DE4106421A1 - Selbsttaetige kupplung fuer schienenfahrzeuge - Google Patents
Selbsttaetige kupplung fuer schienenfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Kupplung für
Schienenfahrzeuge, mit einem insbesondere als starrkuppelnder
Willison-Kupplungskopf ausgebildeten Kupplungskopf und mit einer
Leitungskupplung mit vornstehendem, elastisch rückdrückbarem und im
Kupplungszustand pneumatisch nach vorne, in Andrückrichtung an einen
Gegenleitungskupplungskopf, belastetem Leitungskupplungskopf.
Eine derartige Kupplung ist aus der DE-OS 20 22 201 bekannt. Eine
ähnliche Kupplung mit vornstehendem, federnd rückverschieblichem
Leitungskupplungskopf zeigt die DE-OS 19 37 880. Bei Kupplungen der
eingangs genannten Art muß der Leitungskupplungskopf relativ weit
gegen Federkraft rückverschieblich sein, um sicherzustellen, daß
während Kupplungs- und Entkupplungsvorgängen der
Leitungskupplungskopf von Teilen der Gegenkupplung nicht beschädigt
wird. Aus der DE-OS 16 05 175 ist es zum Vermeiden derartiger
Beschädigungen bekannt, den Leitungskupplungskopf nicht nur gegen
Federkraft rückverschieblich, sondern zusätzlich zur Seite
auslenkbar zu haltern. Zur pneumatischen Unterstützung, d. h.
Belastung des Leistungskupplungskopfes nach vorne zum Erzielen einer
dichtenden Pressung am Kupplungs-Dichtungsring zur
Gegenleitungskupplung, mußten bei diesen federnd vornestehenden
Leitungskupplungen langhubige Zylinder bzw. Kolbendichtungsführungen
vorgesehen werden, was hinsichtlich Bauaufwand, Wartung und
Beschädigungsgefahr ungünstig ist.
Es sind auch bereits selbsttätige Kupplungen für Schienenfahrzeuge
bekannt, welche abweichend zu den eingangs genannten Merkmalen
keinen vornstehenden, elastisch rückdrückbaren
Leitungskupplungskopf, sondern einen über ein Gestänge in
Abhängigkeit vom Fehlen oder Vorhandensein einer Gegenkupplung in
eine rückwärtige Ruhestellung bzw. eine vordere Kupplungsstellung
beweglichen Leitungskupplungskopf aufweisen. Auch für derartige
Kupplungen ist eine pneumatische Unterstützung des
Leitungskupplungskopfes in dessen vorderer Kupplungsstellung
bekannt, wobei durch Verwendung eines besonderen Antriebsgestänges
gemäß der DE-OS 18 16 484, eines die Relativbeweglichkeit zweier dem
Vorschubgetriebe des Leitungskupplungskopfes zugehörender
Betätigungshebel vermindernden Überbrückungshebels gemäß Fig. 4 der
DE-OS 16 05 166 oder eines mit einem Vorschwenkhebel gekoppelten,
durch Reibschluß den Leitungskupplungskopf gegen ein Rücklaufen
sichernden Sperrhebels Kurzhubzylinder verwendbar sind. Diese
bekannten Anordnungen sind jedoch nur bei Vorhandensein des
vorstehend erwähnten, in Abhängigkeit von einer Gegenkupplung
betätigbaren Vorschubgetriebes verwendbar, sie sind nicht auf
Kupplungen der eingangs genannten Art mit vornstehendem, elastisch
rückdrückbarem Leitungskupplungskopf übertragbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine selbsttätige Kupplung der
eingangs genannten Art, also mit vornstehendem, elastisch
rückdrückbaren Leitungskupplungskopf, derart auszugestalten, daß bei
einfachem Aufbau und betriebssicherer Funktion lediglich ein
Kurzhubzylinder mit dessen Vorteilen für die pneumatische
Unterstützung des Leitungskupplungskopfes in dessen Kupplungszustand
erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer selbsttätigen
Kupplung der eingangs genannten Art gelöst durch einen einen
Zylinderkörper und einen Kolben aufweisenden Kurzhubzylinder, dessen
eines Teil - Zylinderkörper oder Kolben - mit dem
Leitungskupplungskopf gekoppelt ist, derart, daß dieses Teil bei
Druckbeaufschlagung des Kurzhubzylinders eine nach vorne gerichtete
Kraft auf den Leitungskupplungskopf ausübt, und dessen anderes Teil
- Kolben oder Zylinderkörper - relativverschieblich zum
Kupplungskopf und zum Leitungskupplungskopf gelagert ist, und des
weiteren durch ein nur bei Druckbeaufschlagung des Kurzhubzylinders
entgegen Federkraft eingerastetes Gesperre, welches zwischen dem
anderen Teil und dem Kupplungskopf eingeordnet ist, und welches in
seiner Einraststellung das andere Teil in einer Stellung relativ zum
Kupplungskopf gegen eine Rückwärtsbewegung sperrt, in welcher
Stellung das eine Teil bei gekuppeltem Leitungskupplungskopf sich
nahe seiner vorderen Endstellung relativ zum anderen Teil befindet.
Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
einer derartig ausgebildeten Kupplung zeigen die Merkmale der
Unteransprüche auf.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine nach der
Erfindung ausgebildete Kupplung in ihren erfindungswesentlichen
Teilen schematisch dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 die Kupplung im Entkupplungs- und
Fig. 2 die Kupplung im Kupplungszustand.
In den Figuren ist ein Leitungskupplungskopf 1 dargestellt, welcher
mit einem nach rückwärts auskragenden Leitungsrohr 2 versehen ist.
Der Leitungskupplungskopf 1 mit Leitungsrohr 2 ist über nicht
dargestellte Führungen in einem Kupplungskopf, vorzugsweise einen
starrkuppelnden Willison-Kupplungskopf in Richtung der Längsachse 3
verschieblich gehaltert, eine ebenfalls nicht dargestellte Feder
belastet ihn in Richtung des Pfeiles 4, d. h. in Verschieberichtung
nach vorne. Die zu kuppelnde, nicht dargestellte Rohrleitung des
Schienenfahrzeuges ist an das Leitungsrohr 2 vermittels einer
abgedichteten Teleskopführung, eines Schlauchzwischenstückes oder
dgl. beweglich angekoppelt. In beliebiger Richtung neben den
Leitungsrohr 2, vorzugsweise unterhalb des Leitungsrohres 2 befindet
sich ein Kurzhubzylinder 5 mit einem Koben 6 und einem
Zylinderkörper 7. Der Kolben 6 trägt eine nach vorne, in Richtung
des Pfeiles 4 ragende Kolbenstange 8, deren Ende an einem am
Leitungsrohr 2 festen Lagerbock 9 angelenkt ist. Rückseitig des
Kolbens 6 befindet sich im Zylinderkörper 7 ein Zylinderraum 10,
welcher über eine Schlauchleitung 11 aus dem Leitungsrohr 2
druckbeaufschlagbar ist. Von vorne ist der Kolben 6 von einer
Rückdruckfeder 12 belastet. Der Zylinderkörper 7 ist in nicht
dargestellter Weise parallel zur Längsachse 3 relativverschieblich
zum Leitungsrohr 2 gelagert. An der dem Leitungsrohr 2 abgewandten
Seite befindet sich am Zylinderkörper 7 ein nach vorne auskragender
Lagerbock 13, an dessen Ende ein Winkelhebel 14 an seinem
Scheitelpunkt drehbar angelenkt ist. An der Kolbenstange 8 befindet
sich ein kurzer, in Richtung zum Lagerbock 13 auskragender Lagerbock
15, an welchem ein Schenkelende 16 des Winkelhebels 14 vermittels
einer Koppelhebels 17 angelenkt ist. Die Anordnung ist derart
getroffen, daß bei nahe seiner rückwärtigen Endstellung im
Zylinderkörper 7 befindlichem Kolben 6, wie es in Fig. 1 dargestellt
ist, der Koppelhebel 17 sich vom Lagerbock 15 etwa parallel zur
Längsachse 3 nach vorne erstreckt, der das Schenkelende 16
aufweisende Schenkel des Winkelhebels 14 sich von der Anlenkung des
Winkelhebels 14 am Lagerbock 13 etwa rechtwinklig zum Leitungsrohr 2
hin erstreckt, und der andere Schenkel 18 des Winkelhebels 14 sich
etwa parallel zur Längsachse 3 nach vorn erstreckt. Eine
Gehäusewandung 19 des im übrigen nicht dargestellten
Kupplungskopfes, welche sich dem Leitungsrohr 2 abgewandt seitlich
etwa neben dem Lagerbock 13 befindet, weist eine nach vorne
gerichtete Anschlagfläche 20 auf, gegen welche sich der Schenkel 18
bei Linksdrehen des Winkelhebels 14, ausgehend von Fig. 1, von vorne
anzulegen vermag.
Im ungekuppelten Zustand bei drucklosem Leitungsrohr 2 und demgemäß
drucklosem Zylinderraum 10 nehmen die Teile der Kupplung die aus
Fig. 1 ersichtlichen, vorstehend beschriebenen Lagen ein, der
Leitungskupplungskopf 1 mitsamt dem Leitungsrohr 2, der Kolbenstange
8, dem Kurzhubzylinder 5 und dem Winkelhebel 14 ist gegen die
erwähnte, nicht dargestellte Feder relativ zum Kupplungskopf, also
auch zur Gehäusewandung 19 mit Anschlagfläche 20, rückverschieblich.
Beim Kupplungsvorgang, in dessen Anfangsphasen der
Leitungskupplungskopf 1 durch Teile der Gegenkupplung zurückgedrückt
worden sein und federnd wieder sich vorbewegt haben kann, wird bei
am nicht dargestellten Gegenleitungskupplungskopf bereits unter
seiner Federbelastung anliegenden Leitungskupplungskopf 1 das
Leitungsrohr 2 und damit der Zylinderraum 10
druckmittelbeaufschlagt. Durch die dabei auftretende
Relativverschiebung zwischen Zylinderkörper 7 und Kolben 6 wird die
Kolbenstange 8 nach vorne ausgefahren, wobei über den Koppelhebel 17
der Winkelhebel 14 um ca. 90° nach links gedreht wird. Der Schenkel
18 des Winkelhebels 14 gelangt dabei nach anfänglicher, geringer
Rückverschiebung des Zylinderkörpers 7 relativ zum Kupplungskopf von
vorne in Anlage an die Anschlagfläche 20 und hindert über den
Lagerbock 13 den Zylinderkörper 7 an einer weiteren Verschiebung
relativ zum Kupplungskopf nach rückwärts. Der Kolben 6 drückt unter
seiner Druckmittelbeaufschlagung aus dem Zylinderraum 10 über die
Kolbenstange 8 und den Lagerbock 9 das Leitungsrohr 2 und damit den
Leitungskupplungskopf 1 nach vorne und somit fest gegen den nicht
dargestellten Gegenleitungskupplungskopf an, wodurch die ebenfalls
nicht dargestellten Leitungskupplungsringe fest und damit dicht
gegeneinander angedrückt werden. Die Teile der Kupplung befinden
sich hierbei in der aus Fig. 2 ersichtlichen Lage, wobei sich der
Kolben 6 im Zylinderkörper 7 nahe seiner vorderen Endstellung
befindet.
In Abänderung zu vorstehend beschriebenem und dargestellten
Ausführungsbeispiel ist es möglich, anstelle des Lagerbockes 15
einen Ansatz an der Kolbenstange 8 anzuordnen, der mit einer
parallel zur Längsachse verlaufenden Anschlagfläche ähnlich der
Fläche 21 des Lagerbockes 15 (s. Fig. 2) ausgestattet ist; der
Koppelhebel 17 entfällt bei dieser Ausführung. Die Anordnung ist
dabei derart getroffen, daß, ähnlich zum Lagerbock 15, der Ansatz
sich bei drucklosem Kurzhubzylinder 5 entsprechend Fig. 1 nach
rückwärts versetzt hinter dem rechtwinklig in Richtung zum
Leitungsrohr 2 auskragenden Schenkelende 16 befindet; bei
Druckmittelbeaufschlagung des Kurzhubzylinders 5 und sich relativ
zum Winkelhebel 14 vorverschiebenden Ansatz läuft dieser gegen das
Schenkelende 16 an, dreht hierdurch den Winkelhebel 14 in die aus
Fig. 2 ersichtliche Lage mit Abstützung gegen die Anschlagfläche 20
und verbleibt sodann mit seiner Anschlagfläche 21 dicht vor dem
leitungsrohrseitigen Schenkelende 16, wodurch ein Rückdrehen des
Winkelhebels 14 formschlüssig ausgeschlossen ist.
Eine andere Abänderungsmöglichkeit besteht darin, den Kolben und den
Zylinderkörper des Kurzhubzylinders hinsichtlich ihrer Anlenkungen
und Koppelungen mit dem Leitungsrohr 2 bzw. dem Winkelhebel 14 zu
vertauschen. Bei dieser Ausführung ist es möglich, den
Zylinderkörper 7 fest mit dem Leitungsrohr 2 zu verbinden, so daß
anstelle der Schlauchleitung 11 eine kurze, feste Rohrverbindung vom
Leitungsrohr 2 zum Zylinderraum 10 vorgesehen werden kann.
In einer weiteren Abänderung zum Ausführungsbeispiel kann der
Kurzhubzylinder als Membranzylinder ausgebildet sein.
Bei allen Ausführungsformen der Kupplung ist wesentlich, daß im
gekuppelten Zustand der Leitungskupplung der Leitungskupplungskopf
entgegen der pneumatischen Belastung durch den Kurzhubzylinder
elastisch rückdrückbar ist, daß also nur ein nichtstarr mit dem
Leitungskupplungskopf gekoppeltes Teil des Kurzhubzylinders gegen
Rückverschiebung gesperrt ist. Hierdurch werden Beschädigungen des
Leitungskupplungskopfes vermieden.
Der Ausdruck "vorne" und die Richtung des Pfeiles 4 bzw. der
Längsachse 3 sind vorstehend auf die Leitungskupplung bezogen, d. h.,
ihre Richtungen können von der Kupplungslängsachse und der auf den
Kupplungskopf bezogenen nach-vorne-Richtung beachtlich abweichen:
Bei Willison-Kupplungsköpfen kann die Längsachse 3, bezogen auf die
Kupplungslängsachse dieses Willison-Kupplungskopfes, beispielsweise
um ca. 30° zur Seite geschwenkt verlaufen.
Die selbsttätige Kupplung für Schienenfahrzeuge weist einen
vornstehenden, federnd rückdrückbaren Leitungskupplungskopf 1 auf.
Zur pneumatischen Dichtungsunterstützung der Leitungskupplung ist
ein Kurzhubzylinder 5 vorgesehen, dessen Kolben 6 am
Leitungskupplungskopf 1 angelenkt und dessen Zylinderkörper 7
relativverschieblich zum Leitungskupplungskopf 1 gehaltert ist. Bei
Druckbeaufschlagung des Kurzhubzylinders 5 wird durch die
Relativverschiebung von Kolbenstange 8 und Zylinderkörper 7 ein am
Zylinderkörper 7 drehbar gelagerter Winkelhebel 14 derart gedreht,
daß sich sein einer Schenkel 18 von vorne gegen eine Anschlagfläche
20 des Kupplungskopfes anlegt und somit den Zylinderkörper 7 gegen
eine Rückwärtsverschiebung sperrt. Die aus der Druckmittel
beaufschlagung des Kolbens 6 resultierende Kraft wird sodann als
nach vorne gerichtete Kraft auf dem Leitungskupplungskopf 1
übertragen, wodurch die Pressung und damit Dichtung dessen
Kupplungsdichtungsringes zum Gegenleitungskupplungskopf unterstützt
wird.
Bezugszeichenliste
1 Leitungskupplungskopf
2 Leitungsrohr
3 Längsachse
4 Pfeil
5 Kurzhubzylinder
6 Kolben
7 Zylinderkörper
8 Kolbenstange
9 Lagerbock
10 Zylinderraum
11 Schlauchleitung
12 Rückdruckfeder
13 Lagerbock
14 Winkelhebel
15 Lagerbock
16 Schenkelende
17 Koppelhebel
18 Schenkel
19 Gehäusewandung
20 Anschlagfläche
21 Anschlagfläche
2 Leitungsrohr
3 Längsachse
4 Pfeil
5 Kurzhubzylinder
6 Kolben
7 Zylinderkörper
8 Kolbenstange
9 Lagerbock
10 Zylinderraum
11 Schlauchleitung
12 Rückdruckfeder
13 Lagerbock
14 Winkelhebel
15 Lagerbock
16 Schenkelende
17 Koppelhebel
18 Schenkel
19 Gehäusewandung
20 Anschlagfläche
21 Anschlagfläche
Claims (9)
1. Selbsttätige Kupplung für Schienenfahrzeuge, mit einem
insbesondere als starrkuppelnder Willison-Kupplungskopf
ausgebildeten Kupplungskopf und mit einer Leitungskupplung mit
vornstehendem, elastisch rückdrückbarem und im Kupplungszustand
pneumatisch nach vorne, in Andrückrichtung an einen
Gegenleitungskupplungskopf, belastetem Leitungskupplungskopf (1),
gekennzeichnet durch einen einen Zylinderkörper (7) und einen Kolben
(6) aufweisenden Kurzhubzylinder (5), dessen eines Teil -
Zylinderkörper oder Kolben (8) - mit dem Leitungskupplungskopf (1)
gekoppelt ist, derart, daß dieses Teil (Kolben 8) bei
Druckbeaufschlagung des Kurzhubzylinders (5) eine nach vorne
gerichtete Kraft auf den Leitungskupplungskopf (1) ausübt, und
dessen anderes Teil - Kolben oder Zylinderkörper (7) -
relativverschieblich zum Kupplungskopf und zum Leitungskupplungskopf
(1) gelagert ist, und des weiteren gekennzeichnet durch ein nur bei
Druckbeaufschlagung des Kurzhubzylinders (5) entgegen Federkraft
(Rückdruckfeder 12) eingerastetes Gesperre (Schenkel 18,
Anschlagfläche 20), welches zwischen dem anderen Teil (7) und dem
Kupplungskopf eingeordnet ist, und welches in seiner Einraststellung
das andere Teil (7) in einer Stellung relativ zum Kupplungskopf
gegen eine Rückwärtsbewegung sperrt, in welcher Stellung das eine
Teil (8) bei gekuppeltem Leitungskupplungskopf (1) sich nahe seiner
vorderen Endstellung relativ zum anderen Teil (7) befindet.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gesperre in dessen Einraststellung formschlüssig gesichert ist.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gesperresicherung als Anschlag (Anschlagfläche 21) oder Koppelstange
(17) ausgebildet ist.
4. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das eine Teil (Kolben 8) des zur Längsachse (3)
der Leitungskupplung parallel angeordneten Kurzhubzylinders (5)
mittel- oder unmittelbar am Leitungskupplungskopf (1), sich von
diesem nach rückwärts erstreckend, angelenkt ist, daß mit diesem
einen Teil (8) ein Schenkelende (16) eines Winkelhebels (14) drehbar
gekoppelt ist, daß der Winkelhebel (14) etwa in seinem Scheitelpunkt
am anderen Teil (Zylinderkörper 7) des Kurzhubzylinders (5) drehbar
angelenkt ist, derart, daß bezogen auf dieses andere Teil (7), bei
in seiner rückwärtigen Stellung befindlichem einen Teil (8) sich der
freie Schenkel (18) des Winkelhebels (14) etwa parallel zur
Längsachse (3) der Leitungskupplung nach vorne, bei in seiner
vorderen Endstellung befindlichem einen Teil (8) etwa rechtwinklig
von der Leitungskupplung weg erstreckt, und daß am Kupplungskopf
eine Anschlagfläche (20) angeordnet ist, an welcher der freie
Schenkel (18) sich von vorne her während der Drehbewegung von seiner
nach vorne ragenden zur rechtwinklig auskragenden Stellung anlegt.
5. Kupplung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß am
einen Teil (Kolben 6) des Kurzhubzylinders (5) ein rechtwinklig zur
Längsachse (3) auskragender Ansatz angeordnet ist, der mit einer
parallel zur Längsachse verlaufenden Anschlagfläche (21) das eine
Schenkelende (16) nur bei etwa rechtwinklig auskragendem, an der
Anschlagfläche (20) des Kupplungskopfes anliegendem anderen Schenkel
(18) den Winkelhebel (14) gegen Rückdrehen sichernd übergreift.
6. Kupplung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schenkelende (16) des Winkelhebels (14) vermittels eines
Koppelhebels (17) am einen Teil (Kolben 6) des Kurzhubzylinders (5)
angelenkt ist, wobei der Koppelhebel (17) sich bei in der
rückwärtigen Endstellung befindlichem einen Teil (6) sich vom
Schenkelende (16) etwa parallel zur Längsachse (3) nach rückwärts,
bei in vorderer Endstellung befindlichem, einen Teil (6) etwa
rechtwinklig zur Längsachse (3) erstreckt.
7. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß am Kurzhubzylinder (5) das eine Teil der
Kolben (6) und das andere Teil der Zylinderkörper (7) ist.
8. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß am Kurzhubzylinder (5) das eine Teil der
Zylinderkörper und das andere Teil der Kolben ist.
9. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzhubzylinder (5) als
Membranzylinder mit einem Membrankolben ausgebildet ist.
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