DE1455206A1 - Aus zwei gleichen Kupplungsteilen bestehende elektrische Kupplung - Google Patents

Description

• "Aus zwei gleichen Kupplungsteilen bestehende elektrische

  Kupplung"

  Die Erfindung betrifft eine aus zwei Kupplungsteilen bestehende

  elektrische Kupplung, insbesondere für den Einbau in oder den

  Anbau an Mittelpufferkupplungen von Eisenbahnfahrzeugen, bei der

  in nic#t gekuppeltem Zustand die spannungsführenden Teile durch

  schwenkbare Abschlußdeckel abgedeckt sind, die vor Beginn des

  Kuppelvorganges zwecks Öffnung des Kontaktraumes zuerst abge-

  hoben und dann seitlich weggeschwenkt werden.

  Elektrische Kupplungen, die im Freien oder in,feuchtigkeits-

  oder in staubhaltigen Räumen zur Verwendung kommen sollen, benö-

  tigen im getrennten Zustand eine Abdeckung der Kontakte, um über-

  schläge, die durch eine Verschmutzung der Kriechwege zwischen

  den spannungsführenden Teilen bzw. Masse auftreten könnten, zu

  verhindern. Eine solche Abdeckung mit Dichtung ist bei manuell

  bedienten Kupplungen, die also von Hand .zusam engesteckt werden,

  mit einem relativ geringen !,Aufwand realisierbar, wie z.B. durch

  Klappdeckel oder durch Seh#aubdeekel, die vor dem Zusammenstecken

  aufgeklappt bzw. abgeschra4bt werden müssen.

  Bei von Rand betätigten Ku plungen mit solchen Klappdeckeln, ins-

  besondere bei Kupplungen für den Eisenbahnbetrieb, ist es auch

  bereits bekannt, dafür Sorge zu tragen, daß die Innenseite des

  Deckels, der in geschlossenem Zustand dem Inneren des Kontaktrau-

  mes zugewandt ist, in gekuppeltem Zustand, also bei offenem Deckel

  so zu schützen, daß dieser nicht durch Fremdkörper, wie Schnee,

  Wasser oder Staub verschmutzt wiyd, da die Fremdkörper nach dem

  Entkuppeln in das Innere des-Kontaktraumes gelangen könnten, was

  zu Überschlägen zwiachen den spannungsführenden Teilen im Kontakt;

  raunt führen könnte. Bei einer solchen bekannten Einrichtung wird

  die Innenseite des Schwenkdeckels an eine Blinddose des bewegli-

  chen Steckern ier elektrischen Kupplung angedrückt, wobei beide

  Teile noch eine besondere Dichtung aufweisen. Das System wäre

  nicht vollkommen, wenn die Blinddose am beweglichen Stecker nicht

  ihrerseits im entkuppelten Zustand frei von Fremdkörpern gehalten

  würde. Dies wird wiederum durch eine entsprechende geschützte

  Gegenfläche an der Haltevorrichtung des nicht benutzten beweg-

  lichen Steckers erreicht. Die Verriegelung des Steckers und der

  Kupplung sind so gestaltet, daß der Schutz der Innenseite des

  Verschlußdeckels jeweils zwangsläufig erfolgt.

  Bei Fahrzeugen, die eine selbsttätige Mittelpufferkupplung auf-

  weisen, bedeutet eine besondere, von Hand betätigte Kupplung,

  für die zu kuppelnden elektrischen Zeitungen, z.B. für Steuer-

  ströme oder die Zugheizung eine Entwertung des selbsttätigen

  Kupplungssystems.

  Es ist bereits bekannt, die elektrischen Kupplungen so mit den

  Fahrzeugmittelpufferkupplungen zusammenzubauen, daß beim Zusammen-

  kuppeln der Fahrzeuge auch die elektrische Kupplung selbsttätig

  erfolgt. Um die Kontakte und ihre Isolation dieser elektrischen

  Kupplung(Tor Verschmutzung-zu schützen, sind diese in urgekuppel-

  tem Zustand meist durch schwenkbare-Deckel oder Kappen abgedeckt.

  Diese Deckel bzw. Kappen müssen durch besondere Einrichtungen vor

  dem Zusammenkuppeln abgehoben werden. Dies erfolgt durch besondere

  kinematische Einrichtungen, die sich z.B. der Hilfe von Gelenk-

  ketten bedienen können. Solche Einrichtungen sind material- und

  kostenmäßig aufwendig und bedürfen bei häufigen Kuppelvorgängen

  erheblicher Wartungsarbeiten, da ein Verschleiß der erforderli-

  chen zahlreichen Gelenke nicht zu vermeiden ist. Solche Deckel

  bzw. Kappen bekannter Ausführung sind wohl in der Zage, grobe

  Fremdkörper von den Kontakten fernzuhalten. Es, ist aber unvermeid-

  bar, daB in gekuppeltem Zustand die Innenseiten der Kappen bzw.

  Deckei, wenn diese also abgehoben sind, mit Schmutz oder Schnee

  bedeckt werden, der dann beim Entkuppeln und Schließen der Kappe

  bzw. des Deckeln in das Innere des. Kontaktraumes gelangen kann,

  was, wie gesagt, zu elektrischen Überschlägen führen kann.

  3e ist die Aufgabe der Erfindung, eine aus gleichen Kupplungs-

  teilen bestehende elektrische Kupplung, insbea. für den Anbau an.

  Mittelpufferkupplungen von Eisenbahnfahrzeugen, zu schaffen, bei

  der nach Beendigung des mechanischen Vorganges zuerst der Ab-

  schlußdeckel des in allen Betriebszuständen eorgf::ltig gegen Ver-

  schmutzung geschützten elektrischen Kontaktraumes weggeschwenkt

  und dann ein beweglicher Teil der elektrischen Kupplung zur-Kupp-

  lund mit dem Gegenntüek der Kupplung des anderen Fahrzeuges vor-

  geschoben wird.

  Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Antrieb gelöst,

  durch dessen Betätigung der Abachlußdeekel nach erfolgtem Weg-

  schwenkvorgang an eine seitlich am Kupplungsgehäuse angeordnete

  Ablagefläche, die bei in der Ruhelage befindlich$m Abschlußdeckel

  durch einen zweiten Deckel abgedecir:t ist, anlegbar ist und daß

  der Abschlußdeckel und der zweite Deckel durch einen von einem

  Druckmittel bewegbaren Iiebelmechanismus miteinander gekuppelt sind.

  Unter der Frontseite soll dabei die der Stirnseite des Fahrzeuges

  parallele Fläche der Kupplung verstanden werden und unter Länge-

  seite die Ober- bzw. Unterseite die in Richtung der Fahrzeuglängs-

  achse verlaufenden Flächen der Kupplung. Beim Kuppelvorgang wird

  der Kurbelantrieb bewegt, hebt den Verachlußdeekel ab und dreht

  ihn um 900, wobei gleichzeitig der die Ablagefläche abdeckende

  Faltdeckel durch den gleichen Kurbelantrieb zur Seite genickt und

  zusammengefaltet wird, so daß sich der Abschlußdeckel auf die Ab-

  lagefläche, diese gegen Verschmutzung schützend, auflegen kann.

  Ein Ausfer ungsbeispiel einer Kupplungehälfte der Kupplung ist in

  der Zeichnung in den Fig. 1-4 dargestellt, Die Fig.1 zeigt eine

  seitliche Ansicht auf die teilweise aufgeschnittene Kupplung im

  entkuppelten Zustand. In der Fig.2 ist der äußere Teil dieser

  Kupplungshälfte beim Kuppelforgang mit ausgeschwenktem Abschluß-

  deckel und in der Fig.3 in gekuppeltem Zustand mit an die Ablage-

  fläche anliegendem Abschlußdeckel dargestellt. In Fig.4 ist eine

  Draufsicht der Kupplung dargestellt.

  Die in der Fig.1 dargestellte Kupplungshälfte kann über oder unter

  der Mittelpufferkupplung angebracht sein.'Die mechanische Fahrzeug-

  kupplung ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Als erstes soll an-

  hand der Zeichnung die grundsätzliche Funktionsweise erläutert werde

  Es ist Babei vorausgesetzt, daß beim Kuppelvorgang zuerst die

  mechanische Fahrzeugkupplung und erst nach Beendigung des me- -

  ohanischen Kuppelvorganges die Kupplung der elektrischen Leitun-

  gen erfolgt. Die elektrische Kupplung ist daher aus einem, mit

  der Fahrzeugkupplung fest verbundenem Teil 1, der als Druck-

  zylinder ausgebildet ist, und einem zu diesem in Richtung der

  Fahrzeuglängeaehse verschiebbaren Teil 2 aufgebaut, in den die

  .elektrischen Kontakte untergebracht sind

  11n den verschiebbaren Teil 2 ist der eohwenkbare VereohluD-

  deekel 3 und der Faltdeckel 5 angebracht. Heim Kuppelvorgang

  wird zuerst der Abeehlußdeckel 3 in Richtung der Fahrzeuglängs-

  achse vorgeschoben und dann im Uhrzeigersinne um 90o :ereahwenkt

  und in radialer Richtung zum Drehpunkt hin zurückgeschoben und

  an die Ablagefläche 4 angelegt, nachdem gleichzeitig durch den

  gleichen Antriebshebel der Faltdeckel 5 abgehoben und .zur Seite

  geschwenkt wurde, so daß die im verschiebbaren Teil 2-angeordne-

  ten, nicht eingezeichneten elektrischen Kontakte zur Kupplung mit

  der Gegenkupplung bereit frei liegen. =Erst dann wird das verschieb-

  bare Kupplungsteil 2 in Richtung der Fahrzeuglängeaohse vom Fahr-

  zeug weg vorgeschoben und mit der Kupplungshälfte den mechanisch

  bereits angekuppelten zweiten Fahrzeuges verbunden,

  Die Ausführung und Funktionsweise der Einzelteile sollen im,fol- i

  geraden geschildert werden. Der bereits erwähateg als Drucktylinder .

  ausgebildete Teil 1 enthält einen Kolben d mit einer Kolben-

  0 tange 7.

  Auf der Kolbenstange 7 ist eire hülse 9 mit einem Federteller 31,

  auf den sich eine;Eeder 25 abstützt, konzentrisch und Yerrohieb-

  bar angeordnet. Der äußere Teil der Kolbenstange 7 besitzt einen

  kleineren Durchmesser als der mit dem Kolben verbundene Teil und

  ist mit 8 bezeichnet. Über den Teil 8 der Kolbenstange ist eine

  weitere Hülse 10 geschoben, an der eine Zahnstange 11 mit parallel

  zur Kupplungslängeaohee angeordneten.Zähnen angebracht-iste Zwi-

  schen der Hülse 10 und dem Hund der Kolbenstange 7 ist eine Sohrau-

  benfeder 23 konzentrisch zum Teil 8 der Kolbenetsage angeordnet. _

  Mit der Zahnstange 11 kämmt das Zahnrad 12, das-auf einer belle

  13 verkeilt ist. Die Welle 13 ist im beweglichen Teil 2 der Kupp-

  lungehälfte drehbar gelagert und durchdringt beidseitig die Ge.

  häusewand. Außerhalb der Gehäusewand sind auf jeder Seite den

  .Gehäusen zwei Antriebskurbeln 14. auf die Welle 13 aufgekeilt.

  Die Antriebskurbeln 14 weisen an ihren äußeren Bnde/eine Bohrung,.

  /jeweilr

  1g auf, in der mittels Bolzen 16 jeweils eine Tragstange.17 um

  :diesen schwenkbar gelagert ist. An den anderen Enden der Trag-

  etangsn 17 ist der Abschlußdeckel 3 befestigt. Die Tragstangen '"

  17 sind in je einer Längsbohrung von drehbaren Hebeln 18 längs-

  verschiebbar angeordnet. Die drehbaren Hebeln 18 sänd um im Ge-

  häuee 2 angeordnete Lager 19 schwenkbar. Die Kurbelantriebe 14

  I sind durch besondere Deckel 20 abgedeckt.

  Der erste Teil des Kuppelvorganges der elektrischen Kupplung

  verläuft, nachdem die mechanische Kupplung des Fahrzeuges gekup-.

  polt hat, dann wie folgt: Bei Beendigung des mechanischen Kuppel-

  .vergangen wird s.B. selbsttätig ein nicht eingezeichnetes Druck-

  luftventil geöffnet! so daß Druckluft durch eine nicht darge -

  stellte Rohrleitung in eine Oeffnung 21 und durch Bohrungen 22 in

  den Drücksyiinder 1 und hinter den Kolben 6.gelangen kann. Der

  Kolben 6 und damit auch die Kolbenstange 7, 8 wird nach aussen

  geschoben. Die vorgespannte Schraubenfeder 23 schiebt die Hülse

  10 nach aussen. Diese Bewegung geschieht gegen die Kraft einer

  weiteren Peder 24. Die ebenfalls verschiebbar angeordnete Hülse .

  9 kann durch die Reibungskraft zwischen ihr und der Kolbenstange

  7 nicht mit verschoben werden, da sie durch Kugeln 28, die einer-

  seits in Bohrungen 27 der Hülse 9 und andörerseits in einer Aus-

  drehung 26 der mit den Druckzylinder 1 fest verbundenen Hülse 29

  fest gehalten wird,

  Die mit der Hülse 10 durch eine Brücke fest verbundene Zahnstange

  11 wird damit nach aussen bewegt, so daß sich das auf die Welle

  13 aufgekeilte Zahnrad 12 dreht. Damit werden auch die beiden

  Antriebskurbeln 14 gedreht, die sich i m Ruhezustand in der Lage

  1 (siebe Zig. 2) befindet. Die mit den Antriebskurbeln 14 schwenk-

  bar verbundenen Tragstangen 17 werden als erstes nach aussen ge-

  schoben, wobei sie auch eine Schubbewegung relativ $u den dreh-

  baren Hebeln 18 ausführen, so daß sich der mit ihnen verbundene

  yersehlußdeokel 3 vom beweglichen Kupplungsteil 2 abhebt.Gleich-

  zeitig erfolgt aber auch eine Drehbewegung um die Drehpunkte 19

  . der drehbaren Hebel 18 fier diese und für die in diesen geführten

  Trsgetangen 17, so daß nach einer Schwenkung der Kurbeln 14 von

  etwa »o die in fig. 2 dargestellte Lage erreicht ist. Dabei ist

  der Faltdeckel 5, dessen eines Ende gelenkig mit Ansätzen 18ra _ -der drehbaren Hebel 18 verbunden sind, 'bhä@inäie @uflagefläohs 4 für den Abechlußdeckel 3 frei wird. In der Fig. 3 sind die Antriebskurbeln 14 in die Endlage gedreht. Die Tragstangen 17 sind wieder nach innen gezogen und der Abschlußdeckel 3 liegt an der Fläche 4 des beweglichen Teiles 2 der Kupplung an, so daß weder die Innenseite des Abschlußdeckels 2 noch die Fläche 4 einer Verschmutzung ausgesetzt sein können. Der drehbare Hebel 18 ist um etwa 900 geschwenkt und der Faltdeokel 5 ist so zusammengefaltet, daß auch seine Innenseite einer Verschmutzung nicht auegesetzfist. Eine am Verschlußdeckel 3 angebrachte Nass 33 stützt den Faltdeckel 5 in seiner Endlage ab.
• Nachdem die Walle 13 und damit die Antriebekurbel 14 die oben geschilderte Schwenkung vollzogen haben* ist der Kolben 6 eowaittnach aussen gesahoben,Adaß er den Federteller 31 berührt und un-ter Spannung dar Feder 25 die Hülse 9 und den mit dieser fest verbundenen beweglichen Kupplungsteil 2 nach aussen vereahiebt. Damit dies möglich ist, weichen die Kugeln 28 in die Aussparung 7a der Kolbenstange 7 aus, Ein Faltenbalg 34 schützt die aufeinandßrgleitenden Teile dabei gegen Verschmutzung. Der bewegliche Kupplungsteil 2 wird solange nach aussen geschoben, bis die elektrische Kupplung der beiden Kupplungshälften vollzogen ist. Die Endlage des beweglichen Teiles 2 ist an und für, sich-durch das Anschlagen des Federtellers 31 an die mit dem Druckzylinder 1 verbundene Hülfe 29 gegeben. Der Hub des beweglichen Teiles 2..-ist aber nicht voll aasnutzbar, da für die mechanisahen--.Küpplungen der Fahrzeuge auereichend große Toleranzen zugelassen werden sollen. Der bewegliche Teil 2 der Kupplung maß daher ih terschiedenen.Dagen festgehalten werden können. Dies erfolgt durch eine konische Freilaufkupplung 37 bekannter Bauart, die in einer mit dem beweglichen Teil 2 verbundenen zylindrischen Bohrung 36 angeordnet ist. Diese Freilaufkupplung 3.7 verhindert das Zurückgleiten des beweglichen Teiles 2 der Kupplung, wenn in Druckluft- zylinder 1 keine Druckluft vorhanden ist in jeder Luge. - Bein Entkupplungsvorgang erfolgen die geschilderten Bewegungsab- läufe in der umgekehrten Reihenfolge. Zur Einleitung des Entkupp-.lungsvorganges wird durch einen Bowdenzug 38, der die Freilauf- kupplung gegen die Kraft einer, sich auf einem mit den Druckzylinder 1 in Verbindung stehenden durchbohrten Bolzen 35 abetütsende Feder nach innen bewegt. Der Bowdenzug 38 kann durch einen nicht dargestellten Hebel von Hand bedient werden. Er kann ebeneogut auch durch einen fernbedienten Servomechanismus, wie s.B. einen Druckluftzylinder, betätigt werden. Unter dem Druck der Feder 2'5 wird als erstes die Hülse 9 mit dem beweglichen Teil 2 der Kupplung zurückgezogen und zwar solange bis der bewegliche Teil an den Drucksylinder 1 anschlägt und die Kugeln 28 aus der Aussparung 7a der Kolbenstange 7 in die Eindrehung 26 der Hüle,e 29 ausweichen. Anschließend wird durch den Druck der Feder 24 die Hülse 10 zurückgeschoben, wobei die Antriebskurbeln 14 den faltdeekel 5 und den Absohlußdeckel 3 in ihre Ruhelage zurückführen. n . _ . . . , _ .
• Die in Ausführungsbeispiel'dargestellte Kupplung ist für den An- bau unterhalb einer Mittelpufferkupplung vorgesehen, Für den An- bau an die mechanische Kupplung dient ein Befeetigungeteil 39, das über gunaielaetiache Verbindungselemente 40 und 41 mit dem Zylinder 1 in Torbindung steht. d zur Fthrung während des Kuppelvorgangee und zum Ausgleich von Abweichungen der beiden Kupplungshälften von der Fahrleuglängesohse ist jeweils auf der einen Seite der Kupplung ein Pührungebolsen 42 und auf der anderen Seite eine entsprechende Bohrung 43 an beweglichen Teil der Kupplung vorgesehen. Der Führungebolsen 42 ist an seiner Vorderseite konioch abgeschrägt, WO daß beire Zuemmenführen der-beiden Kupplungshälften zweier Fahrzeuge eine Aueriohtung.eo erfolgt, daß die Kontakte der beiden Kupplungen .a tufeinader zu liegen kommen.
• Die nicht dargestellten elektrie.ehen Kontakte können sowohl für 'die PUhrung von Steuerströmen niedriger Spannung als auch zum ?Uhren größerer Ströme hoher Spannung ausgeführt sein. ( Z.B. für die Zugheizung bis Maximal - 3000 Yölt - Gleichstrom?. Grundsätzlich kann die Kolbenstange 7, 8 auch anstelle von einem pneumatisch oder hydraulisch bewegten Kolben auch von einem Elektromotor oder einer anderen rotierenden Maschine z.B.
• über ein Ritzel und eine Zahnstange verschoben werden.

Claims (1)

1. patentansprüohe: i. &u* zwei Kupplungsteilen bestehende elektrische gupplung, insbesondere fttx den Einbau in oder den Anbau an Mittelpußbrkapplungen von Eisenbahnfahrzeugen, bei der in nicht gekuppelt« Zustand die Teile durch schwenkbare AbsohluSdeakel abgedeckt sind,die vor Beginn desZuppelvorganges zwecks Öffnung des Kontaktraumes zuerst abgehoben und dann seitlich weggeschwenkt werdeng dadurch geken»eiohnet, daß der Absohlußdeokel (3) nach erfolgtem Wegsohwenkvorgsng an eine seitlich am Kupplungegehäuse angeordnete Ablagefläche (4), die bei in der Ruhelage befindlichem AbsohluBdeokel durch einen zweiten Deckel (5) abgedeckt ist, anlegbar ist und daß der Absohlußdeokel (3) und der zweite Deckel (5) durch einen von einem Druckmittel bewegbaren Hebelmechanismus miteinander gekuppelt sind. 2. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absohlugdeokel (3) aß Tragstangen (17) be4tstigt ist, die in eines um einen festen Punkt (19) drehbaren Hebel (18) lfgeversohiebbar geführt sind und daß die über den Drehpunkt (19) den drehbaren Hebels (18) hinaustragenden !kaea der Tragsteagen (17) an auf einer drehbaren belle (13) befestigten Antriebskurbeln (14) angelenkt sind, wobei die Abmessungen so gewählt sind, daß der Absohlußdeokel (3) bei der einest Zinstellung der Antriebskurbeln (14) die Öffnung den äoataktraumes der Kupplung abdeckt und bei der zweiten Indetellung der Antriebskurbeln sich an eine Ablagefläche (4) anlest. 3. älektrisohe Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekesm»elobnet, da# der zweite Deckei (5) als faltdeokel aus -gebildet ist und einerseits am einen Ende der Abpagefläohe (4) und andererseits an. einem Ansatz (18a) den drehbaren Hebels (18) so «gelenkt ist, daß er die Auflagefläche (4) aböeokt, wenn die Antriebskurbeln (14) sich in der einen Etsd- etellung befinden und das die innenneiten der zunammenfaltbaren Teile des Faltdeckels (5) in der zweiten Endlage der Antriebskurbeln (14) so zusammengefaltet sind, daß sie aufeinander aufliegen und somit gegen Vernohmutzung geschützt sind. 4. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekannzeiohnet durch einen pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Antrieb, dessen Kolbenstange (?) über eine Feder (23) eine Hülse (10) und eine Zahnstange (11) auf die Antriebswelle (13) der Antriebskurbel (14) einwirkt, so daß zuerst der Absohlußdeckel (3) weggeschwenkt wird und daß der Antrieb eine Mitnehmer-Vorrichtung aufweist, durch welche die Kolbenstange (1?) nach Zurüoklegung eines der Schwenkung der Antriebskurbeln (14) von der einen in die zweite Endlage ent- sprechenden Weges bei ihrer weiteren Bewegung den bewegliohen Teil (2) der Kupplung vorschiebt. 5; Elektrische Kupplung nach einem der vorhergehenden AnsprUohe, gekennzeichnet durch eine in einer Bohrung (36) den bewegli- chen Teilen (2) der Kupplung eingesetzte preilauflcupplung (3'T), die bau Ausbleiben der auf den Kolben (6) wirkenden Druckluft eine durch die Kraft der gespannten Feder (25) mögliche Rückführung den beweglichen Teilen (2) der Kupplungverhindert. 6. Elektrische Kupplung nach Anspruch 5, gcenn$eiobaet durch eine Freilaufkupplung (3?), die mittels eine Bowden$ugen (38) lösbar ist.