtung, insbesondere die erste Teileinrichtung, bevorzugt als Druckfeder ausgeführt sein, insbesondere aus einem Polymer.The first partial device and the second partial device can preferably each be designed as a compression spring, for example made of a polymer. According to a further embodiment, at least one of the two sub-devices, for example the second sub-device, is designed as a damper. In this case, the respective other partial device, in particular the first partial device, can preferably be designed as a compression spring, in particular made of a polymer.

Eine erfindungsgemäße Zugkupplung, insbesondere Mittelpufferkupplung, weist einen Kupplungsschaft auf, der an seinem freien Ende eine zumindest im Wesentlichen ebene Anlagefläche ausbildet und der um eine Vertikalachse verschwenkbar ist, sowie eine erfindungsgemäße Zug- und Stoßeinrichtung der dargestellten Art, wobei die Anlagefläche der ersten Druckplatte, insbesondere durch die Federeinrichtung mit einer Druckkraft in der zweiten Axialrichtung beaufschlagt, frei an der Anlagefläche des Kupplungsschafts anliegt.A train coupling according to the invention, in particular a central buffer coupling, has a coupling shaft which forms an at least essentially flat contact surface at its free end and which can be pivoted about a vertical axis, as well as a draw and buffer device according to the invention of the type shown, the contact surface of the first pressure plate, in particular acted upon by the spring device with a compressive force in the second axial direction, rests freely on the contact surface of the coupling shaft.

Somit kann der Kupplungsschaft die Druckkräfte, die von einem Fahrzeug zum anderen Fahrzeug über die Zugkupplung übertragen werden, über die erste und die zweite Druckplatte auf die beiden Teileinrichtungen der Federeinrichtung übertragen, die dann gemäß einer Ausfürhungsform synchron arbeiten. Dabei ist es nicht notwendig, dass, wie bisher, der Kupplungsschaftbolzen in einem Langloch gelagert ist. Vielmehr kann der Kupplungsschaftbolzen zug- und druckfest relativ zur zweiten Druckplatte angeordnet sein, beispielsweise wenn der Kupplungsschaftbolzen und die zweite Druckplatte in beide Axialrichtungen ortsfest im Gehäuse gehalten werden.Thus, the coupling shaft can transmit the pressure forces, which are transmitted from one vehicle to the other vehicle via the train coupling, via the first and the second pressure plate to the two sub-devices of the spring device, which then work synchronously according to one embodiment. It is not necessary for the coupling shaft bolt to be mounted in a slot, as was previously the case. Rather, the coupling shaft bolt can be arranged so that it is resistant to tension and pressure relative to the second pressure plate, for example if the coupling shaft bolt and the second pressure plate are held stationary in the housing in both axial directions.

Ein Spiel im Kupplungsgelenk kann sicherstellen, dass beide Teileinrichtungen stets gleichzeitig mit Druckkraft beaufschlagt werden.A play in the coupling joint can ensure that both partial devices are always subjected to compressive force at the same time.

Zugkräfte, die von einem Fahrzeug zum anderen Fahrzeug über die Zugkupplung übertragen werden, werden hingegen nur über die erste Teileinrichtung übertragen, wobei die zweite Teileinrichtung bevorzugt druckvorgespannt bleibt.Tensile forces that are transmitted from one vehicle to the other vehicle via the train coupling, on the other hand, are only transmitted via the first sub-device, with the second sub-device preferably remaining pressure-biased.

Die zweite Teileinrichtung kann deutlich höher vorgespannt sein als die erste Federeinrichtung, sodass gewöhnliche Traktionslasten in Zugrichtung und Druckrichtung über die erste Teileinrichtung abgefedert werden, wohingegen die zweite Teileinrichtung, die dann insbesondere als Dämpfer ausgeführt ist, nur in Druckrichtung bei vergleichsweise größeren Kuppelstößen und bei starken Traktionswechseln wirkt. Eine solche zweistufige Vorspannung reduziert Lastwechselreaktionen im Fahrbetrieb.The second sub-device can be prestressed significantly higher than the first spring device, so that normal traction loads in the direction of tension and compression are cushioned by the first sub-device, whereas the second sub-device, which is then designed in particular as a damper, only in the compression direction in the event of comparatively larger coupling impacts and strong ones Traction change works. Such a two-stage preload reduces load change reactions when driving.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The invention is to be described below by way of example using exemplary embodiments and the figures.

Es zeigen:

1 eine dreidimensionale Darstellung einer Zug- und Stoßeinrichtung in einer Zugkupplung;
2 die Zug- und Stoßeinrichtung aus der 1 in einer vertikalen Schnittansicht;
3 die Zug- und Stoßeinrichtung aus der 1 in einer horizontalen Draufsicht;
4 eine vergrößerte Darstellung der Zug- und Stoßeinrichtung aus der 1 ;
5 einen Zuganker mit der zweiten Druckplatte und den beiden Teileinrichtungen der Zug- und Stoßeinrichtung gemäß dem 1 bis 4;
6 eine alternative Ausgestaltung der Zug- und Stoßeinrichtung mit einem Dämpfer als zweite Teileinrichtung;
7 eine vertikale Schnittansicht der Zug- und Stoßeinrichtung aus der 6;
8 eine horizontale Draufsicht der Zug- und Stoßeinrichtung aus der 6;
9 eine dreidimensionale Darstellung einer Zug- und Stoßeinrichtung in einer Zugkupplung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
10 eine dreidimensionale Darstellung einer Zug- und Stoßeinrichtung in einer Zugkupplung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
11 die Zug- und Stoßeinrichtung aus der 9 in einer vertikalen Schnittansicht;
12 die Zug- und Stoßeinrichtung aus der 9 in einer horizontalen Draufsicht.

Show it:

1 a three-dimensional representation of a draw and buffer device in a train coupling;
2 the draw and buffing gear from the 1 in a vertical sectional view;
3 the draw and buffing gear from the 1 in a horizontal plan view;
4 an enlarged view of the draw and buffer device from the 1 ;
5 a tie rod with the second pressure plate and the two sub-devices of the draw and buffer device according to the 1 until 4 ;
6 an alternative embodiment of the draw and buffer device with a damper as the second sub-device;
7 a vertical sectional view of the draw and buffer device from FIG 6 ;
8th a horizontal plan view of the draw and buffer device from FIG 6 ;
9 a three-dimensional representation of a draw and buffer device in a train coupling according to a further embodiment;
10 a three-dimensional representation of a draw and buffer device in a train coupling according to yet another embodiment;
11 the draw and buffing gear from the 9 in a vertical sectional view;
12 the draw and buffing gear from the 9 in a horizontal plan view.

In den 1 bis 5 sind ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zug- und Stoßeinrichtung sowie in gestrichelten Linien weitere Bauteile einer erfindungsgemäßen Zugkupplung dargestellt. Die Zugkupplung weist einen Kupplungsschaft 3 auf, der mit einem Kupplungsschaftbolzen 14 gelenkig in einem Gehäuse 10 der Zug- und Stoßeinrichtung gelagert ist, sodass er um eine Vertikalachse 19 verschwenkbar ist. Das Gehäuse 10 bildet demnach einen ersten Anschluss 1 für den Kupplungsschaft 3 aus, wobei über den ersten Anschluss 1 Zugkräfte und Druckkräfte in entgegengesetzte Axialrichtungen übertragen werden können.In the 1 until 5 an embodiment of a draw and buffing device according to the invention as well as further components of a train coupling according to the invention are shown in broken lines. The train coupling has a coupling shaft 3 which is articulated with a coupling shaft bolt 14 in a housing 10 of the draw and buffer device so that it can be pivoted about a vertical axis 19 . The housing 10 accordingly forms a first connection 1 for the coupling shaft 3, it being possible to transmit tensile forces and compressive forces in opposite axial directions via the first connection 1.

Der zweite Anschluss 2 der Zug- und Stoßeinrichtung, mit welchem die Zug- und Stoßeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur befestigt ist, wird durch eine Konsole 20 gebildet, die zum Beispiel an einem Fahrzeugkasten oder Fahrzeugrahmen befestigt, insbesondere angeschraubt werden kann.The second connection 2 of the draw and buffer device, with which the draw and buffer device is attached to a vehicle structure, is formed by a console 20 which can be attached, for example, to a vehicle body or vehicle frame, in particular screwed on.

Die Zug- und Stoßeinrichtung ist in einer Fahrzeugschnittstelle 21, beispielsweise UIC-530 Fahrzeugschnittstelle, die durch eine Doppelpunktstrichlinie gezeigt ist, angeordnet.The drawgear is located in a vehicle interface 21, e.g. UIC-530 vehicle interface shown by a double-dot chain line.

Im Bereich des ersten Anschlusses 1 sind Fahrzeuganschläge 13 vorgesehen, mit welchen Druckkräfte auf die Zug- und Stoßeinrichtung übertragen werden können, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Zugkräfte im Bereich des ersten Anschlusses 1 werden hingegen über den Kupplungsschaftbolzen 14 übertragen.Vehicle stops 13 are provided in the area of the first connection 1, with which compressive forces can be transmitted to the draw and buffer device, as will be explained below. In contrast, the tensile forces in the area of the first connection 1 are transmitted via the coupling shaft bolt 14 .

Im Bereich des zweiten Anschlusses 2 werden Druckkräfte und Zugkräfte über eine dritte Druckplatte 7 übertragen, die gelenkig, das heißt verschwenkbar um eine zweite Drehachse 18, die vertikal ausgerichtet ist, in der Konsole 20 begrenzt verschiebbar in beide Axialrichtungen gelagert ist. Alternativ könnte die dritte Druckplatte auch starr an der Konsole 20 angeschlossen sein oder durch diese gebildet werden, beispielsweise wie nachfolgend noch anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels und den 6 bis 8 dargestellte wird.In the area of the second connection 2, compressive and tensile forces are transmitted via a third pressure plate 7, which is articulated, i.e. pivotable about a second axis of rotation 18, which is oriented vertically, in the console 20 for limited displacement in both axial directions. Alternatively, the third pressure plate could also be rigidly connected to the console 20 or be formed by it, for example as follows using a further exemplary embodiment and the 6 until 8th shown.

Im Gehäuse 10 ist eine erste Druckplatte 5 reziprok verschiebbar in beide Axialrichtungen gelagert. Die erste Druckplatte 5 weist eine zum Kupplungsschaft 3 gerichtete, zumindest im Wesentlichen ebene Anlagefläche 5.1 auf, an welcher der Kupplungsschaft 3 mit einer endseitigen zumindest im Wesentlichen ebenen Anlagefläche 3.1 anliegt. Dadurch, dass die beiden zumindest im Wesentlichen ebenen Anlagefläche 3.1, 5.1 frei aneinander anliegen, wobei sie gegeneinander durch die Federeinrichtung 4 vorgespannt sind, können sie, wenn der Kupplungsschaft 3 aus seiner gezeigten Mittellage um die Vertikalachs 19 verschwenkt wird, gegeneinander verkippen und dadurch eine Rückstellkraft auf den Kupplungsschaft 3 ausüben.In the housing 10, a first pressure plate 5 is reciprocally displaceable in both axial directions. The first pressure plate 5 has an at least essentially flat contact surface 5.1 directed toward the clutch shaft 3, on which the clutch shaft 3 rests with an end-side at least essentially flat contact surface 3.1. Due to the fact that the two at least essentially flat contact surfaces 3.1, 5.1 rest freely against one another, being prestressed against one another by the spring device 4, when the coupling shaft 3 is pivoted about the vertical axis 19 from its center position shown, they can tilt against one another and thus Apply restoring force to the coupling shaft 3.

Zugleich wird vermieden, dass Querkräfte auf die Federeinrichtung 4 übertragen werden.At the same time, it is avoided that transverse forces are transmitted to the spring device 4 .

Die Federeinrichtung 4 weist eine erste Teileinrichtung 4.1 und zweite Teileinrichtung 4.2 auf, beim in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils in Form einer Druckfeder, insbesondere Polymerdruckfeder. Die erste Druckplatte 5 ist endseitig zu beiden Teileinrichtungen 4.1, 4.2 auf der Seite des ersten Anschlusses 1 angeordnet, eine zweite Druckplatte 6 ist in der Axialrichtung vom ersten Anschluss 1 zum zweiten Anschluss 2 zwischen den beiden Teileinrichtungen 4.1 und 4.2 angeordnet. Ferner ist die zweite Druckplatte 6 verschwenkbar um eine vertikale erste Drehachse 17, die parallel zur Anlagefläche 5.1 ist, im Gehäuse 10 gelagert, sodass auch über die zweite Druckplatte 7 keine Querkräfte in die Federeinrichtung 4 übertragen werden. Die erste Druckplatte 5 ist bevorzugt nicht verschwenkbar.The spring device 4 has a first sub-device 4.1 and a second sub-device 4.2, when in the 1 until 5 shown embodiment each in the form of a compression spring, in particular polymer compression spring. The first pressure plate 5 is arranged at the end of both sub-equipment 4.1, 4.2 on the first port 1 side, a second pressure plate 6 is arranged in the axial direction from the first port 1 to the second port 2 between the two sub-equipment 4.1 and 4.2. Furthermore, the second pressure plate 6 is mounted in the housing 10 such that it can pivot about a vertical first axis of rotation 17, which is parallel to the contact surface 5.1, so that no transverse forces are transmitted to the spring device 4 via the second pressure plate 7 either. The first pressure plate 5 is preferably not pivotable.

Die zweite Druckplatte 6 ist über das Gehäuse 10, hier mit einem Oberzug und einem Unterzug, zugfest und druckfest am ersten Anschluss 1, das heißt dem Kupplungsschaftbolzen 14 und damit dem Kupplungsschaft 3 angeschlossen. Die dritte Druckplatte 7 ist über die zweite Teileinrichtung 4.2 der Federeinrichtung 4 druckvorgespannt gegen die zweite Druckplatte 6 abgestützt.The second pressure plate 6 is connected to the first connection 1 , that is to say the coupling shaft bolt 14 and thus the coupling shaft 3 , via the housing 10 , here with an upper section and a lower section, in a tensile and pressure-resistant manner. The third pressure plate 7 is supported by the second partial device 4.2 of the spring device 4 against the second pressure plate 6 in a pressure-biased manner.

Auch die erste Teileinrichtung 4.1 ist druckvorgespannt zwischen der ersten Druckplatte 5 und der zweiten Druckplatte 6 positioniert. Die Druckvorspannungen werden durch den Zuganker 22 erreicht, der durch eine innere Bohrung in der zweiten Druckplatte 6 und durch die beiden Teileinrichtungen 4.1, 4.2 geführt ist und zugfest an der ersten Druckplatte 5 und der dritten Druckplatte 7 angeschlossen ist.The first sub-device 4.1 is also positioned between the first pressure plate 5 and the second pressure plate 6 under pressure. The compressive prestresses are achieved by the tie rod 22, which is guided through an inner bore in the second pressure plate 6 and through the two sub-devices 4.1, 4.2 and is connected to the first pressure plate 5 and the third pressure plate 7 with high tensile strength.

Die erste Druckplatte 5 ist somit am ersten axialen Ende 8 der Federeinrichtung 4 angeordnet und die dritte Druckplatte 7 ist am zweiten axialen Ende 9 der Federeinrichtung 4 angeordnet.The first pressure plate 5 is thus arranged on the first axial end 8 of the spring device 4 and the third pressure plate 7 is arranged on the second axial end 9 of the spring device 4 .

Die erste Druckplatte 5 ist mittels einer Linearführung 11 in dem Gehäuse 10 gelagert und weist neben der Anlagefläche 5.1 hierzu gleichgerichtete Anschlagflächen 12 auf, an welchen die Fahrzeuganschläge 13 anschlagen, wenn die erste Druckplatte 5 in ihrer maximalen zum ersten Anschluss 1 verfahrenen Endposition angeordnet ist.The first pressure plate 5 is mounted in the housing 10 by means of a linear guide 11 and, in addition to the contact surface 5.1, has stop surfaces 12 which are directed in the same direction and against which the vehicle stops 13 strike when the first pressure plate 5 is arranged in its maximum end position, which has been moved to the first connection 1.

Wenn somit die Zug- und Stoßeinrichtung auf Druck beansprucht wird, so drückt der Kupplungsschaft 3 die erste Druckplatte 5 über die Druckfeder 15, welche die erste Teileinrichtung 4.1 ausbildet, die zweite Druckplatte 6, die Druckfeder 15, welche die zweite Teileinrichtung 4.2 ausbildet, und die dritte Druckplatte 7 entgegen die Konsole 20, sodass Druckkräfte mechanisch übertragen werden können. Bei einer Zugbeanspruchung zieht der Kupplungsschaft 3 über den Kupplungsschaftbolzen 14 das Gehäuse 10 und damit die zweite Druckplatte 6 entgegen der Druckkraft der ersten Teileinrichtung 4.1 und die erste Druckplatte 5 gegen die Fahrzeuganschläge 13, sodass die Zugkraft abgefedert wird. Gleichzeitig wird die zweite Teileinrichtung 4.2 nur wenig entlastet und die Zugkraft wird über den Zuganker 22 und die dritte Druckplatte 7 auf die Konsole 20 übertragen.If the draw and buffer device is subjected to pressure, the coupling shaft 3 presses the first pressure plate 5 via the compression spring 15, which forms the first sub-device 4.1, the second pressure plate 6, the compression spring 15, which forms the second sub-device 4.2, and the third pressure plate 7 against the console 20, so that pressure forces can be transmitted mechanically. In the event of a tensile load, the coupling shaft 3 pulls the housing 10 via the coupling shaft bolt 14 and thus the second pressure plate 6 against the compressive force of the first partial device 4.1 and the first pressure plate 5 against the vehicle stops 13, so that the tensile force is cushioned. At the same time, the second partial device 4.2 is only slightly relieved and the tensile force is transmitted to the bracket 20 via the tie rod 22 and the third pressure plate 7.

Aus der 5 ist nochmals die Anordnung der zweiten Druckplatte 6 ersichtlich, die mit einem unteren und einem oberen Zapfen die erste Drehachse 17 ausbildet, indem diese Zapfen drehbar im nicht dargestellten Gehäuse 10 gelagert sind.From the 5 the arrangement of the second pressure plate 6 can again be seen, which forms the first axis of rotation 17 with a lower and an upper pin, in that these pins are rotatably mounted in the housing 10 (not shown).

Das Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 8 unterschiedet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 nur darin, dass die zweite Teileinrichtung 4.2 durch einen Dämpfer 16, insbesondere pneumatischen und/oder hydraulischen Dämpfer, gebildet wird, wohingegen die erste Teileinrichtung 4.1 wiederum durch eine Druckfeder 15 gebildet wird. Ferner ist der Dämpfer 16 starr an der Konsole 20 angeschlossen, sodass die Konsole 20 die dritte Druckplatte 7 ausbildet. Alternativ könnte eine dritte Druckplatte 7 auch hier gelenkig an der Konsole 20 angeschlossen sein, beispielsweise um eine vertikal Drehachse verschwenkbar.The embodiment according to 6 until 8th differs from the embodiment according to the 1 until 5 only in that the second partial device 4.2 is formed by a damper 16, in particular a pneumatic and/or hydraulic damper, whereas the first partial device 4.1 is in turn formed by a compression spring 15. Furthermore, the damper 16 is rigidly connected to the bracket 20 so that the bracket 20 forms the third pressure plate 7 . Alternatively, a third pressure plate 7 could also be connected to the console 20 in an articulated manner, for example pivotable about a vertical axis of rotation.

Der Dämpfer 16 ist vorteilhaft in Reihe zu der Druckfeder 15 geschaltet und spricht nur bei vergleichsweise größeren Druckstößen an. Vorteilhaft werden Zugkräfte zumindest weitgehend nicht über den hydraulischen Dämpfer 16 übertragen.The damper 16 is advantageously connected in series with the compression spring 15 and only responds to comparatively larger pressure surges. Tensile forces are advantageously not transmitted via the hydraulic damper 16, at least to a large extent.

Die Druckfeder 15 kann beispielsweise als Polymerfeder ausgeführt sein, der Dämpfer 16 als gashydraulischer oder fluidelastomerer Dämpfer ausgebildet sein. Wenn die Dämpfervorspannung deutlich höher ist als die Federvorspannung, so werden normale Traktionslasten in Zugrichtung und Druckrichtung über die Feder 15 absorbiert, während der Dämpfer 16 nur in Druckrichtung für höhere Kuppelstöße und bei starken Traktionswechseln wirkt. Diese zweistufige Vorspannung reduziert Lastwechselreaktionen im Fahrbetrieb.The compression spring 15 can be designed, for example, as a polymer spring, and the damper 16 can be designed as a gas-hydraulic or fluid-elastomeric damper. If the damper preload is significantly higher than the spring preload, normal traction loads in the pull and push direction are absorbed by the spring 15, while the damper 16 only acts in the push direction for higher dome impacts and strong traction changes. This two-stage preload reduces load change reactions when driving.

In den 9, 11 und 12 sind ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zug- und Stoßeinrichtung sowie in gestrichelten Linien weitere Bauteile einer erfindungsgemäßen Zugkupplung dargestellt. Es werden für die entsprechenden Bauteile dieselben Bezugszeichen wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen verwendet.In the 9 , 11 and 12 a further exemplary embodiment of a draw and buffer device according to the invention and further components of a drawbar coupling according to the invention are shown in dashed lines. The same reference symbols are used for the corresponding components as in the previous exemplary embodiments.

Der Kupplungsschaft 3 ist wiederum verdrehbar um den Kupplungsschaftbolzen 14 gelenkig in dem Gehäuse 10 der Zug- und Stoßeinrichtung gelagert und somit um eine Vertikalachse 19 verschwenkbar. Das Gehäuse 10 kann beispielsweise als Blechkonstruktion ausgeführt sein.The coupling shaft 3 is in turn rotatably mounted in the housing 10 of the draw and buffer device in an articulated manner about the coupling shaft bolt 14 and can thus be pivoted about a vertical axis 19 . The housing 10 can be designed, for example, as a sheet metal construction.

Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den 1 bis 5, bei der beispielsweise die erste Teileinrichtung 4.1 einen Hub von 40 mm und die zweite Teileinrichtung 4.2 einen Hub von 110 mm aufweist, kann die erste Teileinrichtung 4.1 gemäß der Ausführungsform in den 9, 11 und 12 insbesondere einen Hub von 60 mm aufweisen und die zweiten Teileinrichtung 4.2 einen Hub von 90 mm. Damit wird bei beiden Ausführungsformen ein Gesamthub von 150 mm in der Druckrichtung erreicht, jedoch bei der ersten Ausführungsform ein Hub von 40 mm in der Zugrichtung und bei der zweiten Ausführungsform ein Hub von 60 mm in der Zugrichtung.In contrast to the embodiment according to the 1 until 5 In which, for example, the first partial device 4.1 has a stroke of 40 mm and the second partial device 4.2 has a stroke of 110 mm, the first partial device 4.1 according to the embodiment in FIGS 9 , 11 and 12 in particular have a stroke of 60 mm and the second partial device 4.2 has a stroke of 90 mm. A total stroke of 150 mm in the compression direction is thus achieved in both embodiments, but in the first embodiment a stroke of 40 mm in the pulling direction and in the second embodiment a stroke of 60 mm in the pulling direction.

Bei der Ausführungsform gemäß den 9, 11 und 12 ist die Federeinrichtung 4 bevorzugt vollständig innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Das Gehäuse 10 ist vergleichsweise offen ausgeführt.In the embodiment according to 9 , 11 and 12 the spring device 4 is preferably arranged completely inside the housing 10 . The housing 10 has a comparatively open design.

Das Gehäuse 10 bildet wiederum einen ersten Anschluss 1 zur Übertragung von Zugkräften und Druckkräften auf das Gehäuse 10 aus. Druckkräfte können vom Kupplungsschaft 3 über die erste Druckplatte 5 über die Druckfeder 15, welche die erste Teileinrichtung 4.1 ausbildet, die zweite Druckplatte 6, die Druckfeder 15, welche die zweite Teileinrichtung 4.2 ausbildet, und die dritte Druckplatte 7 auf die Fahrzeuganschläge 13 im Bereich des zweiten Anschlusses 2 der Zug- und Stoßeinrichtung übertragen werden. Bei einer Zugbeanspruchung zieht der Kupplungsschaft 3 über den Kupplungsschaftbolzen 14 das Gehäuse 10 und damit die zweite Druckplatte 6 entgegen der Druckkraft der ersten Teileinrichtung 4.1 und die erste Druckplatte 5 gegen die Fahrzeuganschläge 13 im Bereich des ersten Anschlusses 1 der Zug- und Stoßeinrichtung, sodass die Zugkraft mechanisch übertragen wird. Gleichzeitig wird die zweite Teileinrichtung 4.2 mehr oder minder entlastet und die Vorspannkraft der Feder 4.2 und damit das Einbaumaß der konditionierten Feder durch die Platte 6 und Platte 7 gehalten, wobei Obergurt 23 und Untergurt 24 die Platte 7 stützen und der Zuganker 22 nur eine Führungsfunktion der Federn übernimmt.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die dritte Druckplatte 7 radial in eine Aussparung im Gehäuse 10 vorsteht, sodass das Gehäuse 10 in der zweiten Axialrichtung eine Zugkraft auf die dritte Druckplatte 7 ausüben kann, wenn das Gehäuse 10 in der zweiten Axialrichtung verschoben wird.The housing 10 in turn forms a first connection 1 for transmitting tensile and compressive forces to the housing 10 . Compressive forces can be transmitted from the clutch shaft 3 via the first pressure plate 5 via the compression spring 15, which forms the first partial device 4.1, the second pressure plate 6, the compression spring 15, which forms the second partial device 4.2, and the third pressure plate 7 onto the vehicle stops 13 in the area of the second connection 2 of the draw and buffer gear. In the event of a tensile load, the coupling shaft 3 pulls the housing 10 via the coupling shaft bolt 14 and thus the second pressure plate 6 against the compressive force of the first partial device 4.1 and the first pressure plate 5 against the vehicle stops 13 in the area of the first connection 1 of the draw and buffer device, so that the Tensile force is transmitted mechanically. At the same time, the second partial device 4.2 is more or less relieved and the prestressing force of the spring 4.2 and thus the installation dimensions of the conditioned spring are held by the plate 6 and plate 7, with the upper chord 23 and lower chord 24 supporting the plate 7 and the tie rod 22 only taking on a guiding function of the springs.
Additionally or alternatively, it is possible for the third pressure plate 7 to protrude radially into a recess in the housing 10, so that the housing 10 can exert a tensile force on the third pressure plate 7 in the second axial direction when the housing 10 is displaced in the second axial direction.

Die dritte Druckplatte 7 ist zugfest an den Fahrzeuganschlägen 13 im Bereich des zweiten Anschlusses 2 der Zug- und Stoßeinrichtung angeschlossen, sodass von der dritten Druckplatte 7 die Zugkräfte auf die Fahrzeuganschläge 13 übertragen werden.The third pressure plate 7 is connected with high tensile strength to the vehicle stops 13 in the area of the second connection 2 of the draw and buffer device, so that the tensile forces are transmitted from the third pressure plate 7 to the vehicle stops 13 .

Die zweite Druckplatte 6 ist wiederum vorteilhaft im Gehäuse 10 ortsfest gelagert, sodass sie sich stets gemeinsam mit dem Gehäuse 10 verschiebt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 10 hierfür einen Obergurt 23 und einen Untergurt 24 auf, in welchen der Kupplungsschaftbolzen 14, insbesondere formschlüssig und/oder ortsfest, gehalten wird, sowie zwei Seitenteile 25, die von der Seite an den Obergurt 23 und den Untergurt 24 montiert, insbesondere angeschraubt, sind, welche die zweite Druckplatte 6 in der Axialrichtung unverschiebbar halten. Beispielsweise greift die zweite Druckplatte 6 in entsprechende Aussparungen in den Seitenteilen 25 ein.The second pressure plate 6 is in turn advantageously mounted in a stationary manner in the housing 10 so that it always moves together with the housing 10 . In the exemplary embodiment shown, the housing 10 has an upper chord 23 and a lower chord 24 for this purpose, in which the coupling shaft bolt 14 is held, in particular in a form-fitting manner and/or in a stationary manner, as well as two side parts 25 which are attached from the side to the upper chord 23 and the lower chord 24 mounted, in particular screwed, which hold the second pressure plate 6 immovably in the axial direction. For example, the second pressure plate 6 engages in corresponding recesses in the side parts 25 .

Die erste Druckplatte 5 kann längsverschieblich (in der Axialrichtung verschieblich) im Obergurt 23 und im Untergurt 24 gehalten werden, insbesondere wiederum in einer entsprechenden Aussparung. Der Obergurt 23 und der Untergurt 24 bilden demnach eine Linearführung 11 für die erste Druckplatte 5 aus. Der Obergurt 23 und der Untergurt 24 können den dargestellten Anschlag für die dritte Druckplatte 7 ausbilden.The first pressure plate 5 can be held in the upper chord 23 and in the lower chord 24 in a longitudinally displaceable manner (displaceable in the axial direction), in particular again in a corresponding recess. The upper chord 23 and the lower chord 24 accordingly form a linear guide 11 for the first pressure plate 5 . The upper chord 23 and the lower chord 24 can form the illustrated stop for the third pressure plate 7 .

Der Obergurt 23, der Untergurt 24 und die Seitenteile 25 können alle als Blechteile ausgeführt sein.The upper chord 23, the lower chord 24 and the side parts 25 can all be designed as sheet metal parts.

Da sich die zweite Druckplatte 6 bei einer Druckbelastung zusammen mit dem Gehäuse 10 in der ersten Axialrichtung bewegt, kann sich auch der Kupplungsschaftbolzen 14 zusammen mit dem Gehäuse 10 und zusammen mit dem Kupplungsschaft 3 in der ersten Axialrichtung bewegen, sodass der Kupplungsschaftbolzen 3 nicht ein einem Langloch im Gehäuse 10 geführt werden muss. Die beiden Teileinrichtungen 4.1, 4.2 arbeiten bei der Druckkraftübertragung synchron, das heißt die Druckfedern 15 werden gleichzeitig eingefedert. Der Hub der ersten Teileinrichtung 4.1 kann über ein Spiel im Kupplungsgelenk, insbesondere zwischen dem Kupplungsschaftbolzen 14 und den diesen umgebenden Bauteilen im Kupplungsschaft 3, sichergestellt werden.Since the second pressure plate 6 moves together with the housing 10 in the first axial direction under a pressure load, the clutch shaft bolt 14 can also move together with the housing 10 and together with the clutch shaft 3 in the first axial direction, so that the clutch shaft bolt 3 does not move in one Slot in the housing 10 must be performed. The two sub-devices 4.1, 4.2 work synchronously during the transmission of the compressive force, that is to say the compression springs 15 are deflected at the same time. The stroke of the first partial device 4.1 can be ensured via a play in the coupling joint, in particular between the coupling shaft bolt 14 and the components in the coupling shaft 3 surrounding it.

Eine solche Kinematik kann vorteilhaft auch bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 5 erreicht werden.Such kinematics can also be advantageous in the embodiment according to FIG 1 until 5 be reached.

Die Ausgestaltung gemäß der 10 ist hinsichtlich der Funktionalität identisch zu jener der 9, 11 und 12. Nur ist hier vorteilhaft das Gehäuse 10 als gegossenes und/oder geschmiedetes Bauteil hergestellt, insbesondere mit einem Obergurt 23 und einem Untergurt 24, die aneinander verschraubt sind. Die zweite Druckplatte (nicht ersichtlich) kann beispielsweise einteilig mit dem Gehäuse 10 ausgeführt sein oder wiederum formschlüssig in diesem eingesetzt sein.The configuration according to 10 is identical in terms of functionality to that of 9 , 11 and 12 . Only here the housing 10 is advantageously produced as a cast and/or forged component, in particular with an upper chord 23 and a lower chord 24 which are screwed together. The second pressure plate (not visible) can, for example, be designed in one piece with the housing 10 or, in turn, be inserted in it in a form-fitting manner.

BezugszeichenlisteReference List

11: erster Anschlussfirst connection
22: zweiter Anschlusssecond connection
33: Kupplungsschaftclutch shaft
3.13.1: Anlageflächecontact surface
44: Federeinrichtungspring device
4.14.1: erste Teileinrichtungfirst sub-equipment
4.24.2: zweite Teileinrichtungsecond sub-equipment
55: erste Druckplattefirst pressure plate
5.15.1: Anlageflächecontact surface
66: zweite Druckplattesecond pressure plate
77: dritte Druckplattethird pressure plate
88th: erstes axiales Endefirst axial end
99: zweites axiales Endesecond axial end
1010: GehäuseHousing
1111: Linearführunglinear guide
1212: Anschlagflächestop surface
1313: Fahrzeuganschlagvehicle stop
1414: Kupplungsschaftbolzenclutch stem bolt
1515: Druckfedercompression spring
1616: Dämpfermute
1717: erste Drehachsefirst axis of rotation
1818: zweite Drehachsesecond axis of rotation
1919: Vertikalachsevertical axis
2020: Konsoleconsole
2121: Fahrzeugschnittstellevehicle interface
2222: Zugankertie rod
2323: Obergurtupper belt
2424: Untergurtbottom chord
2525: Seitenteilside panel

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EP 1225114 B1 [0006]
WO 2016/026708 A1 [0007]
EP 1732798 B1 [0008]
US 6681943 B2 [0009]
US 1303943 A [0010]

Claims

Drawbar and buffer device for a traction coupling, in particular a central buffer coupling, with a first connection (1) for a coupling shaft (3) and a second connection (2) which is designed for fastening the drawbar and buffer device to a vehicle structure; with a spring device (4) which transmits tensile forces and compressive forces between the first connection (1) and the second connection (2); with a first pressure plate (5) for introducing compressive forces in a first axial direction into the spring device (4) and with a second pressure plate (6) for introducing compressive forces into the spring device (4 ); wherein the first pressure plate (5) is arranged at a first axial end (8) of the spring device (4) and the second pressure plate (6) is arranged at a distance from the first pressure plate (5) in the first axial direction and has a tensile strength on the first connection (1) connected; wherein the spring device (4) comprises at least two damping and/or resilient sub-devices (4.1, 4.2) arranged one behind the other in the first axial direction and the second pressure plate (6) in the first axial direction between the sub-devices (4.1, 4.2) transmitting pressure force, in series to the first sub-device (4.1) and the second sub-device (4.2), characterized in that the first pressure plate (5) has a free, at least essentially flat contact surface (5.1) directed in the second axial direction, for tiltable free contact with an opposite one contact surface (3.1) of the coupling shaft (3) and the second pressure plate (6) is connected to the first connection (1) so that it can pivot about a first axis of rotation (17) which is parallel to the contact surface (5.1) of the first pressure plate (5). .

Draw and buffing gear according to claim 1 , characterized in that a third pressure plate (7) is arranged at a second axial end (9) of the spring device (4) which is opposite to the first axial end (8).

Draw and buffing gear according to claim 2 , characterized in that the third pressure plate (7) is connected to the second connection (2) so that it is pressure-resistant and, in particular, resistant to tension or can be displaced to a limited extent in the first and second axial direction.

Draw and buffing gear according to claim 3 , characterized in that the third pressure plate (7) is pivotable about a second axis of rotation (18), which is parallel to the first axis of rotation (17), connected to the second connection (2).

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that a housing (10) is provided, which forms the first connection (1) and in which the second pressure plate (6) is held stationary or with which the second pressure plate (6) is designed in one piece, the first sub-device (4.1) is arranged within the housing (10).

Draw and buffing gear according to claim 5 , characterized in that the first pressure plate (5) between the first port (1) and the second pressure plate (6) is mounted reciprocally displaceable in the first and second axial direction in the housing (10).

Draw and buffing gear according to claim 6 , characterized in that the housing (10) forms a linear guide (11) for the first pressure plate (5).

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the first pressure plate (5) has at least one end stop surface (12) directed in the second axial direction for at least one vehicle stop (13) of a vehicle provided with the coupling shaft (3).

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the first connection (1) is formed by a coupling shaft bolt (14) which is mounted in particular in a stationary manner in the housing (10).

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the first partial device (4.1) and/or the second partial device (4.2) is/are permanently pressurized.

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the first sub-device (4.1) and the second sub-device (4.2) together form a stroke in the first axial direction of more than 110 mm, in particular more than 120 mm or more than 130 mm.

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the first sub-device (4.1) and the second sub-device (4.2) have different lengths of stroke.

Draw and buffing gear according to claim 12 , characterized in that the first parts Device (4.1) has a shorter stroke than the second partial device (4.2).

Draw and buffing gear according to one of Claims 5 until 13 , characterized in that the housing (10) is formed by joined sheet metal components.

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that the first partial device (4.1) and the second partial device (4.2) are each designed as a compression spring (15), in particular made of a polymer.

Draw and buffing gear according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that at least one of the two partial devices (4.1, 4.2), in particular the second partial device (4.2), is designed as a damper.

Draw and buffing gear according to Claim 16 , characterized in that the other of the two partial devices (4.1, 4.2), in particular the first partial device (4.1), is designed as a compression spring (15), in particular made of a polymer.

Train coupling, in particular a central buffer coupling, with a coupling shaft (3) which has an at least essentially flat contact surface (3.1) at its free end and which can be pivoted about a vertical axis (19), and with at least one draw and buffer device according to one of Claims 1 until 17 , wherein the contact surface (5.1) of the first pressure plate (5) is acted upon by the spring device (4) with a compressive force in the second axial direction and rests freely on the contact surface (3.1) of the coupling shaft (3).