DE1680374A1 - Kupplungsgelenk fuer selbsttaetige Fahrzeugkupplungen an Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Kupplungsgelenk für selbsttätige fah-'zeugkupplungen an Schienenfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Kupplung age lenk für selbsttätige Fahrzeug kupplungen an θ ohienenf ahr ze ugen, we Io hes durch einen den Kupplungskopf der selbsttätigen Fahrzeugkupplung tragenden Kupp lungs arm and an dessen Ende durch einen mit . einem Zugbügel einer Zug- und Stoßvorrichtung vertikal eingebrachten Kupplungsbolzen, der in einer zugehörigen Gelenkbohrung im Kupplungsarm durch ein Kugelgelenk gelagert ist, gebildet wird·

Es sind bereits bei Zug- und Stoßvorrichtungen Kupplungagelenke der eingangs erwähnten Art bekannt, deren Ansohlag- beziehungsweise Gegenflachen kugel·* oder ellipsenförmig gewölbt und leichtgängig aualenkbar sind. Das vorhandene Spiel des Kupplungsbolzens wird durch vorgespannte Druckfedern, die sich gegen die Zug- und Stoßvorrichtung und gegen den Kupplung abolien abstützen» beseitigt· Duroh die Anordnung von seitlich angebrachten Begrenzungsanschlägen wird bei horizontaler Auslenkung der selbsttätigen !Fahrzeugkupplung . durch den außermittigen Kraftangriff an der Zug- und Stoßvorrichtung eine Eückstellkraft erzeugt, die die Fahrzeugkupplung in die Kittellage zu bringen versucht· Bei vertikaler Auslenkung wird mit Unterstützung der herkömmlichen Zentriereinrichtung die selbsttätige Fahrzeugkupplung in die Mittellage gebracht,

Biese bekannten AuaführungEformen sind mit Hangeln behaftet» da sie bei horizontaler Auslenkung und auch bei vertikaler Auslenkung die Kraftüberleitung auf die Zug- und Stoßvorrichtung punktförmig bei Einwirkung von Druckkräften auf die selbsttätige fahrzeugkupplung vornehmen. Dadurch entstehen hohe Biegespannungen i* Knpplungaarm und große Wefcte der Pressung zwischen der Anschlagfläche dee rückwärtigen Kupplungsaraeades und der Gegenflache, weIohe vorzeitigen beziehungsweise großen VerβohIeiß der Berührungsflächen zur haben, 10904^/00 41

Der Zweck der Erfindung besteht; darin, die genannten Hänge 1 zu beseitigen und die Herstellung mit einem geringeren Aufwand an Kosten zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die besondere Ausbildung des Kupplungsgelenkes geringe Kräfte, die die Entgleisungssicherheit' der Schienenfahrzeuge nicht oder wenig beeinflussen, entstehen zu lassen und die Fressung zwischen den Berührungsflächen zu vermindern, wobei die Biegebeanspruchungen des Kupplungsarotes durch den gering von der Fahrzeug.längsmittelaohse abweichenden Kräfteverlauf geringe Werte aufweisen und bei Druckbeanspruchungen Querkräfte entstehen lassen, die die Entgleisungssicherheit des Schienenfahrzeuges günstig beeinflussen und dadurch ein gutes Laufverhalten er- m reicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich zwischen einer Druckfläche der Zug- und Stoßvorrichtung einer leichtgängig auslenkbaren, selbsttätigen Fahrzeugkupplung für Schienenfahrzeuge uM einer Kupplungsarmdruckfläche ein Zwisohenstüok angeordnet 1st, das mit seiner, der Kupplungsarmdruckflache zugewandten elliptisch-konkav gewölkten Zwischenstückdruckfläche, deren korrespondierende Kupplungsarmdruokfläche elliptisch konvex gewölbt ist und der entgegengesetzt gewölbten und elliptisch-konvex gekrümmten Zwischenstückendfläche, .die der Druckfläche der Zug- und Stoßvorrichtung zugewandt ist, eine Trennung der auftretenden Kräfte bei horizontaler oder / und vertikaler Auslenkung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung durch die Anordnung und Ausbildung der Berührungsflächen erreicht. Dadurch entsteht bei einer Druckbelastung eine linienförmige Kraftüberleitung auf die Zug- und Stoßvorrichtung, die der jeweiligen Auslenkung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung entspricht·

Unter Verwendung einer im Kupplungsarm der selbsttätigen Fahrzeugkupplung und vor dem Kupplungsbolzen angeordneten Druckfeder wird bei vertikaler Auslenkung durch ein der Oberfläche des Kugelgelenkes entsprechend ausgebildetes Druckstück eine Verlagerung des Kugelgelenkes auf dem Kupplungs-

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bolzen zur Fahrzeuglängsmittelaehse hin, erreicht· Im weiteren wurde naoh der erf indungsgemäßen Lösung ^ Zwecke einer besseren Druckübertragung die Kttpplungsarmdruckflache mit einer in vorzugsweise horizontal und in Höhe der Fahrzeuglängsmittelachse verlaufenden Führungsrille versehen, der eine analog ausgebildete, auf der Zwischenstückdruckfläche angeordneten Fuhrungsrippe zugeordnet ist.

Die Erfindung soll' nächstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden* In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1; das Kupplungsgelenk.im Schnitt, Fig. 2: den Schnitt A-A nach Fig. 1 Fig. 3: das Kupp lungs gelenk nach Fig. 1 mit vertikal

ausgelenkter selbsttätiger Fahrzeugkupplung, Fig. 4: das Kupplungsgelenk nach Fig. 2 mit horizontal ausgelenkter selbsttätiger Fahrzeugkupplung.

Das Kupplungsgelenk gemäß Fig. 1 befindet sich am rückwärtigen Ende des Kupplungsarmes 1, der mit selbsttätigen Fahrzeugkupplungen ausgerüsteten Schienenfahrzeuge. Hinter dem Kupplungsgelenk ist die nicht näher dargestellte Zug- und Stoßvorrichtung angeordnet, die sich bei Zugbeanspruchung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung gegen die am Fahrzeugrahmen 24 angebrachten Zuganschläge 23 bei gleichzeitiger Belastung der Zug- und Stoßvorrichtung an den Zuganschlägen 23 abfedert.

Der Zugbügel 8 umfaßt die nicht näher dargestellte Zug- und Stoßvorrichtung und hat an seinem vorderen Ende die Bohrungen zur Aufnahme des Kupplungsbolzens 9, der über das Kugelgelenk 7 die Verbindung zwischen der nicht näher dargestellten selbsttätigen Fahrzeugkupplung und der ebenfalls nicht näher dargestellten Zug- und Stoßvorrichtung mit dem Fahrzeugrahmen 24 des Schienenfahrzeuges herstellt. Das Kugelgelenk 7 liegt nach erfolgtem Einbau mit seiner Oberfläche 6 an der entsprechend ausgebildeten Kugelgelenkanschlagfläche 20 des Kupplungsarmes 1 an und wird durch ein unter dem Druck einer in die Federöffnung 2 eingebrachten Druckfeder 3 belasteten Druckstüokes 5 gehalten. Das Kugelgelenk 7 ist auf dem Kupp lung sbolzen 9 vertikal in Richtung der Kupplungsbol-

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zenaohse 19 verschiebbar angeordnet·

Der Kupplung sarm 1 weist an seinem rückwärtigen Ende eine elliptisch-konvex gewölbte Kupplungsarmdruokfläche 12 auf, die vorzugsweise durch eine in horizontaler Ebene verlaufende und in Höhe der Fahrzeuglängsmittelachse 18 angeordnete Führungsrille 11 unterbrochen ist. Zwischen der Kuppiungsarmdruckflache 12 und der in vertikaler ais auch in horizontaler Ebene eben gestalteten Druckfläche 1? der Zug- und Stoßvorrichtung, deren Druckfläche 17 vorzugsweise gleitend innerhalb des Zugbügels 8 geführt wird, ist ein Zwischenstück 15 eingebracht« Die mit der Kupplungsarmdruckflache 12 kor- m respondierende Zwischenstückdruckflache 14- ist elliptischkonkav gewölbt und weist eine horizontal verlaufende und in Höhe der Fahrzeugmittelachse 18 angeordnete Führungsrippe 13 auf, mit der β ine ebenfalls horizontal verlaufende und in Höhe der Fahrzeuglängsmittelachse 18 angeordnete Führungsrille 11 der KuppXungsdruckfläche 12 korrespondiert*

Die mit der Druckfläche 17 korrespondierende Zwischenstückendfläche 16 ist der Zwischenstückdruckfläche 14 gegenüber entgegengesetzt gewölbt· Die Wölbung der Zwischenstückendfläche 16 ist elliptisch-konvex.

Die obere und die untere Seite des Zwischenstückes 15 werden durch abgerundete.und schräg nach hinten abfallende Stützflächen 22 gebildet· 'i

Die Kugelgelenkanschlagflache 20 ist durch radial-verlaufende und dem vertikalen Auslenkungsbetrag, gemessen von der Fahrzeugmittelachse 18, entsprechende Begrenzungsflächen 10 verlängert·

Die erfindungsgemäße Lösung ist bei vertikal ausgelenkter selbsttätiger Fahrzeugkupplung in der Fig. 3 dargestellt. Der Kupplungskopf der nicht näher dargestellten selbsttätigen Fahrzeugkupplung befindet sich im Eingriff mit dem der Gegenkupplung. Dabei weist der Kupplungsarm 1 gegenüber der Fahrzeuglängsmitte la chse 18 eine vertikale Auslenkung inbezug auf die Kupplungsmittelaohse nach oben auf. Weiterhin wird, wie in der Zeichnung gemäß Fig. 3 dargestellt, eine relativ gerin-

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gere Druckbelastung angenommen, die so groß bemessen sein muß, daß zwar_;die Druckfeder 3 belastet, die Zug- und Stoßvorrichtung äedoch unbelastet ist. Dabei wird die in der Federöffnung 2 befindliche Druckfeder 3 zusammengedrückt und das Druckstock 5 liegt an der Oberfläche 6 des Kugelgelenkes 7* wobei dadurch eine in Richtung der Fahrzeuglängsmitteiachse 18 bezogen auf die Kupplung sbolzenachse 19 verlauf ende. Verlagerung des Kugelgelenkes 7 entsteht· Mit dieser Verlagerung wird die außermittige Kraftübertragung an dem Kupp lung sbo Iz en 9 vermindert.

Im Zusammenhang mit der vertikalen Auslenkung der selbsttätigen Fahr Beugkupp lung gemäß Fig· 3 wird das Zwischenstück 15 an die Kupplungsarmdruckflache 12 gepreßt, so daß sich die Führungsrippe 13 des Zwischenstückes 15 in. die Führungsrille einfügt· In diesem Bereich der Kupplung sarmdruckf lache 12 und der Zwisohenstückdruckflache 14 ist eine annähernd flächenhafte Kraftübertragung vorhanden, während die Zwischenstückendfläche 16 gegenüber der Druckfläche 17 der Zug- und Stoßvorrichtung eine linienförmige Kraftüberleitung auf die Zug- und Stoßvorrichtung in dem Berührungspunkt bei vertikaler Auslenkung 26 aufweist. Aus der Kräftezerlegung im Punkt 26 ergibt sich eine Komponente, die die vertikale Mittenrückstellung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung durch die nicht dargestellte Stütz- und Zentriereinrichtung unterstützt·

Gemäß Fig· 4 wird das Kupplungsgelenk einer selbsttätigen Fahrzeugkupplung mit horizontal ausgelenkter Fahrzeugkupplung dargestellt. Eine relativ geringe Druckbelastung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung wird hierbei, wie bereits zur Fig. 3 angeführt, angenommen. Dieser Fall tritt beim Kuppeln der selbsttätigen Fahrzeugkupplung mit einer Gegenkupplung in Gleisbögen sowie beim betrieblichen Einsatz der Schienenfahrzeuge auf· Dabei weicht die Kupplung smit te !achse von der Fahrzeuglängsmitteiachse 18 ab, wobei sich das Zwischenstück 15 horizontal, linienförmig an die Druckfläche 17 der Zug- und Stoßvorrichtung anlegt und zwischen der Kupplungsarmdruckflache 12 und der Zwisohens tue kdruokf lache 14 einschließlich der Führungsrille 11 und der Führung sr ippe 13 kommt es ία* vertikaler Ebene zu einer linienförmigen Kraftübertragung und zwar

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' ist dem Berührungspunkt für die horizontal© Aaslenkung 25· Bine räumliche Darstellung würde ein Kräfte iinienkre uz ergeben,, welches günstige Pressungswerte zur folge hat und die Verschleiß« wirkung verringert. Bind Kräftezerlegung im Punkt 25 ergibtjeine Komponente, die einer üintgleisung des Schienenfahrzeuges entgegenwirkt und wesentlich zur Laufruhe beiträgt. Die konvex— beziehungsweise konkav-elliptiscn gewölbten Berührungsflächen ergeben eine Verlagerung des Punktes 25 in Käne der Fahrzeuglängsmitte !achse 18, wodurch die Biegebeanspriichungen des Kupplungsarmes 1 bei Druckbelastungett vermindert werden·

Bei überlagerten Auslenkungenj das heißt, horizontal und vertikal gleichzeitig, tritt gemäß der Erfindung in jedem Falle eine kreuzförmige Kraftübertragung ein.

Unter Verwendung bereits bekannter Zug- und ötoßvorrichtungen ist es nach der erfindungsgemäßen Lösung möglich, eine feste verbindung zwischen der Druckfläche 1? der Zug-aod Stoßvorrichtung und dem Zugbügel 8 herzustellen· niese Möglichkeit schließt die einer Abfederung des Zwischengliedes 15 gegenüber der Druckfläche 'Vf mit ein, zum Zwecke einer ζ usi erz liehen Führung des Zwischenstückes 15»

Weiterhin ist es unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung möglich, die Berührungsflächen 12f 14 und 16V 1? "^ 90° gegenüber dem aus der Fahrzeuglängsmittelachse 18 und c£er KupplungsboIzenachae 13 gemäß Figur 1 gebildeten Achsenkreuz verdreht auszubilden beziehungsweise anzuordnen, wobei die Führungsrippe 13 beziehungsweise Führungsrille 11 vertikal verläuft, so daß' im Gegensatz zur gezeigten Ausfuhrung bei Horizontalauslenkung der selbsttätigen Fahrzeugkupplung im wesentlichen ein Abwälzen zwischen der ZwischenstüafceMf läojie 16 und der Druckfläche 1? der Zug- und Stoßvorrichtung und bei Vertikalauslenkung zwischen der Eüppelarmdruckf lache 12 und d,er Zwischenstückdruckfläche 14 gesichert ist.

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Claims (4)

Pate nt a η s ρ r Ü cn e I

1. kupplung sge lenk für selbsttätige Fahrzeugkupplung en an -^Schienenf ahrzeugen, «eiches durch einen dem Kupplungskopf der selbsttätigen Fahrzeugkupplung tragenden Kupplung sarm und an dessen 3ände durch einen mit einem Zugbügel einer Zug- und Stoßvorrichtungvertikal eingebrachten Kupplungsbolzen, der in einer zugehörigen (ielenkbohrungim Kupplungsarm duroh ein Kugelgelenk gelagert und dufch vorgespannte Druc kf eidern, die si cn gegen die Zug- und Stoßvorrichtung abstützen, abgefedert ist» gebildet wird, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen einer konvex-elliptisoh gewölbten Kupplungsarmdruckflache (12) und einer eben ausgebildeten Druckfläche (17) der 2ug- und Stoßvorrichtung ein Zwischenstück (15) angeordnet ist, welches eine der Kupplung sarmdrucfcflache (12) angeordnete, elliptisch-konkav gewölbte Zwischenstückdruckfläche (14) und eine der -üruckfläche (1?). gegenüber angeordnete und eine entgegengesetzt ausgebildete, elliptisch-konvex, in Bezug auf die Kupplungsardruckfläche (12), gewölbte 2wisohens tue kendf Iac he (16) aufweist.

2. Kupplungsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikaler Auslenkung oder/ und Druckbelastung in dieser Stellung derselbsttätigen Fahrzeugkupplung das Kugelgelenk (?) mittels der Kraft einer in der Federöffnung (2) des Kupplungsärmes (1; befindlichen Druckfeder (3) eine in Richtung der Kupplungsbolzenachse (19) und zur Fahrzeuglängsmittelachse (18) nähernden Verlagerung des Kugelgelenkes (7) aufweist.

3· Kupplungsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gewölbte Kuppelarmdruckfläche (12) eine horizontal in Höhe der Fahrzeuglängsmittelachse (18) befindliche Fübrungsriile (11) aufweist, die einer Führungsrippe (13) der konkav gewölbten ^wischenstückdruckfläohe (14) des Zwischenstückes (15) gegenüberliegend angeordnet ist.

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4. Kupp lung sge lenk nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein der Oberfläche(6) des Kugelgelenkes (7) entsprechend ausgebildetes Druckstück (5) zwischen der Druckfeder (3) und dem Kugelgelenk (7) angeordnet ist·

i>. Kupplungsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (15) schräg nach hinten abfallende abgerundete Stützflächen (22) aufweist«