DE19947828A1

DE19947828A1 - Abstützvorrichtung einer automatischen Zugkupplung für Schienenfahrzeuge und automatische Zugkupplung

Info

Publication number: DE19947828A1
Application number: DE19947828A
Authority: DE
Inventors: Othmar Czink
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1999-07-20
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2001-02-01
Also published as: DE19947829A1; SE1070645T5; EP1070645A1; SE1070645T3; ATE263051T1; DE50005303D1; DE50005856D1; EP1070645B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung einer automatischen Zugkupplung für Schienenfahrzeuge, insbesondere für einen Kupplungskopf der automatischen Zugkupplung. Diese weist eine, mit dem Schienenfahrzeug koppelbare Rahmeneinheit auf, in welcher eine Zentriervorrichtung, umfassend einen Zentrierarm, gelagert ist. Es sind Mittel zur Übertragung wenigstens der Druck- und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes über den Zentrierarm auf den Chassis des Schienenfahrzeuges vorgesehen. Erfindungsgemäß weisen die Mittel zur Übertragung wenigstens der Druck- und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes auf den Chassis des Schienenfahrzeuges lediglich eine Druckfedereinrichtung, welche sich wenigstens mittelbar am Kupplungskopf und dem Zentrierarm abstützt, und jeweils eine Schwenklageranordnung zwischen Kupplungskopf und Zentrierarm und Zentrierarm und Chassis des Schienenfahrzeuges. Die Druckfedereinrichtung ist in Einbaulage in einer Ansicht von oben betrachtet, bezogen auf die Mittenachse A M des Kupplungskopfes außermittig angeordnet. In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung ist eine Dämpferanordnung, umfassend lediglich einen Stoßdämpfer, in die Abstützvorrichtung integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung für eine automatische Zugkupplung, insbesondere für den Einsatz in Schienenfahrzeugen, im einzelnen mit den Merk malen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1; ferner eine automatische Zugkupplung mit einer derartigen Abstützvorrichtung.

Automatische Zugkupplungen ermöglichen das automatische Verbinden zweier Schienenfahrzeuge, wobei im gekuppelten Zustand zwei derartige Kupplungen eine starre Verbindung zwischen den zwei miteinander zu koppelnden Fahrzeugen her stellen. Diese Kupplungen sind in einer Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten aus dem Stand der Technik bekannt. Stellvertretend wird dabei auf die folgenden Druck schriften verwiesen:

1. Adolf Felsing, Eberhard Hoffmann: "Moderne Technik beider Knorr-Bremse, Systeme für Schienenfahrzeuge; die automatische Zugkupplung - Stand der Entwicklung und Versuchsprogramm", Sonderdruck eines Beitrages in der Fachzeitschrift ETR - Eisenbahntechnische Rundschau, Heft 4/95
2. EP 0 618 126 A2
3. EP 0 230 263 B1

Die automatischen Zugkupplungen fungieren dabei als Kuppelelemente, welche die beim Bilden der Züge während der Fahrt zwischen den einzelnen Fahrzeugen, ins besondere Waggons, entstehenden Druck- und Zugkräfte sowie Relativbewegungen an den Fahrzeugenden bei Kurvenfahrten übertragen, abfedern und dämpfen sowie die Relativbewegungen zueinander aufnehmen können. Diese umfassen im wesent lichen wenigstens einen Kupplungskopf mit Zentrierflächen, einen Kupplungsarm, ein Riegelsystem, ein Betätigungssystem für das Riegelsystem, eine Abstützvor richtung sowie den Kupplungskörpern zugeordnete Leitungskupplungen, beispiels weise Luftleitungskupplungen. Des weiteren kann eine Umstellautomatik vorgesehen werden, der auch ein entsprechendes Betätigungssystem zugeordnet ist. Die Betäti gungssysteme für die Umstellautomatik und das Riegelsystem können dabei in ei nem System zusammengefaßt werden. Zur Realisierung der Kopplungsmöglichkeit mit einem konventionellen Schraubenkupplungssystem kann zusätzlich eine Ge mischtzugkupplung vorgesehen werden, welche als zweites Kupplungssystem in die automatische Zugkupplung integriert wird. Des weiteren kann die Grundausführung mit einer Gemischtluftkupplung und/oder einer Luftkupplung für eine Hauptluftbehäl terleitung und/oder Leitungskupplungen aus Elektrokupplungen ausgestattet bzw. ergänzt werden. Bezüglich der Kinematik der einzelnen Elemente des Kupplungssy stems kann auf die obengenannten Druckschriften verwiesen werden.

Die Abstützvorrichtung einer automatischen Zugkupplung hat dabei die Aufgabe, den Kupplungskopf zu tragen und diesen mit einer definierten Kraft in Richtung der mit der automatischen Zugkupplung in Eingriff bringbaren zweiten automatischen Zugkupplung des zu koppelnden Waggons zu drücken und den Kupplungskopf nach einer Auslenkung selbsttätig wieder in die Mittellage zurückzuführen. Dazu sind we nigstens zwei, seitlich unter dem Kupplungskopf angeordnete Druckfedern in Form von Vordrückfedern vorgesehen, welche die Vordrück- und Gewichtskraft vom Kupplungskopf über einen Zentrierarm auf den Chassis des Fahrzeuges übertragen. Zum Ausgleich des Axialspieles bzw. zur kontrollierten Dämpfung von Schwingun gen, welche aufgrund von Toleranzen in der Verbindung zwischen dem Schienen fahrzeug bzw. dem einzelnen Waggon und der automatischen Zugkupplung oder dem Seitenpuffer sowie den einzelnen Elementen der automatischen Zugkupplung entstehen, können entsprechende Dämpfungsvorrichtungen vorgesehen werden. Diese sind vorzugsweise symmetrisch bezogen auf die Mittenachse des Kupplungs kopfes bzw. die theoretische Verbindungsachse der miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge dem Kupplungskopf zugeordnet. Die symmetrische Ausführung bedingt eine entsprechende Auslegung, welche insbesondere durch die Bauraum gegebenheiten hinsichtlich ihrer Größe beschränkt ist. Des weiteren ist die Anwen dung einer einzigen Dämpfereinrichtung nur durch entsprechende Modifikationen möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abstützvorrichtung der ein gangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß diese unabhängig von der Aus gestaltung der automatischen Zugkupplung immer zur Übertragung der Vordrück- und Gewichtskräfte in die Rahmeneinheit und der Rückstellung bei Auslenkung in die verschiedenen Auslenkrichtungen geeignet ist. Des weiteren sollte eine leichte Integration einer Dämpfungsvorrichtung erfolgen können. Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es erstrebenswert, mit der Abstützvorrichtung eine Möglich keit zu schaffen, welche nicht hinsichtlich des Bauraumes in Richtung der theoreti schen Verbindungsachse A_vtheoretisch der miteinander zu koppelnden Schienen fahrzeuge auf der Seite des Kupplungskopfes, an welcher dieser mit einer zweiten automatischen Zugkupplung gekoppelt werden kann, begrenzt ist. Die erfindungs gemäße Lösung soll sich des weiteren durch einen möglichst geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand auszeichnen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakteri siert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. Die Abstützvorrichtung umfaßt eine in der Rahmeneinheit gelagerte Zentriervorrich tung mit einem Zentrierarm und Mitteln zur Übertragung wenigstens der Druck- und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes über den Zentrierarm auf den Chas sis des Schienenfahrzeuges. Erfindungsgemäß weisen die Mittel zur Übertragung wenigstens der Druck-und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes auf den Chas sis des Schienenfahrzeuges lediglich eine Druckfedereinrichtung auf, welche sich wenigstens mittelbar am Kupplungskopf und dem Zentrierarm abstützt, und jeweils eine Schwenklageranordnung zwischen Kupplungskopf und Zentrierarm und Zen trierarm und Chassis des Schienenfahrzeuges.

Die Druckfedereinrichtung ist dabei in Einbaulage in einer Ansicht von oben be trachtet bezogen auf die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes außermittig ange ordnet. Die Kraftübertragung erfolgt dabei im wesentlichen an diesen Elementen über Schwenklageranordnungen, welche eine Bewegbarkeit des Zentrierarmes ge genüber dem Kupplungskopf um jeweils wenigstens zwei Achsen, einer horizontalen Achse und einer vertikalen Achse in Einbaulage betrachtet, ermöglichen.

Die erfindungsgemäße ausgestaltete Abstützvorrichtung, insbesondere die Druckfe dereinrichtung ist dabei unter einem weiteren Aspekt der Erfindung vorzugsweise dem Kupplungskopf in einem Bereich zugeordnet, welcher durch die theoretische Verbindungsachse der miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge in Einbaulage betrachtet in horizontaler Richtung und einem Seitenpuffer begrenzt wird, welcher dem Kupplungskopf auf der Seite zugeordnet ist, die vom Kupplungskopf der zu koppelnden automatischen Zugkupplung weggerichtet ist. Die Abstützvorrichtung, insbesondere die Druckfedereinrichtung ist in Einbaulage in horizontaler Richtung betrachtet bezogen auf die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes unterhalb dieser und in horizontaler Richtung betrachtet vorzugsweise vollständig in einem Bereich angeordnet, welcher durch die Mittenachse des Kupplungskopfes und die Symme trielinie des am Schienenfahrzeug auf der von der zu kuppelnden automatischen Zugkupplung abgewandten Seite des Kupplungskopfes angeordneten Seitenpuffers begrenzt, wobei der Bereich unterhalb der Mittenachse im wesentlichen frei von den Bauelementen der Abstützvorrichtung ist. Diese Anordnung ist deshalb besonders günstig, da dann die Mitte, d. h. die Waggonachse wegen der kurzen Bautiefe, dem geforderten großen Durchhub der automatischen Zugkupplung und der hohen Zug kräfte der automatischen Zugkupplung und der Baukörper der automatischen Zug kupplung vollständig für diese Funktionen zur Verfügung steht. Ausführungen mit nur teilweiser außermittiger Anordnung sind ebenfalls denkbar, jedoch hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Elemente und deren Auslegung durch den zu erzielenden Durchhub und die Größe der wirkenden Zug- und Druckkräfte im gekuppelten Zu stand beschränkt.

Die Krafteinleitung und Übertragung erfolgt somit außermittig und unsymmetrisch bezogen auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden miteinan der zu koppelnden Schienenfahrzeuge. Zur Realisierung einer gleichmäßigen Kraft einleitung, vorzugsweise im Bereich der theoretischen Verbindungsachse in den Chassis des Schienenfahrzeuges gestaltet sich die vorrichtungsmäßige Ausführung der Abstützvorrichtung dabei wie folgt:
Die Abstützvorrichtung umfaßt eine Rahmeneinheit mit wenigstens einem Rahmen grundelement, welches wenigstens mittelbar mit dem der Zugkupplung zugeordne ten Schienenfahrzeug verbunden ist. Am Rahmengrundelement ist eine Zentriervor richtung, welche einen Zentrierarm und eine am Zentrierarm angelenkte Lenkerein richtung umfaßt, in zwei Achsen schwenkbar gelagert. Dabei handelt es sich um eine horizontale Achse in Einbaulage betrachtet, welche sich unterhalb der Mittenachse des Kupplungskopfes befindet und eine vertikale Achse, die senkrecht zur Mit tenachse des Kupplungskopfes ausgerichtet ist. Die Schwenkbarkeit um die beiden Achsen wird dabei mittels einer Lageranordnung realisiert, welche am Rahmengrun delement um die horizontale Achse schwenkbar gelagert ist und in welcher der Zen trierarm um die vertikale Achse schwenkbar gelagert ist. Die Anbindung des Zen trierarmes am Kupplungskopf erfolgt über die Lenkereinrichtung, welche einen Len ker umfaßt, der mit dem Zentrierarm schwenkbar um eine in Einbaulage betrachtet horizontal verlaufende Achse verbunden ist und welcher ein Kugelgelenk, beispiels weise in Form eines Kugelkopfes trägt, der im Kupplungskopf gelagert ist. Das Zu sammenwirken von Kugelkopf und Kupplungskopf ermöglicht eine räumliche Rela tivbewegung zwischen beiden Elementen. Die Druckfedereinrichtung stützt sich da bei mit wenigstens einem Endbereich wenigstens mittelbar an einer, eine erste Stützfläche bildenden Verbindungsfläche an der Lenkereinrichtung, welche zwischen der schwenkbaren Anlenkung der Lenkereinrichtung am Zentrierarm und der Anbin dung über den Kugelkopf am Kupplungskopf gebildet wird, ab. Das andere Ende der Druckfedereinrichtung stützt sich dabei wenigstens mittelbar über den Zentrierarm an der Rahmeneinheit, insbesondere dem Rahmengrundelement ab. Zur Erzeugung der Rückstellkräfte ist der Zentriervorrichtung ein Richtgelenk zugeordnet, welches dadurch charakterisiert ist, daß dieses in Form eines Kugelgelenkes in der Rahmen einheit gelagert ist. Dazu weist das Richtgelenk einen wenigstens halbkugelförmig ausgeführten Vorsprung auf, der in einer entsprechenden Ausnehmung in der Rah meneinheit, insbesondere im Rahmengrundelement geführt wird und durch einen bestimmten Wälzradius zum Abwälzen in der Ausnehmung charakterisiert ist und eine entsprechende Stützweite aufweist. Das Richtgelenk ist des weiteren parallel zum Zentrierarm mittels einer Zwangsführung, d. h. einer Längsführung geführt. Jede Auslenkung des Zentrierarmes bedeutet eine entsprechende Kraftübertragung auf das Richtgelenk und damit die Rahmeneinheit. Das Richtgelenk weist des weiteren einen in einem Winkel zur Zentriervorrichtung verlaufenden, in einer Ansicht von oben jedoch rechtwinklig zum Zentrierarm verlaufenden Ausleger auf, welche eine Anlagefläche für den zweiten Endbereich der Druckfedereinheit bildet. Die Abstüt zung der Druckfedereinheit wirkt somit in der Zentriervorrichtung über das Richtge lenk an der Rahmeneinheit.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es mit einer relativ einfachen Konstruktion eine gleichmäßige Abstützung einer automatischen Zugkupplung mit einer unsym metrisch zur theoretischen Verbindungsachse der miteinander zu koppelnden Schie nenfahrzeuge bzw. der Mittenachse des Kupplungskopfes angeordneten bzw. aus gebildeten Abstützvorrichtung zu realisieren. Die Abstützvorrichtung kann somit in einem Bereich der automatischen Zugkupplung verlegt werden, in dem keinerlei Bauraumprobleme bestehen, so daß eine entsprechend großzügige Auslegung er folgen kann. Des weiteren ist es möglich, entsprechend einer vorteilhaften Ausge staltung in einer derart gestalteten Abstützvorrichtung zum Ausgleich des Axialspie les bzw. der Toleranzen eine Dämpfungsvorrichtung zu integrieren. Diese ist mit dem Kupplungskopf einerseits und dem, dem Kupplungskopf zugeordneten Schienen fahrzeug andererseits wenigstens mittelbar verbindbar. Der Kupplungskopf ist dazu längsverschiebbar auf einem Kupplungsarm gelagert.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen einer Dämpfungsvorrichtung können Schwingungen, die aufgrund von Toleranzen in der Verbindung zwischen dem Schienenfahrzeug bzw. dem einzelnen Waggon und der automatischen Zugkupp lung oder dem Seitenpuffer sowie den einzelnen Elementen der automatischen Zug kupplung entstehen, auf einfache Art und Weise kontrollierbar gedämpft werden.

Die Anlenkung der Dämpfungsvorrichtung kann dabei direkt am Kupplungskopf ei nerseits und direkt an dem mit dem Kupplungskopf gekoppelten Schienenfahrzeug, insbesondere der Waggonbohle, realisiert werden. Neben der direkten Anbindung ist auch eine Ankopplung über zusätzliche Tragelemente, beispielsweise Konsolen möglich.

Die Dämpfungsvorrichtung umfaßt einen Stoßdämpfer. Die Anlenkung des Stoß dämpfers erfolgt dabei an der Lenkereinrichtung und dem Zentrierarm, insbesondere dem mit dem Zentrierarm gekoppelten Richtgelenk.

Aufgrund der Notwendigkeit des Befahrens von Gleisbögen und damit der Schwenk barkeit des Kupplungskopfes sind diese Schwenkbewegungen ebenfalls von den Stoßdämpferanordnungen mit auszuführen. Daher erfolgt die Kopplung mit dem Kupplungskopf und dem diesem zugeordneten Schienenfahrzeug über entspre chende Mittel, welche eine entsprechende Schwenkbewegung zulassen. Im einfach sten Fall werden dazu Drehgelenke eingesetzt.

Unter dem Begriff Stoßdämpfer wird immer ein Flüssigkeitsdämpfer bzw. eine hy draulische Dämpfungsvorrichtung verstanden, bei welcher Schwingungsenergie durch Reibung einer Flüssigkeit in Wärmeenergie umgesetzt wird. Derartige Dämp fungseinrichtungen bieten gegenüber reinen Reibungsdämpfern den Vorteil, daß die Dämpfungskraft mit zunehmender Geschwindigkeit ebenfalls zunimmt. Die Stoß dämpfer können dabei als sogenannte Teleskopschwingungsdämpfer ausgeführt werden, welche wiederum in bekannter Weise beispielsweise als

a) Einrohrdämpfer oder
b) Zweirohrdämpfer

in Abhängigkeit des anzuwendenden Verfahrens, durch das sowohl der Ausgleich des Volumens der stetig einseitig angeordneten Kolbenstange, als auch des Diffe renzvolumens infolge Wärmedehnung des Druckmittels bewirkt wird, ausgestaltet sein können. Diese bestehen jeweils im wesentlichen aus einer Zylinder-/Kolben einheit, umfassend wenigstens einen Arbeitszylinder, in welchem jeweils wenigstens ein Arbeitskolben, der über eine Kolbenstange mit dem Schienenfahrzeug verbind bar ist, auf- und abgleiten kann. Bei der Ausführung des Stoßdämpfers als Tele skopschwingungsdämpfungsvorrichtung in Form eines Zweirohrdämpfers, ist der Arbeitszylinder von einem zweiten Zylinder umgeben, welcher als Vorratsbehälter für ein Druckmittel, vorzugsweise Hydrauliköl, dient. Bei Bewegung des von der Flüssig keit umgebenen und mit engen Bohrungen und/oder Ventilen versehenen Arbeits kolbens wird dann die Flüssigkeit durch die Bohrungen und Ventile gedrückt und er wärmt sich. Schwingungsenergie wird somit in Wärmeenergie umgewandelt. Andere Ausführungen sind denkbar. Beispielsweise kann die Zylinder-/Kolbeneinrichtung mehrere Arbeitskammern umfassen, wobei entsprechend der Funktionsweise ein Übertritt des Betriebsmittels von einer Arbeitskammer in die andere erfolgt.

Jeder Stoßdämpfer kann dabei ständig oder aber nur wahlweise bei Bedarf mit ei nem Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl beaufschlagt werden. Im erstgenannten Fall kann die Teleskopschwingungsdämpfungsvorrichtung ohne zusätzliche Modifi kation Verwendung finden. Im zweiten Fall sind der Zylinder-/Kolbeneinheit jedoch Mittel zur wahlweisen Steuerung, insbesondere wahlweisen Bereitstellung der Dämpfungswirkung zugeordnet. In diesem Fall wird der Stoßdämpfer mit einer be stimmten Dämpfungskraft aufgrund eines entsprechenden Signales hinsichtlich sei ner Wirkung bei Bedarf zu- oder abgeschaltet. Als Signal kann dabei beispielsweise eine, die entsprechende Funktionsstellung "lang" oder "kurz" der Kupplung wenig stens mittelbar charakterisierende Größe verwendet werden. Wird die Dämpfungs kraft nicht benötigt, wird der Stoßdämpfer bzw. die Stoßdämpfer nicht mit Druckmittel beaufschlagt. Dazu besteht die Möglichkeit, jedem einzelnen Stoßdämpfer oder der gesamten Stoßdämpferanordnung ein entsprechendes Betriebsmittelversorgungssy stem zuzuordnen, welches einen Durchlauf durch die einzelne Zylinder- /Kolbeneinheit eines Stoßdämpfers bzw. die einzelnen Zylinder-/Kolbeneinheiten durch Vorsehen eines Zulaufes und eines Ablaufes ermöglicht und wahlweise den Zulauf sperrt oder aber die Zylinder-/Kolbeneinheit in einem Bypass umgeht. Die Bypassleitung kann dabei jedem einzelnen Stoßdämpfer oder aber einer Mehrzahl von Stoßdämpfern als gemeinsam nutzbare Bypassleitung zugeordnet werden. In diesem Fall sind zusätzliche Mittel im Kreislauf vorzusehen, welche einen entspre chenden Betriebsmittelumlauf ermöglichen, beispielsweise in Form von Ventilein richtungen oder Absperreinrichtungen. Bezüglich der konkreten Ausführung beste hen eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine konkrete Ausführung der automati schen Zugkupplung beschränkt. Diese kann beispielsweise wie in den eingangs ge nannten Druckschriften ausgeführt sein.

Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften bezüglich des Aufbaus der automati schen Zugkupplung wird hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vor liegenden Anmeldung mit aufgenommen.

Die automatische Zugkupplung besteht dabei beispielsweise neben den Baugruppen Kupplungskopf, Kupplungsarm aus einem Riegelsystem und einer Umstellautomatik, wenigstens einem Betätigungssystem für die Umstellautomatik und das Riegelsy stem, einer Abstützvorrichtung, aus einer Luftkupplung für die Hauptluftleitung, einer Gemischtzugkupplung und einer Gemischtluftkupplung. Diese Grundausführung kann zusätzlich noch durch weitere Baugruppen ergänzt werden. Als diese Bau gruppen können beispielsweise die Luftkupplung für die Hauptluftbehälterleitung und eine Elektrokupplung angesehen werden. Das Riegelsystem hat die Aufgabe, das Profil der beiden miteinander zu kuppelnden Kupplungsköpfe, die jeweils einem Waggon zugeordnet sind, zu verschließen und beim Entkuppeln das Profil zu öffnen. In der kuppelbereiten Stellung ist dabei der Riegel des Riegelsystems in der Regel im Kupplungskopf zurückgedrückt, um Raum für die Gemischtzugkupplung zu schaffen. Die Umstellautomatik dient zur Einstellung der Funktionsstellungen "lang" bzw. "kurz". Die Verkürzung kann dabei durch ein Distanzstück, welches zwischen den Kupplungskopf und den Kupplungsarm einfällt, realisiert werden. Die konkrete konstruktive Ausführung der automatischen Zugkupplung hinsichtlich der einzelnen Funktionsgruppen liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes. Dies gilt auch für die konkrete konstruktive Gestaltung der Anbindung der Stoßdämpfer am Kupplungskopf und dem zu kuppelnden Wagen bzw. Waggon.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung eine vorteilhafte Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten Abstützvorrichtung ei ner automatischen Zugkupplung für den Einsatz in Schienenfahrzeu gen in einer Ansicht von rechts in Einbaulage betrachtet;

Fig. 2 verdeutlicht eine Ausführung der erfindungsgemäßen Abstützvorrich tung gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von oben.

Die Fig. 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten Abstützvorrichtung 1 einer automati schen Zugkupplung 2 für den Einsatz in Schienenfahrzeugen zur wenigstens me chanischen Kopplung zweier Schienenfahrzeuge bzw. Waggons, hier wenigstens teilweise angedeutet ein Waggon 3. Die Fig. 1 verdeutlicht dabei die Ansicht auf die Abstützvorrichtung 1 in Einbaulage der automatischen Zugkupplung 2 in einem Schienenfahrzeug bzw. Waggon 3 in horizontaler Richtung auf die theoretische Ver bindungsachse A_Vtheoretisch für die Kopplung zwischen den zwei miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeugen bzw. Waggons betrachtet. Dabei bilden im gekup pelten Zustand zwei derartige Kupplungen eine starre Verbindung zwischen den mit einander zu koppelnden Fahrzeugen bzw. Waggons.

Die Abstützvorrichtung 1 umfaßt wenigstens eine Rahmeneinheit 4 mit mindestens einem, am Schienenfahrzeug bzw. Waggon 3 wenigstens mittelbar befestigbaren Rahmengrundelement 5 und einen Zentrierarm 6, welcher einen Kupplungskopf 8 der automatischen Zugkupplung 2 trägt und in der Rahmeneinheit 4 gelagert ist. Er findungsgemäß erfolgt die Lagerung des Zentrierarmes 6 gelenkig um wenigstens eine horizontale und eine vertikale Achse in Einbaulage betrachtet in der Rahmen einheit 4. Des weiteren sind Mittel zur Übertragung einer Vordrück- und/oder Ge wichtskraft des Kupplungskopfes 8 über den Zentrierarm 6 auf das mit der Rahmen einheit 4 verbundene Schienenfahrzeug bzw. den Waggon 3 vorgesehen. Diese Mittel umfassen lediglich eine Druckfedereinrichtung 9, welche dem Kupplungskopf 8 und dem Zentrierarm zugeordnet ist. Die Druckfedereinrichtung 9 umfaßt vorzugs weise eine Druckfeder 57. Die Abstützvorrichtung 1 ist somit in Einbaulage betrach tet bezogen auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden mit einander zu koppelnden Schienenfahrzeuge unsymmetrisch ausgeführt und dem Kupplungskopf 8 einseitig bezogen auf eine in Einbaulage vertikale Ebene parallel zur vertikalen Ebene durch die Mittenachse A_M zugeordnet. Die Anordnung der Ab stützvorrichtung 1 erfolgt dabei in Einbaulage auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch in horizontaler Richtung betrachtet unterhalb der Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8 und in einer Ansicht von oben auf den Kupplungskopf 8, d. h. in Einbaulage in vertikaler Richtung auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch betrachtet außermittig zur Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8.

In den Fig. 1 und 2 werden zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Lösung aus Vereinfachungsgründen lediglich die wesentlichsten Elemente der automati schen Zugkupplung 2 wiedergegeben. Der Kupplungskopf 8 ist dabei mit einem Kupplungsprofil 10 versehen, welches Zentrierflächen 11 aufweist. Beim Zusam menfahren zweier derartig gestalteter Kupplungsköpfe 8, welche jeweils einem, der miteinander zu verbindenden Schienenfahrzeuge, insbesondere Waggons 3 zuge ordnet sind, werden dabei diese durch ihre jeweiligen Zentrierflächen 11 so zusam mengeführt, daß ihre Längsachsen A_LK, welche der Mittenachse des Kupplungs kopfes A_M entsprechen und im gekuppelten Zustand mit der theoretischen Verbin dungsachse A_Vtheoretisch identisch sind, fluchten. Die vordere Kontur des Kupp lungskopfes 8 ist dabei in der Regel klauenförmig ausgebildet. Zur Realisierung der mechanischen Verbindung zwischen zwei miteinander zu koppelnden Schienenfahr zeugen bzw. Waggons 3 verhaken sich dabei die beiden Kupplungsköpfe 8 unter einander und werden in dieser Stellung durch ein, hier im einzelnen nicht darge stelltes Riegelsystem, welches beim Kuppeln, Schließen oder zum Entkuppeln des Kupplungsprofiles öffnet, gesichert. Zur Übertragung der Zugkräfte vom Kupplungs kopf 8 über einen Gelenkbolzen 53 auf eine Zugfeder 49 ist dabei ein, hier nicht nä her dargestellter Kupplungsarm 48 vorgesehen. Auf diesem ist der Kupplungskopf 8 längs verschiebbar gelagert. Die in der Figur dargestellte Druckfedereinrichtung 9 drückt dabei den Kupplungskopf 8 stets in die Stellung "lang", welche der kuppelbe reiten Stellung entspricht. Zur Einstellung der Positionen bzw. Stellungen des Kupp lungskopfes 8 in die Positionen "lang" bzw. "kurz" ist eine, in den Figuren im einzel nen nicht dargestellte Umstellautomatik vorgesehen. Zur Realisierung einer mög lichst geringen Kupplungskopfbreite wird die automatische Zugkupplung 2 durch die Abstützvorrichtung 1 im nicht gekuppelten Zustand in einer horizontal vorausge lenkten Stellung gehalten. Diese Stellung ist durch den Winkel zwischen der theore tischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge bzw. Waggons 3 und der Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8 in der Ansicht von oben betrachtet gemäß Fig. 2 beschreibbar. Dieser Winkel ist mit α gekennzeichnet. Beide Achsen - die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch und die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8 - verlaufen dabei durch den Gelenkpunkt G der Anlenkung des Kupplungsarmes 48 am Schienenfahrzeug 3.

Die erfindungsgemäß gestaltete Abstützvorrichtung 1 stützt die in Richtung der theo retischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch der miteinander zu koppelnden Schie nenfahrzeuge 3 bzw. der Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8 eingeleiteten Druck und/oder Gewichtskräfte einseitig jedoch gleichmäßig, d. h. in der Waggon mitte am Schienenfahrzeug bzw. Waggon 3 ab. Die Wirkungslinien der Kräfte zwi schen der Anlenkung der Abstützvorrichtung 1 am Kupplungskopf 8 und am Schie nenfahrzeug bzw. Waggon 3 verlaufen dabei in der Ansicht von oben auf den Kupp lungskopf 8 betrachtet einseitig bezogen auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch der miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge 3 bzw. die Mit tenachse A_M des Kupplungskopfes 8. Zur gleichmäßigen Krafteinleitung in den Chassis des Schienenfahrzeuges erfolgt die Kraftübertragung über die einzelnen Elemente der Abstützvorrichtung 1, welche über Schwenklageranordnungen mitein ander gekoppelt sind. Dazu ist im Rahmengrundelement 5, d. h. der Konsole eine Lagervorrichtung 12 schwenkbar in waagerechter, d. h. horizontaler Achse in Ein baulage der beiden miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge 3 betrachtet, an den einzelnen Holmen 13, hier den beiden Holmen 13.1 und 13.2 der Konsole gela gert. Die Lagervorrichtung 12 weist ihrerseits in der Hochachse, d. h. in vertikaler Richtung in Einbaulage der automatischen Zugkupplung 2 betrachtet mittig zur Mit tenachse A_M des Kupplungskopfes 8 unterhalb des Gelenktrichters 14 des Schie nenfahrzeuges 3 eine Schwenklagereinrichtung 15 auf. Diese Schwenklagereinrich tung 15 dient der Lagerung des Zentrierarmes 6 und ermöglicht Schwenkbewegun gen in der horizontalen Verbindungsebene der beiden miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge 3 nach links und rechts, d. h. bei Projizierung des Zentrierarmes 6 in eine Ebene, welche durch die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch und eine Senkrechte zu dieser, welche in Einbaulage der automatischen Zugkupp lung 2 in horizontaler Richtung verläuft, beschreibbar ist, eine Auslenkung um die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch in einer horizontalen Ebene. Die La gervorrichtung 12 und die Schwenklagereinrichtung 15 bilden dabei die Mittel zur wenigstens in zwei Achsen gelenkigen Lagerung des Zentrierarmes 6 in der Rah meneinheit 4. Diese Mittel sind mit 16 bezeichnet und bilden in ihrer Gesamtheit eine erste Schwenklageranordnung. Die gelenkige Lagerung erfolgt dabei in Einbaulage betrachtet um eine horizontale und eine vertikale Achse, wobei die horizontale Achse hier mit A_WK bezeichnet ist und unterhalb der Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8 angeordnet ist, während die vertikale Achse A_V senkrecht zur theoretischen Mit tenachse A_M verläuft. Der Zentrierarm 6 ist über eine Lenkereinrichtung 17 mit dem Kupplungskopf 8 gekoppelt. Die Lenkereinrichtung 17 ist dazu über wenigstens ein Drehgelenk 18, vorzugsweise eine Schwenklagerung 19 mit dem Zentrierarm 6 ver bunden. Die Schwenklagerung 19 ist dabei in Einbaulage betrachtet in einer in hori zontalen Richtung ausgerichteten Ebene unterhalb der Mittenachse A_M des Kupp lungskopfes 8 angeordnet. Die Lenkereinrichtung 17 trägt mit einer Kugelgelenk anordnung 20 in Form eines Kugelkopfes die automatische Zugkupplung 2. Die Ku gelgelenkanordnung ist dabei in dem von der Schwenklagerung 19 abgewandten Endbereich 21 der Lenkereinrichtung 17 angeordnet. Die Kopplung zwischen der Lenkereinrichtung 17 und dem Kupplungskopf 8 über die Kugelgelenkanordnung 20 weist dabei einen Freiheitsgrad von 3 auf, dies bedeutet, daß der Kugelkopf eine räumliche Bewegung ermöglicht. Die Schwenklagerung 19 und die Kugelgelen kanordnung 20 bilden dabei Mittel 56 zur gelenkigen Lagerung der Zentriervorrich tung 23 in wenigstens zwei Achsen am Kupplungskopf 8. Die Mittel 56 bilden eine zweite Schwenklageranordnung. Der Kugelkopf 20 weist des weiteren in der hori zontalen Ebene in Einbaulage betrachtet wenigstens einen zylindrischen Ausleger 22 auf. Lenkereinrichtung 17 und Zentrierarm 6 bilden dabei die sogenannte Zen triervorrichtung 23, welche wenigstens mittelbar um zwei Achsen gelenkig in der Rahmeneinheit 4 gelagert ist. Die Zentriervorrichtung 23 ermöglicht es, daß die au tomatische Zugkupplung 2 einen Druckhub in Richtung der theoretischen Verbin dungsachse A_Vtheoretisch mit der gleichzeitig überlagerten Auslenkbewegung im Kegelbereich um die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch , welche der Waggonachse entspricht und eine mögliche Drehmomentenübertragung auf die Waggonbohle, welche wenigstens mittelbar mit der Rahmeneinheit 4 verbunden ist, auszuführen. Um nach erfolgtem Druckhub wieder die Ausgangsstellung der auto matischen Zugkupplung zu erzielen sind Mittel 24 zur Mittenrückstellung vorgese hen. Diese umfassen ein Richtgelenk 25, welches sich an der Rahmeneinheit 4, ins besondere dem Rahmengrundelement 5 in Form der Konsole abstützt, wobei die Abstützung gelenkig erfolgt. Dies wird durch eine geeignete Ausformung 26 an der Konsole 5 erzielt, welche mit einer entsprechend dazu komplementären Ausgestal tung am Richtgelenk 25 in Wirkverbindung tritt. Diese Ausgestaltung ist dadurch cha rakterisiert, daß das Richtgelenk 25 einen, im wesentlichen halbkugelförmigen Vor sprung 27 aufweist, welcher durch einen bestimmten Radius, welcher dem Wälzradi us r_wälz entspricht, und mit entsprechender Stützweite charakterisiert ist. Das Richt gelenk 25 ermöglicht dabei ebenfalls eine Schwenkbewegung um zwei Achsen, eine horizontale Achse und eine vertikale Achse, welche zu den Schwenkachsen des Zentrierarmes in horizontaler und vertikaler Richtung parallel angeordnet sind. Das Richtgelenk 25 ist dazu in einer Längsführung 28, welche am Zentrierarm 6 ange ordnet ist und mit diesem wenigstens mittelbar gekoppelt ist, geführt. Damit wird fortlaufend eine Parallelität zwischen Richtgelenk 25 und Zentrierarm 6 realisiert. Das Richtgelenk 25 erstreckt sich dazu in Einbaulage betrachtet vom Rahmengrun delement 5 in Richtung der theoretischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch vom Rahmengrundelement 5 weg. Das Richtgelenk weist wenigstens zwei Teilelemente auf, ein erstes Teilelement 29, welches im wesentlichen im Querschnitt betrachtet L- förmig ausgeführt ist, wobei an dem ersten Schenkel 30 der halbkugelförmige Vor sprung 27 angeordnet ist und der zweite Schenkel 31 sich in Richtung parallel zur theoretischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden miteinander zu koppeln den Schienenfahrzeuge von der Konsole 5 weg erstreckt. Erster und zweiter Schen kel 30 bzw. 31 können dabei platten- oder stabförmig ausgeführt sein. Das zweite Teilelement 32 ist in der Ansicht von oben in Einbaulage der automatischen Zug kupplung 2 betrachtet vorzugsweise senkrecht zum ersten Teilelement 29 ausge führt. In der Ansicht von rechts, d. h. auf die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge in Einbaulage in horizontaler Richtung betrachtet ist zwischen dem ersten und zweiten Teilelement 29 bzw. 32 ein Winkel, welcher vorzugsweise ungleich 90 ist, vorgesehen. Das zweite Teilelement 32 bildet dabei eine Wirkfläche 33, an welcher die Druckfedereinrichtung 9 angreift. Die Druckfedereinrichtung 9, die mit ihrem Endbereich 34 auf die Wirkflä che 33 im Richtgelenk 25 bewirkt, daß dieses bei Auslenkung nach links, d. h. bei Auslenkung des Kupplungskopfes von der Abstützvorrichtung 1 weg um die theoreti sche Verbindungsachse A_Vtheoretisch der beiden miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge in Einbaulage in einer Ansicht von oben betrachtet bzw. nach oben oder unten immer wieder in die Mitte, d. h. die Ausgangsposition zurückgestellt wird. Die Druckfedereinrichtung 9 wirkt des weiteren mit ihrem zweiten Endbereich 35 wenigstens mittelbar auf die Lenkereinrichtung 17. Zum Ausgleich des Schwenk winkels der Druckfedereinrichtung 9 bei Auslenkung der automatischen Zugkupplung 2, insbesondere des Kupplungskopfes 8 ist eine Einrichtung zum Ausgleich des Schwenkwinkels der Druckfedereinrichtung 9 vorgesehen. Diese umfaßt wenigstens eine sogenannte Wiege 37. Bei der Wiege handelt es sich dabei vorzugsweise um ein, eine Anlagefläche 38 für den zweiten Endbereich 35 der Federeinrichtung 9 bil dendes Element 39, welches gelenkig an der Lenkereinrichtung 17 gelagert ist. Die Lagerung erfolgt dabei über eine Schwenklagereinrichtung 40. Die Schwenklagerein richtung 40 umfaßt wenigstens ein Schwenklager, welches an der Lenkereinrichtung 17 angeordnet ist. Die Schwenklagereinrichtung 40 ist dabei in Einbaulage der au tomatischen Zugkupplung 2 betrachtet in horizontaler Richtung ausgerichtet. Die Schwenklageranordnung 40 ermöglicht eine Schwenkbewegung der Wiege 37 um wenigstens eine horizontale Achse in Einbaulage betrachtet, welche vorzugsweise senkrecht zur Mittenachse A_M ausgerichtet ist, d. h. des die Anlagefläche 38 bilden den Elementes 39 gegenüber der Lenkereinrichtung 17 und dem Zentrierarm 6 und damit der Zentriervorrichtung 23.

Idealisiert erfährt bei Vorliegen eines Druckhubes die Lenkereinrichtung 17 eine Schwenkbewegung um die Schwenklagereinrichtung 15, wobei über die mit der Len kereinrichtung 17 gekoppelte Wiege 37 die Druckfedereinrichtung 9 in entsprechen der Weise mit Druckkraft beaufschlagt wird und auf die Wirkfläche 33 am Richtge lenk 25 wirkt. Über die Ausformung 26 an der Konsole 5 bzw. den halbkugelförmigen Vorsprung 27 am Richtgelenk erzeugt das Richtgelenk eine entsprechende Rück stellkraft für den Kupplungskopf 8.

Bei Auslenkung in Einbaulage betrachtet in vertikaler Richtung, insbesondere bei Auslenkung nach oben bzw. nach unten erfährt die Zentriervorrichtung 23 eine Schwenkbewegung um die horizontale Achse A_LK, welche der Längsachse der La gerung der Lagervorrichtung 12 entspricht. Durch die Kopplung des Kugelkopfes 20 mit dem Kupplungskopf 8 erfährt die Lenkereinrichtung 17 eine Schwenkbewegung, welche bei Auslenkung des Kupplungskopfes 8 in vertikaler Richtung in Einbaulage betrachtet nach oben in einer Richtung von dem Rahmengrundelement 5 in Form der Konsole weg erfolgt, während bei Auslenkung in vertikaler Richtung nach unten die Lenkereinrichtung 17 eine Schwenkbewegung in Richtung des Rahmengrund elementes 5 in Form der Konsole erfährt. Über die Wiege 37 wird dabei die Druckfe dereinrichtung 9 in entsprechender Weise beaufschlagt. Der Auslenkung entgegen wirkt dabei wiederum das Richtgelenk 25, welches die entsprechende Rückstellbe wegung aufgrund von dessen Lagerung im Rahmengrundelement 5 in Form der Konsole bewirkt. In Analogie gelten diese Ausführung auch für die Auslenkung in einer Ansicht in Einbaulage von oben betrachtet in horizontaler Richtung um die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch. In diesem Fall erfährt die Zentriervor richtung 23 eine Auslenkung um die vertikale Achse, welche durch die Schwenklage reinrichtung 15 zur Lagerung des Zentrierarmes 6 in der Lagervorrichtung 12 reali siert wird. Das Richtgelenk stellt auch hier wieder eine Parallelität für die Anlage bzw. Wirkflächen der Druckfedereinrichtung 9 her. In Analogie gelten diese Aussagen je weils auch für die Überlagerungen der einzelnen Bewegungen, d. h. dem gleichzeiti gen Auftreten einer Auslenkbewegung des Kupplungskopfes 8 in horizontaler und vertikaler Richtung.

Die erfindungsgemäß gestaltete Abstützvorrichtung 1 weist lediglich eine Druckfe dereinrichtung 9 auf. Diese ist dem Kupplungskopf 8 auf der Seite in einem Bereich zugeordnet, welcher in Einbaulage betrachtet durch die Mittenachse A_M des Kupp lungskopfes 8 begrenzt wird und sich in Richtung der Seite 41 des Kupplungskopfes 8 erstreckt, wobei die Seite 41 der Seite entspricht, welche vom mit dem Kupplungs kopf 8 zu koppelnden Kupplungskopf der anderen erforderlichen Zugkupplung weg weist. Die Anordnung der Druckfedereinrichtung 9 wird dabei nicht durch die Seiten fläche 41 begrenzt, sondern es besteht die Möglichkeit, daß die Druckfedereinrich tung 9 sich über diese Seitenfläche hinaus erstreckt. Da bei vorgespannten Zustand der automatischen Zugkupplung 2 die Mittenachse des Kupplungskopfes A_M nicht der theoretischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch der miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge entspricht, ist der Bereich der Anordnung der Druckfeder vor zugsweise nicht durch die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes 8, sondern durch die theoretische Verbindungsachse A_Vtheoretisch begrenzt. In Einbaulage im Schie nenfahrzeug erfolgt die Anordnung der Druckfedereinrichtung 9 somit im Bereich zwischen der Mittenachse des Kupplungskopfes A_M und den am Schienenfahrzeug angeordneten Seitenpuffern. Die weiteren Elemente der Abstützvorrichtung sind vor zugsweise ebenfalls in diesem Bereich angeordnet, wobei zumindest die Zentriervor richtung 23 hinsichtlich ihrer Anordnung durch den eben beschriebenen Bereich für die Druckfedereinrichtung begrenzt ist. Lediglich die Rahmeneinheit 5 ist in diesem Fall symmetrisch bezogen auf die theoretische Verbindungsachse zwischen den miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeugen in einer Ansicht in Einbaulage der automatischen Zugkupplung von oben betrachtet ausgeführt. Denkbar ist jedoch auch eine unsymmetrische Ausführung. Des weiteren besteht die Möglichkeit, bei entsprechender Auslegung, daß die Zentriervorrichtung sich ebenfalls über die theo retische Verbindungsachse A_Vtheoretisch hinweg erstreckt, d. h. hinsichtlich seiner Ausgestaltung hinsichtlich der äußeren Konturen nicht durch den Bereich zwischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch und Seitenpuffer am Schienenfahrzeug auf der, von der anderen zu kuppelnden automatischen Zugkupplung weg erstreckenden Seite des Kupplungskopfes 8 bestimmt ist.

Die in der Fig. 1 dargestellte Abstützvorrichtung ist zur Abstützung der Druck- und Gewichtskräfte bzw. zur Rückstellung des Kupplungskopfes 8 bzw. der automati schen Zugkupplung 2 unterschiedlichster Ausführung in die Mittellage geeignet. Die erfindungsgemäße Lösung der Ausführung der Abstützvorrichtung ist somit nicht auf eine konkrete Ausführung der automatischen Zugkupplung 1 beschränkt. Die auto matische Zugkupplung 2 besteht dabei beispielsweise neben den Baugruppen Kupplungskopf 8, Kupplungsarm 48 aus einem Riegelsystem und einer Umstellau tomatik, wenigstens einem Betätigungssystem für die Umstellautomatik und des Riegelsystems, einer Luftkupplung für die Hauptluftleitung und/oder einer Gemischt zugkupplung und/oder einer Gemischtluftkupplung. Diese Grundausführung kann zusätzlich noch durch weitere Baugruppen ergänzt werden. Als diese Baugruppen können dabei beispielsweise eine Luftkupplung für die Hauptluftbehälterleitung und eine Elektrokupplung angesehen werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die automatische Zug kupplung 2 wenigstens eine Dämpfungsvorrichtung 50, welche mit dem Kupplungs kopf 8 einerseits und dem, dem Kupplungskopf 8 zugeordneten Schienenfahrzeug 3 andererseits wenigstens mittelbar verbindbar ist. Durch das Vorsehen einer Dämp fungsvorrichtung 50 können die Schwingungen, welche aufgrund von Toleranzen in der Verbindung zwischen dem Schienenfahrzeug bzw. dem einzelnen Waggon und der automatischen Zugkupplung 2 oder dem Seitenpuffer sowie den einzelnen Ele menten der automatischen Zugkupplung 2 entstehen, auf einfache Art und Weise kontrollierbar gedämpft werden. Die Dämpfungsvorrichtung ist dabei auf Zug und Druck beanspruchbar. Die Dämpfungskräfte werden dabei über die Abstützvorrich tung 1 gleichmäßig übertragen. Die Abstützvorrichtung 1 ist derart aufgebaut, daß trotz einseitiger Anordnung der Dämpfungsvorrichtung die Dämpfungskräfte in die Schienenfahrzeugmitte eingeleitet werden. Der Hub und die Auslenkwinkel der au tomatischen Zugkupplung werden mit der Dämpferanordnung nicht beschränkt.

Die Dämpferanordnung 50 umfaßt dabei einen Stoßdämpfer 50.1, wobei unter einem Stoßdämpfer dabei eine Einrichtung zur Dämpfung mechanischer Schwingungen verstanden wird. Dieser kann unterschiedlich ausgeführt sein. In der Regel werden jedoch hydraulische Stoßdämpfer, bei denen die Schwingungseinheit je durch Rei bung einer Flüssigkeit in Wärme überführt wird, verwendet. Vorzugsweise ist der Stoßdämpfer 50.1 als sogenannter Teleskopfschwingungsdämpfer ausgeführt. Diese Teleskopschwingungsdämpfer können beispielsweise als 2-Rohr-Dämpfer oder 1- Rohr-Dämpfer ausgestaltet sein. Diese bestehen dabei im wesentlichen aus einem Arbeitszylinder 51, in welchem ein Arbeitskolben 52, welcher über eine, hier im ein zelnen nicht dargestellte Kolbenstange mit dem Schienenfahrzeug bzw. Waggon verbunden ist, auf- und abgleiten kann. Die Dämpferanordnung 50, insbesondere die Stoßdämpfer 50.1, sind mit dem Kupplungskopf 8 wenigstens mittelbar über die Lenkereinrichtung 17 verbunden und stützen sich wenigstens mittelbar am Schie nenfahrzeug bzw. Waggon 3 ab. Die Abstützung am Schienenfahrzeug bzw. Wag gon 3 erfolgt dabei über den Zentrierarm 6. Da der Kupplungskopf 8 die bereits be schriebenen Auslenkungen entsprechend den angezeichneten Doppelpfeilen erfah ren kann, und zu diesem Zweck über einen Gelenkbolzen 51 drehbar gelagert ist, sind der Stoßdämpferanordnung 50, insbesondere dem Stoßdämpfer 50.1 Mittel zu geordnet, welche ebenfalls eine Auslenkung der einzelnen Stoßdämpfer in entspre chender Weise erlauben. Die Mittel umfassen im einfachsten Fall Drehgelenke, wel che die Kopplung zwischen Kupplungskopf 8 bzw. Lenkereinrichtung 17 und Stoß dämpferanordnung 50 und Schienenfahrzeug bzw. Waggon 3 und Stoßdämpferan ordnung 50 ermöglichen. Diese Drehgelenke sind hier mit 54 und 55 bezeichnet, wobei das Drehgelenk 55 der Befestigung der Stoßdämpfereinrichtung an der Len kereinrichtung 17 dient und vorzugsweise mit der Schwenklagereinrichtung 40 zu sammenfält, bzw. von diesem gebildet wird, während das Drehgelenk 54 der schwenkbaren Lagerung des Stoßdämpfers 50.1 am Zentrierarm 6 dient.

Aufgrund der Notwendigkeit des Befahrens von Gleisbögen und damit der Schwenk barkeit des Kupplungskopfes 8 sind diese Schwenkbögen ebenfalls von der Stoß dämpferanordnung 50.1 mit auszuführen. Dies wird über die schwenkbare Lagerung des Zentrierarms 6 in der Lagervorrichtung 12 realisiert.

Die Stoßdämpferanordnung 50.1, insbesondere der Dämpfungszylinder 51, der zwi schen dem Zentrierarm 6 und der Lenkereinrichtung 17 schwenkbar gelagert ist, kann Dämpfungskräfte in Druck- und Zugrichtung in die entsprechende Lagerung an die Konsole 5 einleiten. Der Dämpfungszylinder wird vorzugsweise von der Druckfe dereinrichtung 9 umschlossen. Die Anordnung des Dämpfungszylinders erfolgt dabei ebenfalls vorzugsweise außermittig zur Verbindungsachse A_Vtheoretisch der mitein ander zu koppelnden Schienenfahrzeuge. Aufgrund der Ausführung der Abstützvor richtung und der Einbindung der Stoßdämpferanordnung 50.1 werden die Druck- und Zugkräfte in der theoretischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch vom Kugelkopf 20 in der automatischen Zugkupplung 2 bis in die Rahmeneinheit 5 aufgrund der Gelen kanordnung der einzelnen Elemente der Abstützvorrichtung übertragen. Der Stoß dämpfer 50.1 kann dabei ständig mit Druckmittel, insbesondere Hydrauliköl befüllt und damit beaufschlagt werden. Es ist jedoch auch denkbar, wie in den Fig. 1 und 2 schematisch vereinfacht verdeutlicht, Mittel 42 zur Steuerung, insbesondere wahlweisen Bereitstellung der Dämpfungswirkung vorzusehen. In diesem Fall wird der Stoßdämpfer 50.1 mit einer bestimmten Dämpfungskraft beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Stellung der Kupplung - "lang" oder "kurz" - hinsichtlich seiner Wirkung zugeschaltet. Wird die Dämpfungskraft dabei nicht benötigt, wird der Stoß dämpfer 50.1 nicht mit Druckmittel beaufschlagt. Die Mittel 42 umfassen dazu bei spielsweise einen Druckmittelkreislauf 43, welcher als offener oder geschlossener Kreislauf ausgeführt sein kann und wenigstens einen Zulauf 44 zum Stoßdämpfer 50.1 und einen Ablauf 45 aufweist, eine Bypassleitung 46, eine Ventileinrichtung 47 und/oder eine Absperreinrichtung. Die beiden letztgenannten Möglichkeiten können alternativ oder in Kombination angewendet werden. Im Fall, daß die Dämpfungskraft nicht benötigt wird, wird dabei das Druckmittel in der Bypassleitung 46 bei geöffneter Ventileinrichtung 47 geleitet, d. h. die aus dem Arbeitszylinder 51 und dem Kolben 52 gebildete Zylinderkolbeneinrichtung 48 des Stoßdämpfers 50.1 wird nicht mit Druck mittel beaufschlagt. Zur Realisierung der Dämpfungswirkung wird dann die Bypass leitung 46 gesperrt, so daß das Druckmittel der Zylinder-/Kolbeneinrichtung 48 des Stoßdämpfers 50.1 beaufschlagt wird. Die Ventileinrichtung 47 ist vorzugsweise als Steuerventil ausgeführt. Durch die Bypassanordnung 46 mit dem Steuerventil 47 kann dann mit Steuerkräften eine Dämpfungskraft bei Bedarf zu- und abgeschaltet werden. Damit besteht die Möglichkeit, beim Kuppeln vergleichsweise kleine Kup pelkräfte einrichten zu können, die bei Kurven den Waggon nicht aus der Schiene herausheben. Ist jedoch der Kuppelvorgang abgeschlossen, so kann die Dämp fungswirkung zugeschaltet werden, um die möglichen Axialschwingungen zweier miteinander gekoppelter automatischer Zugkupplungen zu reduzieren.

Bezugszeichenliste

1

Abstützvorrichtung

2

automatische Zugkupplung

3

Waggon

4

Rahmeneinheit

5

Rahmengrundelement

6

Zentrierarm

7

Mittel zur Übertragung einer Vordruck- und/oder Gewichtskraft des k-es über den Zentrierarm auf den Chassis

8

Kupplungskopf

9

Druckfedereinrichtung

10

Kupplungsprofil

11

Zentrierflächen

12

Lagervorrichtung

13

,

13.1

,

13.2

Holme

14

Gelenktrichter

15

Schwenklagereinrichtung

16

Mittel zur gelenkigen Lagerung des Zentrierarms in zwei Achsen in der Rah meneinheit, erste Schwenklageranordnung

17

Lenkereinrichtung

18

Drehgelenk

19

Schwenklagerung

20

Kugelgelenkanordnung, Kugelkopf

21

Endbereich des Lenkers

22

zylindrischer Ausleger

23

Zentriervorrichtung

24

Mittel zur Mittenrückstellung

25

Richtgelenk

26

Ausformung

27

halbkugelförmiger Vorsprung

28

Längsführung

29

erstes Teilelement

30

erster Schenkel

31

zweiter Schenkel

32

zweites Teilelement

33

Wirkfläche

34

erster Endbereich der Druckfeder

35

zweiter Endbereich der Druckfeder

36

Einrichtung zum Ausgleich des Schwenkwinkels der Druckfedereinrichtung

37

Wiege

38

Anlegefläche

39

Element

40

Schwenklagereinrichtung

41

Seite

42

Mittel zur wahlweisen Bereitstellung einer Dämpfungswirkung

43

Druckmittelkreislauf

44

Zulauf

45

Ablauf

46

Bypass

47

Ventileinrichtung

48

Kupplungsarm

50

Dämpfungsvorrichtung

50.1

Stoßdämpferanordnung

51

Arbeitszylinder

52

Arbeitskolben

53

Gelenkbolzen

54

Drehgelenk

55

Drehgelenk

56

Mittel zur gelenkigen Lagerung der Zentriervorrichtung in wenigstens zwei Achsen am Kupplungskopf, zweite Schwenklageranordnung

57

Druckfeder
G Gelenkachse
A_Vtheoretisch

theoretische Verbindungsachse der miteinander zu koppelnden Schienenfahrzeuge
A_M

Mittelachse des Kupplungskopfes
A_LK

Längsachse
A_WK

horizontale Achse
A_V

vertikale Achse
r_wälz

Wälzradius
α Winkel zwischen der theoretischen Verbindungsachse A_Vtheoretisch

und der Mittenachse A_M

Claims

1. Abstützvorrichtung (1) einer automatischen Zugkupplung (2) für Schienen fahrzeuge, insbesondere für einen Kupplungskopf (8) der automatischen Zug kupplung (2);

1. 1.1 it einer, mit dem Schienenfahrzeug (3) koppelbaren Rahmeneinheit (4);
2. 1.2 mit einem, in der Rahmeneinheit (4) gelagerten Zentriervorrichtung (23), um fassend einen Zentrierarm (6);
3. 1.3 mit Mitteln zur Übertragung wenigstens der Druck-und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes (8) über den Zentrierarm (6) auf den Chassis des Schienenfahrzeuges;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 1.4 die Mittel zur Übertragung wenigstens der Druck-und/oder Gewichtskräfte des Kupplungskopfes (8) auf den Chassis des Schienenfahrzeuges umfassen le diglich eine Druckfedereinrichtung (9), welche sich wenigstens mittelbar am Kupplungskopf (8) und dem Zentrierarm (6) abstützt, und jeweils eine Schwenklageranordnung (56, 16) zwischen Kupplungskopf (8) und Zentrier arm (6) und Zentrierarm (6) und Chassis des Schienenfahrzeuges;
2. 1.5 die Druckfedereinrichtung (9) ist in Einbaulage in einer Ansicht von oben be trachtet bezogen auf die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes (8) außermit tig angeordnet.

2. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedereinrichtung (9) in Einbaulage in horizontaler Richtung betrachtet bezogen auf die Mittenachse A_M des Kupplungskopfes (8) unterhalb dieser angeordnet ist.

3. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn zeichnet, daß diese dem Kupplungskopf (8) auf der vom Kuppelbereich weg weisenden Seite zugeordnet ist.

4. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einem Bereich, welcher durch die vertikalen Ebenen in Einbaulage be trachtet durch die Mittenachse A_M und der Anordnung eines Seitenpuffers am Schienenfahrzeug (3) begrenzt wird, angeordnet ist.

5. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 5.1 die Rahmeneinheit (4) umfaßt mindestens ein, am Schienenfahrzeug wenig stens mittelbar befestigbares Rahmengrundelement (5);
2. 5.2 die erste Schwenklageranordnung zwischen Zentrierarm (6) und Chassis des Schienenfahrzeuges wird von Mitteln (16) zur gelenkigen Lagerung des Zen trierarmes (6) in zwei Achsen - einer horizontalen und einer vertikalen Achse in Einbaulage betrachtet, in der Rahmeneinheit (4) gebildet.

6. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 6.1 die Mittel (16) zur gelenkigen Lagerung des Zentrierarmes (6) in zwei Achsen umfassen eine Lagervorrichtung (12), welche schwenkbar um eine horizontale Achse (A_WK) im Rahmengrundelement (5) gelagert ist;
2. 6.2 die Lagervorrichtung (12) umfaßt eine Schwenklagereinrichtung (15), in wel cher der Zentrierarm (6) um eine vertikale Achse gelagert ist.

7. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Schwenklageranordnung (56) zwischen Zentrierarm (6) und Kupplungskopf (8) von Mitteln (56) zur gelenkigen Lagerung der Zen triervorrichtung (23) in wenigstens zwei Achsen am Kupplungskopf (8) gebil det wird.

8. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 8.1 die Mittel (56) umfassen eine Lenkereinrichtung (17), umfassend einen Len ker, der im Bereich seines einen Endes mit dem Zentrierarm (6) schwenkbar um eine in Einbaulage betrachtet horizontal verlaufende Achse verbunden ist;
2. 8.2 der Lenker weist im Bereich seines anderen Endes ein Kugelgelenk (20) auf, welches mit dem Kupplungskopf (8) in Eingriff steht und eine räumliche Rela tivbewegung zwischen beiden Elementen ermöglicht.

9. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 9.1 die Lenkereinrichtung (17) bildet im Bereich ihrer Verbindungsfläche zwischen Kupplungskopf (8) und Zentrierarm (6), welche zwischen der schwenkbaren Anlenkung der Lenkereinrichtung am Zentrierarm und der Anbindung über den Kugelkopf am Kupplungskopf gebildet wird, eine erste Stützfläche für die Druckfedereinrichtung (9);
2. 9.2 die zweite Stützfläche für die Druckfedereinrichtung (9) wird wenigstens mit telbar vom Zentrierarm (6) gebildet.

10. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stützfläche von einem, mit dem Zentrierarm (6) in horizontaler Rich tung zwangsgeführten und in der Rahmeneinheit (4) gelenkig gelagerten Richt gelenk (25) gebildet wird.

11. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgen den Merkmale:

1. 11.1 das Richtgelenk (25) umfaßt zwei Teilelemente (29, 31) - ein erstes, im we sentlichen im Querschnitt betrachtet L-förmiges Teilelement und ein zweites Teilelement,
2. 11.2 an einem ersten Schenkel (30) des ersten Teilelementes (29) ist wenigstens ein halbkugelförmiges Gelenk (27) angeordnet, welches mit einer entspre chend komplementären Ausführung in Form einer Ausformung (26) an der Rahmeneinheit (4) in Wirkverbindung tritt;
3. 11.3 der zweite Schenkel (31) des ersten Teilelementes (29) erstreckt sich in Ein baulage im wesentlichen in paralleler Richtung zur Mittenachse A_M;
4. 11.4 das zweite Teilelement (32) ist in der Ansicht von oben in Einbaulage der au tomatischen Zugkupplung (2) betrachtet senkrecht zum ersten Teilelement (29) ausgeführt und bildet die zweite Stützfläche (33) für die Druckfederein richtung (9);
5. 11.5 der zweite Schenkel (31) des ersten Teilelementes (29) ist am Zentrierarm (6) längsgeführt.

12. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichent, daß eine Einrichtung zum Ausgleich des Schwenkwinkels der Druckfedereinrichtung (9) vorgesehen ist.

13. Abstützvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 13.1 die Einrichtung zum Ausgleich des Schwenkwinkels der Druckfedereinrichtung (9) umfaßt wenigstens ein, eine Anlagefläche (38) für den zweiten Endbereich (35) der Federeinrichtung (9) bildendes Element (39), welches gelenkig an der Lenkereinrichtung (17) gelagert ist;
2. 13.2 die Lagerung erfolgt über eine Schwenklagereinrichtung (40).

14. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckfedereinrichtung (9) lediglich eine Druckfeder (57) umfaßt.

15. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Dämpfungsvorrichtung (50.1) in Form einer Flüssigkeits dämpferanordnung, umfassend eine Stoßdämpferanordnung (50), vorgese hen ist, welche wenigstens mittelbar mit dem Kupplungskopf (8) und der Rahmeneinheit (4) gekoppelt ist.

16. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer gelenkig an der Lenkereinrichtung (17) und zweiten Teilelement (32) des Richtgelenkes (25) gelagert ist.

17. Abstützvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der einzelne Stoßdämpfer als Teleskopdämpfer ausgeführt ist.

18. Abstützvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stoßdämpferanordnung (50) Mittel zur wahlweisen Bereit stellung der Dämpfungswirkung (42) zugeordnet sind.

19. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die folgende Merkmale:

1. 19.1 die Mittel (42) umfassen wenigstens ein der Stoßdämpferanordnung (50) zu geordnetes Druckmittelversorgungssystem (43);
2. 19.2 das Druckmittelversorgungssystem (43) umfaßt wenigstens einen Zulauf (44) und, einen Ablauf (45) zum Stoßdämpfer und Mittel zur wahlweisen Beauf schlagung der Stoßdämpferanordnung mit Druckmittel.

20. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur wahlweisen Beaufschlagung der Stoßdämpferanordnung (50) mit Druckmittel eine Bypassleitung (46) umfassen.

21. Abstützvorrichtung (1) nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. 21.1 das Druckmittelversorgungssystem (43) ist als offener Kreislauf ausgeführt;
2. 21.2 die Mittel zur wahlweisen Beaufschlagung der Stoßdämpferanordnung umfas sen eine, im Zulauf (44) angeordnete Betriebsmittelförderpumpe und eine, im Ablauf (45) angeordnete Absperr- oder Ventileinrichtung.

22. Automatische Zugkupplung für Schienenfahrzeuge mit einer Abstützvorrich tung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21.

23. Automatische Zugkupplung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die fol genden Merkmale:

1. 23.1 mit einem Riegelsystem zum Verschließen und Öffnen der Profile der beiden miteinander zu kuppelnden Kupplungsköpfe, die jeweils einem Schienenfahr zeug, insbesondere Waggon zugeordnet sind;
2. 23.2 einer Umstellautomatik zur Realisierung zweier Funktionsstellungen eines Kupplungsarmes "lang" bzw. "kurz";
3. 23.3 mit wenigstens einem Betätigungssystem für die Umstellautomatik und das Riegelsystem;
4. 23.4 einer Luftkupplung für die Hauptluftleitung und/oder
5. 23.5 einer Gemischtzugkupplung und/oder
6. 23.6 einer Gemischtluftkupplung.

24. Automatische Zugkupplung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 24.1 mit einer Luftkupplung für die Hauptluftbehälterleitung und
2. 24.2 mit einer Elektrokupplung.

25. Schienenfahrzeug mit einer automatischen Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 24.