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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kupplungseinrichtung für
Eisenbahnwagen, die eine Kupplungsstange aufweist, deren zwei Enden
gelenkig mit den Rahmen der zwei zu verkuppelnden aufeinander folgenden
Wagen verbunden sind.
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Solche Kupplungseinrichtungen werden
verwendet, um mehrere Wagen "auf
Dauer", das heißt, ohne
Möglichkeit
einer Schnellabkupplung, in Form einer Zugeinheit, genannt "Coupon", aneinander zu hängen. Es
handelt sich um eine Art des Eisenbahntransports, der beispielsweise
für den
Transport von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Lastkraftwagen, Schleppern,
Sattelschleppern, aber auch für
andere Güter
verwendet werden kann, wobei der Transport mittels "Coupons" insbesondere erlaubt,
Vorzugstarife vorteilhaft zu nutzen.
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Man kennt beispielsweise aus der
Patentanmeldung FR-A-2
749 252 eine Kupplungseinrichtung, an der die Kupplungsstange direkt
gelenkig mit den Wagenrahmen verbunden ist. Diese Einrichtung mit einer
besonders einfachen Struktur hat keine Dämpfungswirkung und keine elastische
Rückstellwirkung im
Falle einer Fehlausrichtung der Wagen. Um aber die Wagen gut in
einer Linie zu halten, ist wünschenswert,
auf dem Niveau der Kupplungseinrichtung eine elastische Rückstellwirkung
vorsehen zu können.
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Die vorliegende Erfindung zielt auf
eine Kupplungseinrichtung für
Eisenbahnwagen, die, obgleich von einfacher und zuverlässiger Struktur,
aus einer Dämpfungswirkung
und einer elastischen Rückstellwirkung
Vorteil zieht.
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An der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
für Eisenbahnwagen,
die eine Kupplungsstange aufweist, deren zwei Enden gelenkig mit
den Rahmen von zwei aufeinander folgenden Wagen verbunden sind,
weist die Kupplungsstange an jedem Ende eine Nuß auf, die als Pfanne für den Kugelkopf einer
Zugstan ge dient, welche die Kupplungsstange verlängert und durch eine Dämpfungsvorrichtung hindurchgeht,
die im Rahmen eines Wagens eingebaut ist und an der Seite zur Kupplungsstange
eine erste Stoßplatte
aufweist, die an der Nuß anliegt,
so daß irgendeine
Fehlausrichtung der Zugstange bezüglich der Kupplungsstange auf
dem Wege über
die Nuß ein
Zusammenpressen der Dämpfungsvorrichtung
und, zurückwirkend,
eine elastische Rückstellbewegung
in Richtung auf eine Wiederausrichtung der Zugstange mit der Kupplungsstange
bewirkt.
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Vorzugsweise ist die Nuß ein auf
der Kupplungsstange aufgestecktes Element. Daher ist die Nuß, die im
Kontakt mit dem Kugelkopf der Zugstange die Zugkräfte dieser
Stange zur Kupplungsstange überträgt und dabei
die Ausrichtung der gelenkigen Zugstange bezüglich der Kupplungsstange ermöglicht,
aus einem beständigeren,
insbesondere verschleißbeständigeren,
Material als die Kupplungsstange hergestellt, die nur Zug- und Druckkräfte überträgt.
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Vorzugsweise kann die Nuß auf abnehmbare Weise,
beispielsweise mit Hilfe eines Zapfens oder einer ähnlichen
abnehmbaren Befestigungsvorrichtung an der Kupplungsstange befestigt
sein.
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Vorzugsweise ist die Nuß zur ersten
Stoßplatte
hin verbreitert, die mit ihr in Verbindung steht. Je beträchtlicher
der Durchmesser der Nuß an
dieser Stelle ist, desto mehr preßt die Nuß die Dämpfungsvorrichtung im Falle
einer Fehlausrichtung der Zugstange und Kupplungsstange zusammen.
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Um den Kontakt der Nuß mit der
ersten Stoßplatte
zu verbessern, kann die Nuß an
ihrem der ersten Stoßplatte
zugekehrten Ende abgeschrägt
oder ausgebaucht sein.
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Die Dämpfungsvorrichtung kann auch
auf der zur Kupplungsstange abgelegenen Seite eine zweite Stoßplatte
aufweisen. Der Wagenrahmen kann dann, um die Dämpfungsvorrichtung aufzunehmen,
eine Aufnahme aufweisen, die zwei gegenüberliegende axiale Anschläge aufweist,
einen zur Auflage der ersten Stoßplatte, wenn die Kupplungseinrichtung
auf Zug belastet ist, und die andere zur Auflage der zweiten Stoßplatte,
wenn die Einrichtung auf Druck belastet ist.
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Die Beschaffenheit der Dämpfungsvorrichtung
ist abhängig
von der gewünschten
Dämpfungswirkung
und gewünschten
elastischen Rückstellwirkung.
Es hat sich erwiesen, daß für die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
die Dämpfungsvorrichtung
vorteilhafterweise einen Stapel aus zwischen den zwei Platten zusammengepreßten elastischen Dämpfungselementen
aufweisen kann. Die elastischen Dämpfungselemente können beispielsweise Metallplatten
aufweisen, die zumindest auf einer Fläche Vorsprünge aus elastischem Material,
beispielsweise aus Kautschuk, vorzugsweise Vorsprünge mit schrägen zusammenlaufenden
Seiten aufweisen.
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Vorzugsweise weist die erste Stoßplatte,
die mit der Nuß in
Kontakt ist, Mittel für
ihre Führung
an der Zugstange auf, die verhindern, daß diese Platte eine schräge Position
bezüglich
der Zugstange einnimmt, wenn sie im Falle einer Fehlausrichtung
der Zugstange und der Kupplungsstange einseitig von der Nuß belastet
wird.
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Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
wird nachstehend eine veranschaulichende und nicht einschränkende Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
detaillierter beschrieben; es zeigen:
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1 eine
teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung;
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2 eine
teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Einrichtung
von 1;
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3 die
Einrichtung von 1, in
der Position der maximalen horizontalen Fehlausrichtung;
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4 die
Einrichtung von 2, in
der Position der maximalen vertikalen Fehlausrichtung.
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Die Kupplungseinrichtung, so wie
gezeigt, die für
das Verkuppeln von zwei Eisenbahnwagen vorgesehen ist, von welchen
nur ein Teil des Rahmens 1 in den Figuren sichtbar ist,
weist eine Kupplungsstange 2 auf, die, wie die 2 und 4 zeigen, aus einem röhrenförmigen Körper 3 besteht, an
dessen Enden jeweils eine Nuß 4 in
Form einer Manschette befestigt ist . Ein Ende der Nuß 4 ist
auf das Ende des Stangenkörpers 3 aufgesteckt
und ist mit letzterem mittels eines hindurchgehenden Zapfens 5 fest
verbunden, der beispielsweise mit Hilfe von mehreren Schrauben 6 und
Schraubensicherungen in Position verriegelt ist. An ihrem anderen
Ende ist die Nuß 4 verbreitert
und ist abgeschrägt
oder ausgebaucht oder abgeschrägt
(bei 7) an der Stirnfläche. Zu
diesem Ende hin weist die Nuß 4 im
Innern eine ringförmige
Auflagefläche 8 in
Form eines kugelförmigen
Segments auf.
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Die Auflagefläche 8 der Nuß 4 dient
als Pfanne für
den Kugelkopf 9 einer Zugstange 10, die sich in
der Verlängerung
der Stange 2 durch eine Dämpfungsvorrichtung 11 hindurch
erstreckt, die in einer Aufnahme 12 des Rahmens 1 angebracht
ist. Die Dämpfungsvorrichtung 11 weist
eine erste Stoßplatte 13 und
eine zweite Stoßplatte 14 auf,
zwischen welchen ein Stapel aus Dämpfungselementen 15 angeordnet
ist.
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In dem dargestellten Beispiel bestehen
die Dämpfungselemente 15 aus
Metallplatten, die an einer Fläche
oder an den beiden Flächen
Vorsprünge aus
Kautschuk tragen, deren schräge
Seiten zusammenlaufen. Solche Dämpfungselemente
sind in der Technik bekannt, um Dämpfungsvorrichtungen herzustellen,
die beispielsweise für
Stoßdämpfer im
Eisenbahnbereich verwendet werden.
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Die Dämpfungsvorrichtung 11,
die die Stoßplatten 13, 14 und
die Dämpfungselemente 15 aufweist,
wird, wobei die Platte 14 an der Stirnfläche 7 der
Nuß 4 aufliegt,
durch eine Mutter 16 zusammen gehalten, die beispielsweise
durch einen Stift am freien Ende der Zugstange 10 angeschraubt
und festgemacht ist, so daß die
Dämpfungselemente 15 zusammengedrückt sind
und die zwei Platten 13 und 14 an den zwei axialen
Anschlägen 17 und 18 der
Aufnahme 12 aufliegen.
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Anzumerken ist, daß die Stoßplatte 13 auf
ihrer der Stoßplatte 14 zugekehrten
Seite ein zylindrisches Ansatzstück 19 aufweist,
das ihre Führung
auf der Zugstange 10 sicherstellt, das heißt, das
verhindert, daß sich
die Platte quer stellt, wenn sie im Falle einer Fehlausrichtung
auf eine schräge
Weise durch die Nuß 4 belastet
wird, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird.
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Die Zugkräfte zwischen den zwei mit Hilfe der
erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung
gekuppelten Wagen werden an einem Wagen vom Anschlag 17 aus über die
Stoßplatte 13,
die Dämpfungselemente 15,
die Stoßplatte 14,
die Mutter 16, die Zugstange 10, den Kugelkopf 9,
die Nuß 4 und den
Zapfen 5 auf den Körper 3 der
Kupplungsstange 2 und am anderen Wagen vom Körper 3 aus
in entgegengesetzte Richtung über
die gleichen Elemente zum Anschlag 17 übertragen.
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Die Druckkräfte zwischen den zwei verkuppelten
Wagen werden an einem Wagen vom Anschlag 18 aus über die
Stoßplatte 14,
die Dämpfungselemente 15,
die Stoßplatte 13,
die Nuß 4 und den
Zapfen 5 zum Körper 3 der
Kupplungsstange 2 übertragen,
ohne die Zugstange 10, den Kugelkopf 9 und die
kugelförmige
Auflagefläche 8,
die die Pfanne der Nuß 4 bildet,
zu belasten, und am anderen Wagen in entgegengesetzte Richtung über die
gleichen Elemente vom Körper 3 der
Kupplungsstange 2 aus zum Anschlag 18.
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Im Falle einer Fehlausrichtung zweier
verkuppelter Wagen, entweder horizontal, wie in 3 gezeigt, oder vertikal, wie in 4 gezeigt, ruft irgendeine
Neigung der Kupplungsstange 2 bezüglich der Zugstangen 10 um
die Kugelköpfe 9 unter
der Wirkung der Stöße der Nüsse 4 auf
die Stoßplatten 13 ein
Zusammenpressen der Dämpfungsvorrichtungen 11 hervor.
Je nachdem, ob die Stange 2 auf Zug oder auf Druck belastet
ist, trennen sich die Platten 14 von den Anschlägen 18 oder
trennen sich die Stoßplatten 13 von
den Anschlägen 17,
diese Situation ist in den 3 und 4 gezeigt. Abhängig von
der Hysterese der Akkumulatorelemente 15 der Dämpfungsvorrichtungen 11 wird
ein Teil dieser Kompressionsenergie vernichtet, während der
restliche Teil gesammelt wird, um schließlich in Form einer elastischen
Rückstellenergie
bei der Wiederausrichtung der Wagen wieder zurückgegeben zu werden.
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Das Verhältnis der vernichteten Energie
zur Energie, die in Form einer elastischen Rückstellenergie zurückgegeben
wird, ist variabel, abhängig
von der Art der Elemente 15 der Akkumulatorvorrichtungen,
aber in allen Fällen
trägt die
in Form einer elastischen Rückstellenergie
zurückgegebene
Energie dazu bei, die Wagen in einer Linie zu halten.
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Es ist Grund vorhanden, anzumerken,
daß die
dargestellte und beschriebene Ausführungsform nur als veranschaulichendes und
nicht einschränkendes
Beispiel gegeben worden ist und daß zahlreiche Modifikationen
und Varianten im Rahmen der Erfindung möglich sind.
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So könnte die bewegliche Verbindung
zwischen der Nuß 4 und
dem röhrenförmigen Körper 3 der
Kupplungsstange 2 beispielsweise durch eine nicht bewegliche
Verbindung ersetzt sein, beispielsweise eine geschweißte Verbindung,
die beim Zusammenbauen der Vorrichtung ausgeführt wird, nachdem die Kugelköpfe 9 der
Zugstangen 10 zwischen dem Körper 3 der Kupplungsstange 2 und
den Nüssen 4 angeordnet
worden sind.