DE69108977T2 - Bearing structure for an articulated clutch mechanism. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gelenkige Kupplungsvorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art.The present invention relates to an articulated coupling device of the type defined in the preamble of claim 1.
Eine Kupplungsvorrichtung dieser Art ist in der US-A-2 206 592 beschrieben. Die Lagereinheit der bekannten Kupplungsvorrichtung weist ein kugliges Teil und zwei an gegenüberliegenden Seiten vorstehende Wellenbereiche auf, die in vertikal angeordneten Öffnungen in einer Deckwand und einer Bodenwand eines Hohlraums eines negativen Verbindungsteiles aufgenommen sind. Das untere Wellenteil ist an seinem unteren Ende mit einem Kopf versehen und durch einen Rückhaltbolzen an Ort und Stelle gehalten, der die Öffnung unterhalb des Kopfes des Wellenteils durchquert, so daß der Kopf auf dem Bolzen aufliegt.A coupling device of this type is described in US-A-2 206 592. The bearing unit of the known coupling device comprises a spherical part and two shaft portions projecting on opposite sides which are received in vertically arranged openings in a top wall and a bottom wall of a cavity of a negative connecting part. The lower shaft part is provided with a head at its lower end and is held in place by a retaining bolt which passes through the opening below the head of the shaft part so that the head rests on the bolt.
Vor der vorliegenden Erfindung war es bekannt, standardisierte Kupplungen, die durch die Association of American Railroads (AAA) genehmigt wurden, zu verwenden, um benachbarte Enden eines Paars von Eisenbahnwaggons zu verbinden. Derartige Kupplungen sind für eine Erleichterung der Verbindung und Trennung individueller Eisenbahnwaggons konstruiert. Diese Kupplungen gestatten es, daß diese Waggons schnell zu einer Zugzusammenstellung kombiniert oder einzeln getrennt werden können, um sie be- und entladen zu können.Prior to the present invention, it was known to use standardized couplers approved by the Association of American Railroads (AAA) to connect adjacent ends of a pair of railroad cars. Such couplers are designed to facilitate the connection and separation of individual railroad cars. These couplers allow these cars to be quickly combined into a train formation or separated individually for loading and unloading.
Noch früher hat die Eisenbahnindustrie entdeckt, daß die Verbindung von bestimmten Eisenbahnwaggons zu einer im wesentlichen quasibeständigen Einheit eine Reihe von Vorteilen hat. Insbesondere wurden Eisenbahnwaggons zur Verwendung im sogenannten "Huckepack"-Service in dieser Art vorteilhafterweise verbunden. Für diese Einheiten ist die Verwendung von Standardkupplungen, außer zwischen den Einheiten, nicht erforderlich. Der hauptsächliche Grund, weswegen diese Standardkupplungen nicht erforderlich sind, liegt darin, daß die Einheiten nur periodisch getrennt werden. Normalerweise findet dies statt, wenn die Wartung einer einzelnen Komponente durchgeführt werden muß. Es werden offensichtlich bedeutende Kosteneinsparungen durch diese Anordnung erreicht.Even earlier, the railway industry discovered that the connection of certain railway carriages into an essentially quasi-permanent unit had a number of advantages. In particular, railway carriages for use in the so-called "piggyback" service were advantageously connected in this way. For these units, the use of standard couplings, except between units. The main reason why these standard couplings are not required is because the units are only separated periodically. Normally this takes place when maintenance of a single component needs to be carried out. Obviously, significant cost savings are achieved by this arrangement.
Durch die Verwendung dieser quasibeständigen Kupplungsvorrichtungen und durch die höheren Lasten, die gegenwärtig durch moderne Eisenbahnzüge transportiert werden, ist es von höchster Wichtigkeit, daß zwischen den Zugkomponenten der Kupplung eine fest verriegelte Beziehung aufrechterhalten wird. Eine derartige fest verriegelte Beziehung ist erforderlich, um die Auswirkungen von Schlagkräften zu reduzieren, die unter den Stoßbedingungen des Zugbetriebs auf einen Waggon einwirken.With the use of these quasi-permanent coupling devices and with the higher loads currently being carried by modern railroad trains, it is of paramount importance that a tightly interlocked relationship is maintained between the train components of the coupler. Such a tightly interlocked relationship is necessary to reduce the effects of impact forces acting on a wagon under the shock conditions of train operation.
Ein weiterer bekannter Typ einer gelenkigen Kupplungseinrichtung wird in der US-A-4 258 628 gelehrt. Diese Kupplungseinrichtung enthält ein positives Verbindungsteil, das an einem Ende eines ersten Bahnwaggonkörpers befestigt ist, und ein negatives Verbindungsteil, das am benachbarten Ende eines zweiten Bahnwaggonkörpers befestigt ist. Das negative Verbindungsteil steht drehbar mit einer Mittelplattenpfanne einer Unterlage eines Eisenbahnwaggons in Eingriff. Das äußere Ende des positiven Verbindungsteils ist für eine Bewegung in einem Hohlraum angeordnet, der im äußeren Ende des negativen Verbindungsteiles ausgebildet ist. Sowohl das positive als auch das negative Verbindungsteil sind in einer quasibeständigen Art durch ein Stiftteil miteinander verbunden. Ein wichtiger Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß dieses Stiftteil in einer vertikalen Ausrichtung angeordnet und in zueinander ausgerichteten Öffnungen aufgenommen ist, die sowohl im positiven als auch im negativen Verbindungsteil ausgebildet sind. Die im positiven Verbindungsteil zur Aufnahme des Stiftteils ausgebildete Öffnung muß etwas größer als das Stiftteil selbst sein, um bestimmte erforderliche Bewegungen zu gestatten. Diese Ausgestaltung muß sowohl das positive Verbindungsteil als auch das negative Verbindungsteil in die Lage versetzen, sich sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung relativ zueinander zu bewegen.Another known type of articulated coupling device is taught in US-A-4 258 628. This coupling device includes a male connector attached to one end of a first railroad car body and a negative connector attached to the adjacent end of a second railroad car body. The negative connector is rotatably engaged with a center plate pan of a base of a railroad car. The outer end of the positive connector is arranged for movement in a cavity formed in the outer end of the negative connector. Both the positive and negative connectors are connected together in a quasi-permanent manner by a pin member. An important disadvantage of this arrangement is that this pin member is arranged in a vertical orientation and is received in aligned openings formed in both the positive and negative connectors. The holes provided in the positive connector for receiving the pin member The opening formed must be slightly larger than the pin member itself to allow certain required movements. This design must enable both the positive and negative connecting members to move relative to each other in both the horizontal and vertical directions.
Ein weiterer Nachteil dieser Kupplungsanordnung liegt darin, daß die äußere Endfläche des positiven Verbindungsteils eine konvexe Ausgestaltung aufweisen muß, die gegen eine komplementäre, konkave Oberfläche anschlägt, die in einer Stirnfläche eines Folgerteils ausgebildet ist. Das Folgerteil wird vom rückwärtigen Bereich des Hohlraums getragen, der in dem anderen Endbereich des negativen Verbindungsteiles ausgebildet ist. Ein Keilelement ist vorgesehen, um das Folgerteil und das positive Verbindungsteil nach vorn zu drücken. Dadurch wird der rückwärtige Oberflächenbereich der im positiven Verbindungsteil angeordneten Öffnungen in Kontakt mit dem Stiftteil gehalten.Another disadvantage of this coupling arrangement is that the outer end surface of the positive connecting part must have a convex configuration which abuts against a complementary concave surface formed in an end face of a follower part. The follower part is supported by the rear portion of the cavity formed in the other end portion of the negative connecting part. A wedge element is provided to urge the follower part and the positive connecting part forward. This maintains the rear surface portion of the openings arranged in the positive connecting part in contact with the pin part.
Ein derartiger Kontakt ist in den bekannten gelenkigen Kupplungseinrichtungen notwendig, da die meisten der Teile Gußteile sind. Um die Kosten dieser Kupplungseinrichtung zu reduzieren, erhalten die Gußteile, wenn überhaupt, nur eine geringe abschließende Bearbeitung, um die notwendige Kontrolle der Abmessungen zu erreichen.Such contact is necessary in the known articulated coupling devices because most of the parts are cast. In order to reduce the cost of this coupling device, the castings receive little, if any, final machining to achieve the necessary dimensional control.
Andere gelenkige Kupplungseinrichtungen des Standes der Technik werden in der US-A-3 716 146 und CA-A-1 231 078 gelehrt.Other prior art articulated coupling devices are taught in US-A-3 716 146 and CA-A-1 231 078.
Es ist deshalb eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die weniger Komponenten erfordert.It is therefore one of the main objects of the present invention to provide a bearing unit for an articulated coupling device that requires fewer components.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, bei der eine minimale Anzahl Komponenten sich während des Betriebs der Eisenbahnwaggons relativ zueinander bewegen müssen.Another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device, in which a minimum number of components must move relative to each other during operation of the railway wagons.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, die relativ einfach zusammensetzbar und auseinandernehmbar ist.Another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device that is relatively easy to assemble and disassemble.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die an jede der gegenwärtig genehmigten Längen derartiger Eisenbahnwaggons angepaßt werden kann und in allen verschiedenen Kurven im gegenwärtig verwendeten Schienenstrang betrieben werden kann.Another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device which can be adapted to any of the currently approved lengths of such railway wagons and can be operated in all the different curves in the railway line currently in use.
Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die leichter in einer korrekten Arbeitsweise gehalten werden kann.An additional object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device that can be more easily maintained in a correct working mode.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die einen geringen Bearbeitungsaufwand der fertigen Komponenten erfordert.Yet another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device that requires little machining of the finished components.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die gewichtsmäßig leichter ist als bislang verwendete gelenkige Kupplungvorrichtungen.Another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device which is lighter in weight than articulated coupling devices used to date.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die kostenmäßig effektiv ist.Yet another object of the present invention is to provide a bearing unit for an articulated coupling device that is cost effective.
Diese und andere Ziele werden durch die in den anliegenden Ansprüchen offenbarten Merkmale gelöst.These and other objects are achieved by the features disclosed in the appended claims.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Zielen und Vorteilen der Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung, erschließen sich verschiedenen andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung dem Eisenbahnfachmann aus der folgenden detaillierteren Beschreibung der Erfindung, wenn diese Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird.In addition to the above-described objects and advantages of the bearing unit for an articulated coupling device, various other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the railroad arts from the following more detailed description of the invention when this description is considered in conjunction with the accompanying drawings.
Fig.1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, die ein gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zeigt;Fig.1 is a side view, partly in cross section, showing a presently preferred embodiment of a bearing unit for an articulated coupling device;
Fig. 2 ist eine Draufsicht, teilweise im Querschnitt, auf die in Fig. 1 dargestellte Lagereinheit;Fig. 2 is a plan view, partially in cross section, of the bearing unit shown in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung zeigt; undFig. 3 is a plan view showing an alternative embodiment of a bearing unit for an articulated coupling device; and
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.Fig. 4 is a cross-section along the line IV-IV of Fig. 3.
Vor Beginn der detaillierteren Beschreibung der Erfindung, soll darauf hingewiesen werden, daß in jeder einzelnen der dargestellten Ansichten identische Teile, die identische Funktionen haben, durch identische Bezugszeichen identifiziert wurden.Before beginning the more detailed description of the invention, it should be pointed out that in each of the illustrated views, identical parts having identical functions have been identified by identical reference numerals.
Es soll sich nunmehr im einzelnen auf die Fig. 1 und 2 bezogen werden. Darin ist ein gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung, insgesamt mit 10 bezeichnet, dargestellt, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Diese Vorrichtung 10 kann, wenn gewünscht, in existierende Eisenbahnwaggons nachträglich eingebaut werden und ist fähig, mindestens ein Ende eines ersten Eisenbahnwaggons (nicht gezeigt) mit einem benachbarten Ende eines zweiten Eisenbahnwaggons (nicht gezeigt) in einer im wesentlichen quasibeständigen Art zu verbinden. Diese Vorrichtung enthält ein positives Verbindungsteil, insgesamt mit 20 bezeichnet, ein negatives Verbindungsteil, insgesamt mit 30 bezeichnet, eine gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Lagereinheit, insgesamt mit 40 bezeichnet, und eine insgesamt mit 50 bezeichnete Einrichtung zum Verbinden der Lagereinheit 40 mit der gelenkigen Kupplungsvorrichtung 10 in quasibeständiger Art.Referring now in detail to Figures 1 and 2, there is shown a presently preferred embodiment of a bearing unit for an articulated coupling device, generally designated 10, constructed in accordance with the principles of the present invention. This device 10 can, if desired, be retrofitted to existing railroad cars and is capable of connecting at least one end of a first railroad car (not shown) to an adjacent end of a second railroad car (not shown) in a substantially quasi-permanent manner. This device includes a male connector, generally designated 20, a female connector, generally designated 30, a bearing unit constructed in accordance with the present invention, generally designated 40, and means, generally designated 50, for connecting the bearing unit 40 to the articulated coupling device 10 in a quasi-permanent manner.
Das positive Verbindungsteil 20 kann mit einem ersten Ende mit einem Ende eines zentralen Abschlußteils (nicht gezeigt) in Eingriff stehen und mit diesem verbunden werden, das im wesentlichen entlang einer Längsmittellinie des ersten oder des zweiten Eisenbahnwaggons angeordnet ist.The positive connector 20 may have a first end engaging and connecting to an end of a central closure member (not shown) disposed substantially along a longitudinal centerline of the first or second railroad car.
Vor dem Befestigen an Ort und Stelle, wird das erste Ende 12 des positiven Verbindungsteiles 20 innerhalb des zentralen Anschlußteiles mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet, der zwischen etwa 15,24cm bis 25,4cm (6 bis 10 Zoll) liegt, wobei etwa 20,32 (8 Zoll) bevorzugt ist. Da das erste Ende 12 des positiven Verbindungsteiles 20 in das zentrale Abschlußteil einpassen muß, werden seine äußeren Abmessungen durch die inneren Abmessungen des zentralen Abschlußteiles festgelegt. Das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 ist im wesentlichen ein langgestrecktes, rechtwinkliges Element. Das äußere Ende 18 des zweiten Endes 14 hat eine konvexe Form in einer Ebene, die sich sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung erstreckt. Zusätzlich ist der Bodenwandbereich 22 des zweiten Endes 14 nach oben abgeschrägt, beginnend bei einer vorbestimmten Stelle und sich in Richtung auf das erste Ende 12 erstreckend. Dieser abgeschrägte Bereich hat eine Schräge von mindestens etwa 10º. Der Zweck dieses abgeschrägten Bereiches der Bodenwand 22 des positiven Verbindungsteiles 20 ist es, eine Biegung in einer horizontalen Ebene zu gestatten, wenn sich die Waggons über hügliges Gelände bewegen.Before securing in place, the first end 12 of the positive connector 20 is positioned within the central terminal portion at a predetermined distance ranging from about 15.24 cm to 25.4 cm (6 to 10 inches), with about 20.32 cm (8 inches) being preferred. Since the first end 12 of the positive connector 20 must fit within the central terminal portion, its outer dimensions are determined by the inner dimensions of the central terminal portion. The second end 14 of the positive connector 20 is essentially an elongated rectangular member. The outer end 18 of the second end 14 has a convex shape in a plane extending in both vertical and horizontal directions. In addition, the bottom wall portion 22 of the second end 14 is tapered upwardly beginning at a predetermined location and extending toward the first end 12. This tapered area has a slope of at least about 10º. The purpose of this sloped area of the bottom wall 22 of the positive connector 20 is to allow for bending in a horizontal plane when the cars are moving over hilly terrain.
Innerhalb des zweiten Endes 14 ist eine Öffnung 16 angeordnet, deren Zweck durch die folgende Beschreibung klar wird. Die Öffnung 16 weist ein vorbestimmte Größe und eine vorbestimmte Form auf. Die Öffnung 16 ist durch einen vorbestimmten Bereich des zweiten Endes 14 des positiven Verbindungsteiles 20 ausgebildet. Die Öffnung 16 ist eine Längsachse, die quer zur Längsachse des positiven Verbindungsteiles 20 angeordnet ist und in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegt.Disposed within the second end 14 is an opening 16, the purpose of which will become clear from the following description. The opening 16 has a predetermined size and shape. The opening 16 is formed through a predetermined portion of the second end 14 of the male connector 20. The opening 16 is a longitudinal axis that is transverse to the longitudinal axis of the male connector 20 and lies in a substantially horizontal plane.
Das negative Verbindungsteil 30 enthält ein erstes Ende 24, das in einer Weise ausgebildet ist, die es gestattet, daß das negative Verbindungsteil mit einem benachbarten Ende eines zentralen Anschlußteiles (nicht gezeigt) in Eingriff gelangt und verbunden ist, das im wesentlichen entlang einer Längsmittellinie eines gegenüberliegenden Wagens dieser ersten und zweiten Eisenbahnwaggons (nicht gezeigt) angeordnet ist.The negative connector 30 includes a first end 24 configured in a manner that allows the negative connector to engage and connect to an adjacent end of a central connector (not shown) located substantially along a longitudinal centerline of an opposing car of those first and second railroad cars (not shown).
In einem zweiten Ende des negativen Verbindungsteiles 30 ist ein Hohlraum 26 ausgebildet. Dieser Hohlraum 26 nimmt mindestens einen Bereich sowohl des zweiten Endes 14 des positiven Verbindungsteiles 20 als auch der Öffnung 16 auf, die durch das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 ausgebildet ist. Dieser Hohlraum ist durch einen im wesentlichen horizontal angeordneten Bodenwandbereich 32, einen im wesentlichen vertikal angeordneten Rückwandbereich 34, der entlang seiner Bodenkante mit einer rückwärtigen Kante des Bodenwandbereiches 32 verbunden ist, und einem Paar von vertikal angeordneten Seitenwandbereichen 36 ausgebildet, die entlang ihrer Bodenkante mit dem Bodenwandbereich 32 und entlang ihrer rückwärtigen Kante mit dem Rückwandbereich 34 verbunden sind. Eine innere Oberfläche sowohl des Bodenwandbereiches 32 als auch des Rückwandbereiches 34 als auch des Paars der Seitenwände 36 definiert eine vorbestimmte Größe und eine vorbestimmte Form des Hohlraums 26, der benachbart seiner oberen und vorderen Oberfläche offen ist.A cavity 26 is formed in a second end of the negative connector 30. This cavity 26 receives at least a portion of both the second end 14 of the positive connector 20 and the opening 16 formed through the second end 14 of the positive connector 20. This cavity is formed by a substantially horizontally disposed bottom wall portion 32, a substantially vertically disposed rear wall portion 34 connected along its bottom edge to a rear edge of the bottom wall portion 32, and a pair of vertically disposed side wall portions 36 connected along their bottom edge to the bottom wall portion 32 and along their rear edge connected to the rear wall portion 34. An inner surface of each of the bottom wall portion 32 and the rear wall portion 34 and the pair of side walls 36 defines a predetermined size and a predetermined shape of the cavity 26 which is open adjacent its upper and front surfaces.
Durch einen vorbestimmten Bereich jeder der Seitenwandbereiche 36 ist eine Öffnung 38 ausgebildet. Jede Öffnung 38 enthält einen schlitzförmigen Bereich benachbart einer oberen Oberfläche eines jeweiligen Seitenwandbereiches 36. Jede Öffnung 38 hat eine vorbestimmte Konfiguration.An opening 38 is formed through a predetermined portion of each of the sidewall portions 36. Each opening 38 includes a slot-shaped portion adjacent an upper surface of a respective sidewall portion 36. Each opening 38 has a predetermined configuration.
Die Vorrichtung 10 enthält eine Lagereinheit 40. Die Lagereinheit 40 enthält ein im wesentlichen kugliges Teil 42. Mindestens ein vorbestimmter Bereich des kugligen Teiles 42 ist innerhalb der durch das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 hindurchgeführten Öffnung 16 angeordnet. Das kuglige Teile 42 hat einen vorbestimmten Durchmesser. Im gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das kuglige Teil 42 ein Paar sich axial gegenüberliegender, flacher Oberflächen 61. Die Lagereinheit 40 hat eine Laufeinheit 44 mit einer im wesentlichen kugligen inneren Oberfläche, die um den vorbestimmten Bereich des kugligen Teiles 42 angeordnet ist, und angeordnet ist innerhalb der Öffnung 16 um die Bewegung des positiven Verbindungsteiles 20 relativ zum negativen Verbindungsteil 30 sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung über einen vorbestimmten Bereich zu gestatten. Die Lagereinheit 44 weist eine äußere Oberfläche auf, die im wesentlichen identisch mit der Größe und der Form der durch das positive Verbindungsteil 20 ausgeformten Öffnung 16 ist.The device 10 includes a bearing unit 40. The bearing unit 40 includes a substantially spherical member 42. At least a predetermined portion of the spherical member 42 is disposed within the opening 16 through the second end 14 of the male connector 20. The spherical member 42 has a predetermined diameter. In the presently preferred embodiment, the spherical member 42 includes a pair of axially opposed, flat surfaces 61. The bearing unit 40 has a race unit 44 having a substantially spherical inner surface disposed around the predetermined portion of the spherical member 42 and disposed within the opening 16 to allow movement of the male connector 20 relative to the negative connector 30 in both vertical and horizontal directions over a predetermined range. The bearing unit 44 has an outer surface that is substantially identical to the size and shape of the opening 16 formed by the positive connecting part 20.
Eine erste Befestigungseinrichtung, insgesamt mit 60 bezeichnet, ist in Eingriff mit der Laufeinheit 44 und dem zweiten Ende 14 des positiven Verbindungteils 20 bringbar, um die Laufeinheit 44 und das kuglige Teil 42 am zweiten Ende 14 zu befestigen.A first fastening device, designated overall by 60, is engageable with the running unit 44 and the second end 14 of the positive connecting part 20 in order to Running unit 44 and the spherical part 42 at the second end 14.
Ein Paar Wellenteile 46 erstrecken sich über eine vorbestimmte Länge von sich axial gegenüberliegenden Oberflächen des kugligen Teils 42 nach außen. Eines dieses Paars von Wellenteilen 46 steht mit einer entsprechenden Öffnung 38 in Eingriff, die durch jedes der Seitenwandbereiche 36 des Hohlraums 26 ausgebildet ist. Mindestens ein Bereich jedes Wellenteils 46 hat eine im wesentlichen identische Ausbildung wie mindestens ein Bereich der vorbestimmten Ausgestaltung der durch die Seitenwandbereiche 36 ausgebildeten Öffnung 38.A pair of shaft members 46 extend outwardly a predetermined length from axially opposed surfaces of the spherical member 42. One of the pair of shaft members 46 engages a corresponding opening 38 formed through each of the side wall portions 36 of the cavity 26. At least a portion of each shaft member 46 has a substantially identical configuration as at least a portion of the predetermined configuration of the opening 38 formed through the side wall portions 36.
Eine zweite Befestigungseinrichtung, insgesamt mit 50 bezeichnet, kann mit mindestens einem des Paars von Wellenteilen 46 und einem Bereich der Öffnung 38 in Eingriff gebracht werden, um die Lagereinheit 40 am negativen Verbindungsteil 30 zu befestigen und dadurch das positive Verbindungsteil 20 am negativen Verbindungsteil 30 zu befestigen, um die Kupplungsvorrichtung 10 vom gelenkigen Tpy zu bilden.A second fastening device, generally designated 50, is engageable with at least one of the pair of shaft members 46 and a portion of the opening 38 to secure the bearing unit 40 to the negative connecting member 30 and thereby secure the positive connecting member 20 to the negative connecting member 30 to form the articulated type coupling device 10.
In einer Ausbildungsform der Erfindung hat die kuglige innere Oberfläche der Laufeinheit 44 einen im wesentlichen identischen Radius mit dem Radius des kugligen Teils 42.In one embodiment of the invention, the spherical inner surface of the running unit 44 has a substantially identical radius to the radius of the spherical part 42.
Im am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die kuglige innere Oberfläche der Laufeinheit 44 geringfügig größer als der Radius des kugligen Teiles 42. In diesem Falle enthält die Kupplungsvorrichtung 10 ferner eine schmierende Auskleidung 48, die zwischen der inneren Oberfläche der Laufeinheit 44 und dem kugligen Teil 42 angeordnet ist.In the most preferred embodiment, the spherical inner surface of the race unit 44 is slightly larger than the radius of the spherical part 42. In this case, the coupling device 10 further includes a lubricating liner 48 disposed between the inner surface of the race unit 44 and the spherical part 42.
Es ist gegenwärtig bevorzugt, daß diese schmierende Auskleidung 48 aus mindestens zwei Teilen gefertigt ist. Es ist weiterhin bevorzugt, daß die schmierende Auskleidung 48 mit der inneren Oberfläche der Laufeinheit 44 verbunden ist. Eine derartige Verbindung der schmierenden Auskleidung 48 mit der inneren Oberfläche der Laufeinheit 44 kann bevorzugt durch ein klebendes Material durchgeführt werden.It is presently preferred that this lubricating lining 48 is made of at least two parts. It is further preferred that the lubricating lining 48 is connected to the inner surface of the running unit 44. A Such connection of the lubricating lining 48 to the inner surface of the running unit 44 can preferably be carried out by an adhesive material.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Bodenwandbereich 32 des Hohlraums 26 weiterhin ein Mittelplattenteil 52, das passend mit einer Mittelpfanne (nicht gezeigt) eines Unterlagenbereichs (nicht gezeigt) eines Eisenbahnwaggons (nicht gezeigt) in Eingriff steht. Das Mittelplattenteil 52 enthält in der Nähe seiner Bodenfläche 56 ein vertikal angeordnetes Loch 54. Das Loch 54 ist im wesentlichen in der Mitte des Mittelplattenteils 52 angeordnet.In accordance with the present invention, the bottom wall portion 32 of the cavity 26 further includes a center plate member 52 that matingly engages a center pan (not shown) of a base portion (not shown) of a railroad car (not shown). The center plate member 52 includes a vertically disposed hole 54 near its bottom surface 56. The hole 54 is located substantially at the center of the center plate member 52.
Zusätzlich enthält die Kupplungsvorrichtung 10 ferner ein vertikal angeordnetes Stiftteil (nicht gezeigt), das in das Loch 57 des Mittelplattenteils 52 und ein vertikal angeordnetes Loch (nicht gezeigt) in der Mittelpfanne der Unterlage einggreift.In addition, the coupling device 10 further includes a vertically disposed pin member (not shown) that engages the hole 57 of the center plate member 52 and a vertically disposed hole (not shown) in the center pan of the pad.
Im gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 an seinem äußersten Ende 18 eine vorbestimmte Ausbildung. Diese vorbestimmte Ausbildung des äußersten Endes 18 des zweiten Endes 14 ist eine im wesentlichen konvexe Form sowohl in einer vertikal angeordneten Ebene als auch einer horizontal angeordneten Ebene.In the presently preferred embodiment of the invention, the second end 14 of the male connector 20 has a predetermined configuration at its outermost end 18. This predetermined configuration of the outermost end 18 of the second end 14 is a substantially convex shape in both a vertically disposed plane and a horizontally disposed plane.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß der vertikal angeordnete Rückwandbereich 34 des im zweiten Ende des negativen Verbindungsteiles 30 angeordneten Hohlraums 26 eine vorbestimmte Ausgestaltung hat, die im wesentlichen von konkaver Form in mindestens entweder einer vertikalen Ebene oder einer horizontalen Ebene ist.It is further preferred that the vertically disposed rear wall portion 34 of the cavity 26 disposed in the second end of the negative connector 30 has a predetermined configuration that is substantially concave in shape in at least one of a vertical plane and a horizontal plane.
In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist weiterhin bevorzugt, daß die vorbestimmte Form der Öffnung 16, die durch das zweite Ende 14 hindurch ausgebildet ist, im wesentlichen rund ist. Diese Öffnung 16 enthält zusätzlich einen abgeschrägten Bereich 59 benachbart vom mindestens einer ihrer vorbestimmten äußeren Oberfläche.In this embodiment of the invention, it is further preferred that the predetermined shape of the opening 16, which is defined by the second end 14 is substantially round. This opening 16 additionally includes a beveled portion 59 adjacent to at least one of its predetermined outer surfaces.
In diesem Fall enthält die Laufeinheit 44 einen komplementär abgeschrägten Leistenbereich 62, der am abgeschrägten Bereich 59 benachbart der äußeren Oberfläche der Öffnung 16 anschlägt, die durch das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 ausgebildet ist.In this case, the barrel assembly 44 includes a complementary beveled ledge portion 62 that abuts the beveled portion 59 adjacent the outer surface of the opening 16 formed by the second end 14 of the male connector 20.
Bevorzugt ist die Laufeinheit 44 in mindestens zwei Teilen gefertigt, die im wesentlichen identisch sind.Preferably, the barrel unit 44 is manufactured in at least two parts that are substantially identical.
Es ist gleichermaßen bevorzugt, daß das kuglige Teil 42 und das Paar der Wellenteile 46 einstückig ausgebildet sind.It is equally preferable that the spherical part 42 and the pair of shaft parts 46 are integrally formed.
Die erste Befestigungseinrichtung 60, die sowohl mit der Laufeinheit 44 als auch dem zweiten Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 in Eingriff steht, kann eine Schweißung oder ein Plattenteil 19 sein, das am zweiten Ende 14 angeschraubt ist.The first fastening device 60, which engages both the running unit 44 and the second end 14 of the positive connecting part 20, can be a weld or a plate part 19 that is bolted to the second end 14.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält das Paar von Seitenwandbereichen 36 benachbart der vorderen Fläche des Hohlraums 26 und benachbart des vertikal angeordneten Rückwandbereiches 34 dieses Hohlraums 36 einen abgeschrägten Bereich, um dem zweiten Ende 14 zu gestatten, sich in horizontaler Richtung um das kuglige Teil 42 zu drehen.In the preferred embodiment of this invention, the pair of side wall portions 36 adjacent the front surface of the cavity 26 and adjacent the vertically disposed rear wall portion 34 of that cavity 36 include a tapered portion to allow the second end 14 to rotate horizontally about the spherical member 42.
Schließlich enthält die vorbestimmte Ausgestaltung der durch jeden der Seitenwandbereiche 36 hindurch ausgebildeten Öffnung 38 mindestens einen im wesentlichen runden Bereich, der mit einem Bereich des entsprechenden Wellenteils des Paares der Wellenteile 46 in Eingriff bringbar ist.Finally, the predetermined configuration of the opening 38 formed through each of the side wall portions 36 includes at least one substantially circular portion engageable with a portion of the corresponding shaft portion of the pair of shaft portions 46.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Lagereinheit 40, das in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, enthält die Lagereinheit 40 ein im wesentlichen kugliges Teil 42. Mindestens ein vorbestimmter Bereich des kugligen Teiles 42 ist innerhalb der Öffnung 16 angeordnet, die durch das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 hindurch ausgebildet ist. Das kuglige Teil 42 hat einen vorbestimmten Durchmesser.In an alternative embodiment of the bearing unit 40, shown in Figures 3 and 4, the bearing unit 40 includes a substantially spherical member 42. At least a predetermined portion of the spherical member 42 is disposed within the opening 16 formed through the second end 14 of the male connector 20. The spherical member 42 has a predetermined diameter.
Durch das kuglige Teil 42 erstreckt sich eine Bohrung 43. Die Bohrung 43 hat eine vorbestimmte Größe und eine vorbestimmte Form. Eine Längsachse der Bohrung 43 liegt in einer im wesentlichen horizontalen Ebene.A bore 43 extends through the spherical part 42. The bore 43 has a predetermined size and a predetermined shape. A longitudinal axis of the bore 43 lies in a substantially horizontal plane.
Ein Stiftteil 45 mit einer horizontal angeordneten Achse ist vorgesehen. Dieses Stiftteil 45 erstreckt sich über eine vorbestimmte Länge an jeder Seite der axial gegenüberliegenden Oberflächen des kugligen Teiles 42 durch die Bohrung 43. Ein Bereich des Stifteiles 45 ist innerhalb der Bohrung 43 des kugligen Teils 42 angeordnet und hat eine im wesentlichen identische Größe und eine im wesentlichen identische Form wie die Größe und Form der Bohrung 43, um dadurch einen Preßsitz zu gestatten. Mindestens ein Bereich dieser Länge an jeder Seite des kugligen Teils 42 hat eine im wesentlichen identische Größe und eine identische Ausgestaltung wie die vorbestimmte Ausgestaltung der Öffnung 38.A pin member 45 having a horizontally disposed axis is provided. This pin member 45 extends a predetermined length on each side of the axially opposed surfaces of the spherical member 42 through the bore 43. A portion of the pin member 45 is disposed within the bore 43 of the spherical member 42 and is of substantially identical size and shape to the size and shape of the bore 43 to thereby permit an interference fit. At least a portion of this length on each side of the spherical member 42 is of substantially identical size and configuration to the predetermined configuration of the opening 38.
Innerhalb der Öffnung 16 ist eine Laufeinheit 44 mit einer im wesentlichen kugligen inneren Oberfläche angeordnet, um die Bewegung des positiven Verbindungsteiles 20 relativ zum negativen Verbindungsteil 30 über einen vorbestimmten Bereich sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung zu erlauben. Diese Laufeinheit 44 enthält eine äußere Oberfläche, die im wesentlichen identisch zur Größe und Form der durch das zweite Ende 14 des positiven Verbindungsteiles 20 ausgebildeten Öffnung 16 ist.Disposed within the opening 16 is a race assembly 44 having a substantially spherical inner surface to permit movement of the male connector 20 relative to the female connector 30 over a predetermined range in both the vertical and horizontal directions. This race assembly 44 includes an outer surface substantially identical in size and shape to the opening 16 formed by the second end 14 of the male connector 20.
Während eine Reihe von Ausführungsbeispielen der Lagereinheit für eine gelenkige Kupplungsvorrichtung obenstehend im Detail beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene andere Modifikationen und Anpassungen dieser Kupplungsvorrichtung durchgeführt werden können, ohne vom Schutzbereich der anhängenden Ansprüche abzuweichen.While a number of embodiments of the bearing unit for an articulated coupling device have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that various other modifications and adaptations of this coupling device can be made without departing from the scope of the appended claims.
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