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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sioh auf das Eisenbahnwesen, genauer
auf eine Vervollkommnung von selbsttätigen Kupplungen unstarre Typs für Einsenbahnfahrzeuge.
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Zur Zeit besteht beim Einsenbahntransport eine Tendenz zur Erhöhung
der Verkehrsgeschwindigkeit und zur Schaffung von Eisenbahnfahrzeugen mit vergrößerten
Abmessungen des Radstandes und des fliegend gelagerten Teiles, weshalb sich die
Notwendigkeit ergab, selbsttätige Kupplungen zu sohaffen, die ein zuverlässiges
Kuppeln der Eisenbahrifahrzeuge gewährleisten und die Verkehrssicherheit erhöhen.
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Bekannt ist eine selbsttätige Kupplung unstarren Typs, die aus einem
Kopfteil und einem Endstück besteht, das mit dem Rahmen des Eisenbahnfahrzeugs gelenkig
verbunden ist und von Pendelaufhängungen unterstützt wird. Der Kopfteil dieser selbsttätigen
Kupplung besitzt einen kleinen und einen großen Zahn, deren horizontale Umrisse
eine Zwelzahn-Kupplungskontur bilden. Einer der wichtigsten technischen Parameter
dieser selbsttätlgen Kupplung wie auoh der anderen selbsttätigen Kupplungen ist
das sogenannte Gebiet des horizontalen und des vertikalen Eingriffs. Dieses Gebiet
bestimmt die Grenzen der relativen Abweichung der selbsttätigen Kupplungen innerhalb
von Bereichen, die das automatische Zentrieren und Kuppeln dc aelbettatlgen Kupplungen
gewährleisten (siehe z.B. V.V.Kolomychenko und V.G. Golovanov "Avtostsepka podvizhnogo
sostava" /Selbsttätige Kupplung der Eisenbahnfahrzeuge/, Verlag "Transport", Moskau,
1973, S.20. Abb. 14, S. 31, Abb. 31).
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Die Verschiebung der selbsttätigen Kupplungen gegeneinander
in
der Horizontalebene findet beispielsweise beim Kuppeln von Eisenbahnfahrzeugen in
Kurven geringen Halbmessers oder in S-förmlgen Gleisabschnitten statt.
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Bei der bekannten selbsttätigen Kupplung ist das horizontale Eingriffsgebiet
durch im Plan bestehende Umrisse des kleinen und des großen Zahns bestimmt und duroh
die gewählte Kupplungskontur reglementiert.
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Andererseits erfordert die in der letzten Zeit übliche Herstellung
von Wagen mit vergrößertem Radstand und fliegend gelagerten Rahmenteil, bei denen
horizontale Verschiebungen der selbsttätigen Kupplungen in krummlinigen entsprechen
Gleisabschnitten vergröBert slnd, auch eine Vergrößerung des horizontalen Eingriffsgebietes,
was auf der Seite des kleinen Zahns unmöglich ist, da seine Abmessungen aufgrund
der Kupplungsbedingungen nioht verändert worden können. Beim Betrieb führt das unzureichende
horizontale Eingriffsgabiet dazu, daX bei ungünstiger Lage der zu kuppelnden EiEenbahnfahrzeuge
die selbsttätigen Kupplungen einander nicht erfassen, aneinander vorbeigehen und
eine beschädigung der Endbalken des Hahmens hervorrufen. Dieselbe Erscheinung wird
auch beim Entladen der Wagen mit Wagenkipper beobachtet, da die selbsttätigen Kupplungen
aus diesen oder Jenen Gründen nach dem Kippen des Wagens in die Ausgangsstellung
nicht zurückkehren und in abgewichener Stellung bleiben, so daß bei nachfolgenden
Kuppeln die selbsttätigen Kupplungen einander verfellen und den Wagenrahmen beschädigen.
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Die bekannten selbsttatigen Kupplungen unstarren Typs können bei
deren Anwendung in den Eisenbahnfahrzeugen mit
langem Radstand und
vergrößertem fliegend gelagertem Teil unter ungünstigen Betriebsbedingungen infolge
der vertikalen Verschiebung der Konturen der gekuppelten selbsttätigen Kupplungen
aus dem Eingriff herausgleiten, beispielsweise laufen beim Über / der Wagen über
den Gipfel eines Ablaufberges.
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Bekannt sind ferner selbsttätige kupplungen starren Typs mit Zweizahn-Kupplungskontur,
d.h. solche, die vertikale Verschiebungen der einen selbsttätigen Kupplung in bezug
auf die andere nicht zulassen, bei denen unter dem kleinen Zahn ein mit ihm starr
verbundenes, nach vorn und seitlich abstehendes Führungshorn mit geneigten Oberflächen
und mit oberer horizontaler Stützfläche vorhanden ist, auf die eich beim Kuppeln
die mit ihr in einer Höhe liegende untere horizontale Oberfläche des groben Zahns
der anstoßenden selbstwird tätigen Kuppllung stützt. Mittels dieser Oberflächen
eine starre Verbindung der zwei in Wechselwirkung tretenden slebsttätigen Kupplungen
herbeigeführt (siehe z.B. DE-PS 1455282).
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Das vorerwähnte Führungshorn, das in seinem vorderen Teil eine unter
einem Winkel zur Längsachse gerichtete vertikale Wand besitzt, ermöglicht es, das
horizontale Eingriffsgebiet zu erweitern und erfordert für das Zentrieren der selbsttätigen
Kupplungen beim Kuppeln die Ausführung einer anderen vertikalen Führungswand, die
unter dem Kopfteil der selbsttätigen Kupplung im Bereich des großen Zahns liegt.
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Diese selbsttätige Kupplung beseitigt die Möglichkeit der unkontrollierten
Auskupplungen, die vorstehend erwähnt wurden, jedoch kann sie bei während des Betriebes
entstehenden Längsdrukkräften bei der Lage der Eisenbahnfahrzeuge in
verschiedenen
Höhen eine Vertikalkomponente erzeugen, die imstande ist, den Räderdruok auf die
Gleise zu beeinträchtigen und eine Entgleisung in der Kurve zu verursachen. Dies
aber setzt ein komplizierteres Stabilisierungsgelenk, das die selbsttätige Kupplung
mit dem Wagenrahmen verbindet, sowie eine elastische Aufhängung voraus, die den
Kopfteil der selbsttätigeii Kupplung unterstützt, was die Konstruktion derselben
kompliziert und teuer maoht.
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Ferner ist eine unstarre selbsttätige Kupplung bekannt, bei der zur
Gewährleistung der Zentrierung der mit ihr zu kuppelnden selbsttätigen Kupplung
starren Typs eine vertikale Ablenkwand vorgesehen ist, die sich unter dem Kopfteil
der selbsttätigen Kupplung im Bereich des großen Zahns befindet und beim Kuppeln
mit dem Führungshorn der starren selbsttätigen Kupplung im Wechselwirkung tritt
(siehe z.B.
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FR-PS 2182292).
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige
Kupplung für Einsenbannfahrzeuge zu schaffen, deren Konstruktion es ermöglicht,
die relative vertikale Verschinbung von zwei gekuPpelten selbsttätigen Kupplungen
zu begrenzen und das horizontale Eingriffsgebiet zu erweitern.
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Diese Aufgabe wird daduroh gelöst, daß in der selbsttätigen Kupplung
für Eisenbahnfahrzeuge, deren Kopfteil über einen groBen und einen kleinen Zahn
verfügt, die mit ihren horizontalen Umrissen eine Zweizahn-Kupplungskontur bilden.
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(diese erfindungsgemaß einen zentrierenden Vorsprung, der sich unterhalb
des kleinen Zahns befindet, in bezug auf diesen nach außen verschoben ist und eine
obere horizontale Oberfläche
aufweist, die unterhalb der unteren
horizontalen der Oberfläche des großen Zahns in einem Abstand der beim Betrieb zulässigen
vertikalen Relativverschiebung der gekuppelten selbsttätigen Kupplungen zur Begrenzung
ihrer Bewegung gleich ist, / liegt, sowie eine mit der hotizontalen Oberfläche des
Vorsprungs duroh eine geneigte Ebene verbundene vertikale Führungswand zur Erweiterung
des horizontalen Eingriffsgebietes besitzt, die parallel zur Stoßfläche des kleinen
Zahns ausgeführt, in bezug auf diese um einen Abstand vorsteht und zum freien Durchtritt
der oberen Kanten der kleinen Zähne beim Kuppeln über die Grenzen der seitlichen
Außenfläche des kleinen Zahns nach außen verschoben ist.
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Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte selbsttätige Kupplung
für Eisenbahnfahrzeuge gewährleistet bei verhältnismäßig einfacher Konstruktion
ein zuverlässiges Kuppeln der selbsttätigen Kupplungen und erlaubt es, das horizontale
Eingriffsgebiet bei deren Einsatz in Eisenbahnfahrzeugen mit verlängertem Radstand
und vergrößertem fliegend gelagertem Teil zu erweitern. Außerdem gewährleistet die
erfindungsgemäße selbsttätige Kupplung ein zuverlässiges Kuppeln derselben sowohl
mit starren wie auoh mit unstarren selbsttätigen Kupplungen, die eine Zweizahn-Kupplungskontur
besitzen.
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Das Wesen der Erfindung wird duroh Zeichnungen erläutert, in denen
eln Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen selbsttätigen Kupplung dargestellt
ist.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine selbsttätige Kupplung gemäß
der Erfindung in Seitenansicht;
Fig. 2 diese in Draufsicht; in Fig.
3 gegeinander verschobene selbsttätige Kupplungen Draufsicht; Fig. 4 diese in Seitenansicht
in Pfeilrichtung A.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße selbsttätige Kupplung
enthält einen Kopfteil B und ein Endstück C, das in der Zeichnung teilweise abgebildet
ist. Am Kopfteil B ist ein großer Zahn l und ein kleiner Zahn 2 mit einer Stoßfläche
3 (Fig. 2) ausgeführt, die mit ihren horizontalen Umrissen die Zweizahn-Kupplungskontur
der selbsttätigen Eupplung bilden.
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im unteren Teil des kleinen Zahns 2 iat ein zentrierender Vorsprung
4 angebracht, dessen horizontale Oberfläohe "a" unterhalb der horizontalen Oberfläche
" # ", die die untere Schnittfläche des großen Zahns 1 begrenzt, um einen Betrag
"h" liegt, der durch den Abstand der beim Betrieb zulässigen vert ikalen Relativverschtebung
der gekuppelten selbsttätigen Kupplungen bestimmt ist.
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Die vordere vertikale Wand 5 des zentrierenden Vorsprungs 4 dient
zur Vergroberung des horizontalen Eingriffagebietesund zur Gewährleistung gleitender
Bewegung über die StoXfläohe 3 des kleinen Zahns 2, liegt parallel zu ihr und steht
um einen Betrag "o" vor. Diese Lage der vertikalen Wand 5 gewährleistet eine minimale
Abmessung des zentrierenden Vorsprungs 4 im Plan und garantiert ein zuverlässiges
Kuppeln der Eelbsttätigen Kupplungen, weil der Auflaufwinkel dem Auflaufwinkel der
Stoßfläche 3 entspricht und die vertikale Wand 5 über die Ebene der Stoßfläche 3
nur um einen Betrag "c" vorauch steht, der ein sicheres Kuppeln @ geneigt stehender
eelbsttätiger Kupplungen gewährleistet.
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Die obere Kante der vertikalen Wand 5 des zentrierenden Vorsprungs
4 liegt unterhalb der horizontalen Oberfläche "a" und ist durch geneigte Ebenen
"d" mit ihr verbunden, über die die untere Kante "e" des groben Zahns 1 gleitet,
und zwar in dem Fall, daß die Lage der zu kuppelnden selbsttätigen Kupplungen vor
dem Kuppeln die Größe "h" übersteigt.
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Das Anbringen der erfindungsgemäßen selbsttätigen Kuppbei lung an
Eisenbabnfahrzeugen ist demSder bekannten selbettätigen Kupplung unstarren Typs
ähnlich, weshalb dies hier nicht behandelt wird.
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Die selbsttätige Kupplung arbeltet in folgender Weise: auf Beim Kuppeln
von zwei Eisenbahnfahrzeugen @ einem gerades Gleisabsohnitt und bei geringer vertikaler
Verschiebung der Längsachsen 7,7a derselben (Fig. 3) geschieht das Zentrieren in
der horizontalen Richtung, innerhalb der Kupplung kontur, und das Kuppeln in der
Vertikalen auf die bekannte Weise, der kleine Zahn 2 der einen Kupplung geht in
die Kontur der anderen selbsttätigen Kupplung hinein und wird durch sich vorschiebende
Schlösser 8 (Fig. 3) fixiert. Die gekuppelten selbsttätigen Kupplungen können sioh
in diesem Fall längs der Kupplungskontur innerhalb der Höhe "h" von der Ebene ne
"#" der unteren Schnittfläche des großen Zahns 1 der einen selbsttätigen Kupplung
bis zur oberen horizontalen Ebene "a" des zentrierenden Vorsprungs 4 der anderen
selbsttätigen Kupplung frei verschieben.
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In dem Fall, daß die Eisenbahnfahrzeuge auf geradem Gleis abschnitt
bei grober vertikaler Verschiebung der Längsachsen 7, 7a derselben gekuppelt werden,
die die Größe "h" übereteigt,
gleitet der große Zahn 1 der tiefer
liegenden selbsttätigen Kupplung mit seiner unteren Kante "e" über eine der geneigten
Flächen "d" des zentrierenden Vorsprungs 4 der höher liegenden selbsttätigen Kupplung,
wodurch sie in der Höhe zentriert werden, bis die untere Ebene "b" des großen Zahns
1 der tiefer liegenden selbsttätigen Kupplung auf die Höhe der horizontalen Oberfläche
"a" des zentrierenden Vorsprungs 4 der höher liegenden selbsttätigen Kupplung steigt.
Nach dem Kuppeln stützen sich die selbsttätigen Kupplungen mit ihren horizontalen
Oberflächen "a" und *4 ' aufeinander ähnlich den gekuppelten selbsttätigen Kupplungen
des starren Typs, wobei sie sich vertikal nur in einer Riohtung verschieben können.
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Bei einem Kuppeln, bei dem die Verschiebung der Längaachsen 7, 7a
der selbsttätigen Kupplungen die Grenzen des horizontalen Eingriffegebietes der
Kupplungskontur der selbsttatit;en Kupplungen übersteigt, tritt die vertikale Wand
5 des zentrierenden Vorsprungs 4 in Aktion. Beim Zusammenstoß der selbettätlgen
Kupplungen berührt die Stoßfläche 3 des kleinen Zahns 2 der tiefer liegenden selbsttätigen
Kupplung die vertikale Wand 5 des zentrierenden Vorsprungs 4, wie dies in Fig.3,4
dargestellt ist, und weicht, indem sie über diese Wand gleitet, nach der Seite des
Maule der selbettätigen Kupplung ab, wodurch das Zentrieren in der horizontalen
Ebene und ein normal los Kuppeln gewährleistet werden.
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Bei etuaigem Durohhang der über die Grenzen des eingestellten horizontalen
Eingriffs verschobenen zu kuppelnden selbsttätigen Kupplungen aufgrund betriebsbedingten
n Verschleißes von Einzelteile/ der Aufhängung der selbsttatigen Kupplungen kommt
die vertikale Wand 5 des
zentrierenden Vorsprungs 4, die von der
Stoßfläche 3 weg um einen Betrag "c" voreteht zur Anlage an der Stoßfläche 3 des
kleinen Zahns 2 der gegenüberliegenden ßelbsttütigen Kupplung und erzeugt einen
Spalt "f" (Fig. 4) zwischen den oberen Kanten der kleinen Zähne 2, die zum Kuppeln
gegeneinander bewegt werden. Beim Eintritt des kleinen Zahns 2 der höher liegenden
selbsttätigen Kupplung in das Maul der mit dieser zu kuppelnden selbsttätigen Kupplung
läuft die Kante i" der vertikalen Wand 5, die seitlich über die Außenfläohe des
kleinen Zahns 2 versohoben ist, an der unteren geneigten Kante einer Stcfläche 6
des Mauls der selbsttntigen Kupplung vorbei und gibt dem kleinen Lahn 2 die Mögllchkelte
in das Maul ungehindert einzutreten.
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Zum Lösen der selbsttätigen Kupplungen dient ein Antrieb 9 (Fig.
1, 2). Das Lösen wird genauso wie in den bekannten selbsttätigen Kupplungen vorgenommen.
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Versuchsmuster von gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten
selbsttätigen Kupplungen sind in Eisenbahnfahrzeuge eingebaut worden und haben eich
bewährt.
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L e e r s e i t e