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Bezeichnung:
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Zug- und Stoßvorrichtung zur Verbindung von zwei Schienenfahrzeugen
Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Zug- und Stoßvorrichtung zur Verbindung
von zwei Schienenfahrzeugen, insbesondere von zwei Grubenlokomotiven, mittels einer
angelenkten Kuppelstange.
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Beim gleisgebundenen Transport unter Tage ist es vielfach erforderlich,
Lokomotiveinheiten durch Zusammenkuppeln von zwei Lokomotiven oder einer Lokomotive
mit einem sogenannten Bremswagen zu schaffen. Diese Verbindung zwischen zwei Lokomotiven
bzw. einer Lokomotive und einem Bremswagen muß so ausgestaltet sein, daß die so
gebildete Lokomotiveinheit sowohl ziehend als auch schiebend verwendet werden kann.
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Diese Verbindung wurde bisher durch eine starre Kuppelstange bewirkt,
mit deren Hilfe die beim ziehenden bzw. schiebenden
Betrieb zwischen
den beiden Teilen der Lokomotiveinheit auftretenden Kräfte übertragen wurden. Da
im Untertagebetrieb sehr enge Kurvenradien von beispielsweise nur 16 m und Höhenunterschiede
im Bereich der Schienenstöße von bis zu 80 mm vorhanden sein können, wobei insbesondere
derartige Höhenunterschiede zwischen den Schienenoberkanten im Stoßbereich auch
in Kurven vorhanden sein können, führten die starren Kuppelstangen häufig zu Entgleisungen.
Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß bei starren Kuppel stangen beim
Durchfahren derart enger Kurven sowohl bei ziehenden als auch beim schiebenden Betrieb
im Bereich der Anlenkung der Kuppel stange quer zur jeweiligen Längsachse des angekuppelten
Fahrzeuges verlaufende Kraftkomponenten wirksam werden, die wegen der engen Kurvenradien
und der damit verbundenen starken Abwinklung der beiden miteinander verbundenen
Fahrzeuge zueinander eine beträchtliche Größe annehmen können. Die bei starren Kuppelstangen
auftretenden Entgleisungen sind auf diese Querkräfte zurückzuführen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Zug- und Stoßvorrichtung
der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der die vorstehend geschilderten
Nachteile vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein gegeneinander
gerichtetes, elastisch abgestütztes Pufferpaar vorgesehen ist, dem die Kuppelstange
in seiner vertikalen Mittelebene parallel verlaufend zugeordnet ist, und daß die
Kuppelstange durch wenigstens ein Gelenk unterteilt und längeneinstellbar ausgebildet
ist. Diese Anordnung hat eine Reihe von Vorteilen. Die als Mittelpuffer an den beiden
miteinander zu verbindenden Fahrzeugen angeordneten Puffer werden beim Aneinanderkuppeln
durch eine entsprechende Einstellung der Länge der Kuppelstange gegeneinander gedrückt,
so daß zwischen ihnen eine Vorspannkraft von etwa einer Tonne wirkt und eine "spielfreie"
Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugteilen besteht. Beim ziehenden Betrieb wird
nun die zwischen den beiden Fahrzeugteilen wirksam werdende Kraft in vollem Umfang
über die Kuppelstange geleitet. Demgegenüber wird beim schiebenden Betrieb die zwischen
den beiden Fahrzeugteilen wirkende Kraft ausschließlich über das Pufferpaar übertragen,
da die durch wenigstens ein Gelenk unterteilte Kuppelstange entsprechend abknicken
und damit keine Druckkräfte übertragen kann. Da das Pufferpaar üblicherweise nur
in Linienberührung steht, können zwischen den beiden Puffern praktisch nur Druckkräfte
in der jeweiligen Längsrichtung des betreffenden Fahrzeugteiles übertragen werden0
Die bei Verwendung starrer Kuppelstangen auftretenden Querkräfte entfallen praktisch
ganz, so daß beim schiebenden Betrieb in en-
gen Kurven mit mangelhaften
Gleisstössen die Gefahr von Entgleisungen behoben ist.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
die Kuppelstange unter dem Pufferpaar und zu diesem achsparallel verlaufend angeordnet
ist. Dies hat den Vorteil, daß beim schiebenden Betrieb das Eigengewicht der Kuppelstange
das Abknicken unterstützt.
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In weiterer zweckmäßiger und vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen,
daß jeweils ein Puffer und das Anlenkelement für ein Kuppelstangenende auf einer
gemeinsamen Grundplatte angeordnet sind. Hierdurch wird eine Kuppeleinheit gebildet,
die zu Reparaturzwecken oder zum Nachrüsten bereits vorhandener Lokomotiven in einfacher
Weise montiert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Kuppelstange eine durch ein Gelenk unterteilte Gewindehülse mit gegenläufigen
Gewinden aufweist und daß die beiden Anlenkenden jeweils durch einen mit einem Auge
versehenen Gewindebolzen bestehen, der in ein freies Ende der Gewindehülse einschraubbar
ist. Hierdurch lassen sich Kuppelstangen mit kurzer Baulänge herstellen, die in
ihrer Länge durch Verdrehen der Gewindehülse gegenüber den eingesetzten Schraubenbolzen
leicht einstellbar sind. Hierbei ist es besonders vor-
teilhaft,
wenn das Anlenkelement und das zugehörige Anlenkende der Kuppelstange zusammen ein
Kugelgelenk bilden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen,
daß zwischen der Gewindehülse und dem Anlenkende wirkende Feststellmittel zur Festlegung
der gewahlten Längeneinstellung vorgesehen sind. Hierdurch ist sichergestellt, daß
die zwischen den beiden Fahrzeugteilen bewirkte Verspannung über das elastisch abgestützte
Pufferpaar nicht unbeabsichtigt verändern kann.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß als Feststellmittel
wenigstens ein Gewindebolzen mit einer Längsnut versehen ist, dem eine in der Gewindehülse
quer zur Bolzenachse geführte Feststellschraube zugeordnet ist. Hierdurch läßt sich
in einfacher Weise ein Verdrehen der Gewindehülse während des Betriebes verhindern.
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In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß jeder Puffer über wenigstens ein Gummifederelement mit vorzugsweise progressiver
Federkennlinie abgestützt ist. Wird hierbei eine Federkennlinie gewählt, die im
Anfangsbereich einen relativ flachen Verlauf zeigt, dann ist sichergestellt, daß
das Verspannen des Pufferpaares beim Ankuppeln ggf. noch von Hand erfolgen kann,
daß jedoch beim
schiebenden Betrieb unter Betriebslast die Gummifederelemente
immer noch einen ausreichenden Federweg aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Zug- und Stoßvorrichtung wird anhand schematischer
Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine
Seitenansicht; Fig. 2 eine Aufsicht bei Kurvenfahrt.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Zug- und Stoßvorrichtung,
mit der zwei Grubenlokomotiven in Tandemanordnung aneinander gekoppelt werden sollen.
Die Puffer 1,2 sowie die zugehörige Kuppelstange 3 sind jeweils an einer Grundplatte
4 befestigt, über die die Gesamtanordnung als sogenannter Mittelpuffer an den zugehörigen
Fahrzeugen angeschlossen wird.
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Die Puffer bestehen im wesentlichen aus mit der Grundplatte fest verbundenen
Führungsteilen 5, auf denen ein beweglicher Pufferteil 6 horizontal verschiebbar
gehalten ist. Der bewegliche Pufferteil 6 trägt eine gekrümmte Druckplatte 7. Im
Innenraum zwischen Führungsteil 5 und beweglichem Pufferteil 6
sind
ein oder mehrere Federelemente 8, vorzugsweise Gummifederelemente angeordnet,die
zweckmäßigerweise eine progressive Kennlinie aufweisen.
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Unterhalb der Puffer ist auf jeder Grundplatte 4 jeweils ein Lagerbock
9 angeordnet D in dem auf einem Bolzen 10 das kugelige Lagerteil 11 eines Kugelgelenkes
befestigt ist. Beide Lagerböcke 9 stehen über die Kuppelstange 3 in Verbindung0
Die Kuppelstange 3 besteht im wesentlichen aus einer Gewindehülse 12, die durch
ein Kniegelenk 13 unterteilt ist, Die beiden freien Enden der Gewindehülse 12 sind
mit einem Rechts-bzw. einem Links-Innengewinde 14 versehen, in das ein mit einem
Auge 15 versehene Gewindebolzen 16 jeweils einschraubbar ist.
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Die beiden Augen 15 sind mit einem nicht näher dargestellten Kugelkalottenring
versehen und über diesen auf der Kugel 11 des Lagerbocks 9 gelagert, so daß der
Lagerbock 9 mit seiner Kugel 11 einerseits und der Gewindebolzen 16 mit seinem Auge
15 andererseits zusammen ein Kugelgelenk bilden Durch Verdrehen der Gewindehülse
12 läßt sich die so gebildete Kuppelstange in ihrer Länge in gewissen Grenzen einstellen.
Um die Gewindehülse 12 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen während des Betriebes zu
sichern, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Gewindebolzen 16 jeweils
mit einer Längsnut 17 im Gewindebereich versehen, denen jeweils eine Feststellschraube
18 zuge-
ordnet ist, die in der Gewindehülse quer zur Achsrichtung
des Innengewindes geführt sind. Die vollständig eingedrehte Arretierungsschraube
liegt mit ihrer Spitze in der Nut 17 und sichert so die Gewindehülse gegen Verdrehen.
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Wie bereits eingangs erwähnt, dient die vorstehend beschriebene Zug-
und Stoßvorrichtung als Verbindung zwischen zwei Lokomotiven bzw. zwischen einer
Lokomotive und einem sogenannten Bremswagen, d. h. durch diese Verbindung wird eine
Lokomotiveinheit hergestellt, die nur in Ausnahmefällen getrennt wird. Das Zusammenkuppeln
geschieht in der Weise, daß die jeweils an den beiden Fahrzeugen befindlichen Gewindebolzen
16 über die Gewindehülse 12 miteinander verbunden werden. Der Abstand zwischen den
beiden Anlenkpunkten der Augen 15 wird hierbei durch Verdrehen der Gewindehülse
so eingestellt, daß die Federelemente der beiden sich nunmehr berührenden Puffer
1, 2 etwas zusammengedrückt werden, so daß die Zug- und Stoßvorrichtung unter einer
gewissen Vorspannung steht. Bei Grubenlokomotiven kann hierzu beispielsweise eine
Vorspannung von etwa 0,6 t gewähr werden. Beim ziehenden Betrieb wird beispielsweise
bei einer Lokomotive mit Bremswagen die gesamte Zugkraft bei Lokomotiven in Tandemanordnung
eine etwa auftretende Differenzkraft über die Kuppelstange 3 übertragen. Wirkt jedoch
zwischen den beiden miteinander gekuppelten Fahrzeugteilen eine Druckkraft, so knickt
die Kuppelstange 3 über ihr
Gelenk 13 aus, so daß die Schubkraft
ausschließlich über die Mittelpuffer übertragen wird. Dies ist insbesondere bei
einer Lokomotive mit Bremswagen in schiebendem Betrieb von erheblicher Bedeutung,
da über die gegenseitig anliegenden Pufferflächen des Pufferpaares praktisch keine
Querkräfte übertragen werden. Daher wird die Gefahr von Entgleisungen in engen und
unter Umständen schlecht gebauten Kurvenstücken, wie sie im Untertagebetrieb durchaus
vorkommen können, vermieden. Aus Fig0 1 ist ferner ersichtlich, daß auch erhebliche
Höhenunterschiede an Gleisstössen von dieser Zug-und Stoßvorrichtung aufgenommen
werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß wegen des im Untertagebetrieb zur Verfügung
stehenden geringen Lichtraumprofiles alle Bauhöhen, einschließlich der Bauhöhen
einer Kupplung, sehr gering gehalten werden müssen. Sollte im Einzelfall die Höhendifferenz
eines Gleisstosses den Freiraum der dargestellten Zug- und Stoßvorrichtung überschreiten,
was beispielsweise bei einem Durchhängen des Gleises und damit bei einer Abwinklung
der beiden Fahrzeuge gegeneinander in senkrechter Richtung auftreten kann, sr' wird
auch dies von der erfindungsgemäßen Kuppelstange aufgenommen, da durch das Mittelgelenk
13 ein Abknicken nach oben bei gleichzeitigem Zusammendrücken des Pufferpaares möglich
ist.
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