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Zugkupplung für Schienenfahrzeuge, insbesondere Förderwagen des Bergbaus
Die bekannten Kupplungen an Förderwagen des Bergbaus werden mit einem Bolzen durch
ein Rundloch des Zugnockens nur senkrecht schwenkbar mit dem Wagen verbunden. Sie
haben daher in. den Kurven nur eine sehr geringe Beweglichkeit. Sie werden nicht
einer reinen Zugbeanspruchung unterworfen, sondern unterliegen bei der Kurvenfahrt
einer zusätzlichen Biegebeanspruchung und gehen daher häufig in den Kurven zu Bruch.
Da diese Kupplungen nur durch Nieturig oder durch geschweißte Ringe verbunden werden,
ist es nicht möglich, beim Bruch eines Gliedes die Kupplung schnell an Ort und Stelle
wieder instandzusetzen. Dies hat zur Folge, daß vor allem im rauhen Bergbaubetrieb
ein hoher Ausfall an Kupplungen entsteht, der seinerseits zu-zeitweiligen Förderausfällen
führt. Daher ist auch ein Teil der bekanntgewordenen Kupplungen in der Praxis nie
zum Einsatz gekommen.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Zugkupplung für Schienenfahrzeuge,
insbesondere für Förderwagen des Bergbaus, bestehend aus einem nahe der Wagenstirnwand
angelenkten Zughaken mit Kupplungsöse, wobei der Zughaken und die Kupplungsöse gelenkig
mit einem einteiligen bügelförmigen Halter verbunden sind, der in ein die Zugöse
darstellendes Langloch eines am Wagen befestigten, den Zugnocken bildenden. Mitnahmenockens
frei beweglich eingreift, und bezweckt, den eingangs angeführten Nachteil zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Wand der Zugöse
des Zugnockens, die als schräg nach unten zu der Wagenstirnwand hin geneigtes Langloch
ausgebildet ist, an der in Zugrichturig
liegenden Stirnseite der
Zugöse und die Innenseite des bügelförmigen Halters nach dem gleichen Radius abgerundet
sind, und daß die Schenkel des bügelförmigen Halters die Schenkel der Kupplungsöse
und das Aufhängeende des Zughakens umschließen.
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Bei der Erfindung sind also die Kupplung und die Ausnehmung (Zugöse)
so ausgebildet, daß stets eine allseitige Beweglichkeit der Kupplung in, ihrer ganzen
Länge gewährleistet ist sowohl in der Kurve als auch auf .der Geraden, ferner im
angezogenen Zustand wie in lose herunterhängender Lage. Im Gegensatz zu den bekannten
Kupplungen ist die Kupplung nach der Erfindung leicht in ihre Einzelteile zerlegbar,
die durch einen beweglichen Bolzen miteinander verbunden sind. Beim Bruch eines
Gliedes ist es daher möglich, die Kupplung schnellstens an Ort und Stelle wieder
in Ordnung zu bringen.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.
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Fig. i zeigt die Seitenansicht der Kupplung mit ihrem Zugnocken mit
angedeuteter Wagenstirnwand und angedeutetem Wagenpuffer; Fig. 2 zeigt die Vorderansicht
:der Kupplung mit ihrem Zugnocken; Fig. 3 zeigt die Kupplung von unten gesehen bei
zwei in der Kurve stehenden Wagen; Fig. 4 zeigt die als Langloch ausgebildete Zugöse
in Schräglage; Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch den konischen Zugnocken.
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Gemäß Fig. i und 2 wird der bügelförmige Halter a in das schräge
Langloch e des Zugnockens f
eingehängt und ist mit der Kupplungsöse
b und dem Zughaken c durch einen waagerechten Gelenkholzen d zu einer allseitig
drehbaren Kupplung zusammengebaut. Auf den Gelenkbolzen d wird die Scheibe g geschoben
und durch den Splint da gesichert. Der Bügel a ist so. ausgebildet, daß die
Kupplung in jeder Lage voll .beweglich ist.
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Die Kanten der als schräges Langloch ausgebildeten Zugöse e sind abgerundet,
so daß der Bügel a bei seiner Bewegung in der Zugöse e möglichst wenig Reibung verursacht.
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Wie man insbesondere aus der Fig. a ersehen kann, ist das die Zugöse
bildende Langloch an seiner Stirnseite entsprechend: dem Radius des bügelförmigen
Halters a der Kupplung abgerundet. Dadurch wird erreicht, daß,derbügelförmige Halter
a der Kupplung eine satte Anlage an .die Abrundung des Langloches erhält und eine
ungehinderte Seitenbeweglichkeit der Kupplung erzielt wird, wenn diese unter Zugspannung
steht.
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Gemäß Fig. z ist der Querschnitt des Zugnockens f nicht kreisrund
gestaltet, sondern auf der Seite der Öse von einem Kreisbogen, auf der gegenüberliegenden
Seite von einer Geraden und an den beiden anderen Seiten von zueinander geneigten
Geraden begrenzt. Ein Zugnocken f von kreisrundem Querschnitt mit einem Auflagewinkel
von i 8o ° für den Schenkel a und die ösenwand ist aus dem Grund nicht tragbar,
weil der gemeinsame Gelenkbolzen bedeutend weiter vom inneren Radius des Schäkels
a entfernt werden müßte, um die Kupplung überhaupt einklinken zu können und ein
Klemmen des Rundeisens an den beiden Augen des Schäkels b und des Hakens c zu vermeiden.
Der größere Zwischenraum würde wiederum eine Verlängerung der Kupplung bedingen,
die vermieden werden soll. Der gemeinsame Auflagewinkel zwischen dem Radius des
Schäkels a und .dem Radius der Stirnseite der Ausnehmung e des Zugnockens
f ist weit weniger als i8o'a.
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Wie also aus Fig. ? zu ersehen ist, tangieren die geraden Enden des
bügelförmigen Halters a an ihrer Innenkante nicht an einem Kreisbogen von i8o'.
Die geraden Enden des bügelförmigen Halters a können außerdem nach innen eingezogen
sein.
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Dies hat folgende Vorteile: Es kann der Radius des bügelförmigen Halters
a größer gewählt werden als der halbe Abstand zwischen den. beiden geraden Enden
.des bügelförmigen Halters ä, wodurch die Reibung der korrespondierenden Teile in
der Kurvenfahrt verringert wird. Der Bolzen wird kürzer und dadurch sein Biegungsmoment
geringer. Der bügelförmige Halter a kann bedeutend dickere konische oder auch rechteckige
Zugnocken ohne Hemmung der Beweglichkeit umschließen; da die horizontale Entfernung
im runden Bügeldes bügelförmigen Halters a größer ist :als die zwischen den beiden
geraden Enden des Halters a. Es kann die Entfernung zwischen dem höchsten inneren
Punkt des bügelförmigen Halters a und der Mittellinie des gemeinsamen Gelenkbolzens
d verkleinert werden, wodurch eine erstrebte Verkürzung der Kupplung möglich ist.
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Auf Grund der schrägen Anordnung des Langloches e nach unten zu der
Stirnseite des Wagens hin (vgl. Fig. q.) ist ,die Übertragung der Zugkraft nur im
Tiefstpunkt der Zugöse e des Zugnockens f
möglich. Damit wird erreicht,
daß beim Anreißen der Wagen die Kupplung kein Anzugsmoment erfährt, wie es eventuell
eine Kupplung mit einem horizontalen Langloch erfahren würde, bei der die hängende
Lage der Kupplung am Wagen. verschieden sein kann. Der Zugnocken ist nach unten
hin (gemäß Fig. 5) konisch ausgebildet.
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Die konische Ausbildung des Zugnockens fördert den Gedanken der Erfindung
aus folgendem Grunde: Bei gleich großem bügelförmigem Halter wird eine um so größere
Beweglichkeit sowohl in der Zugrichtung als auch in der vertikalen Lage erzielt,
je konischer der Zugnocken ausgebildet ist. Bei einem konischen Zugnocken kann außerdem
im Vergleich zum rechteckigen Zugnocken ein kleinerer bügelförmiger Halter verwendet
werden, wodurch sich ergibt, daß die Entfernung zwischen den beiden geraden Enden
des bügelförmigen Halters geringer und der gemeinsame Gelenkbolzen kürzer wird und
somit am Bolzen ein geringeres Biegemoment auftritt.
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Der tragende Querschnitt in Zugrichtung an der Stirnseite des Zugnockens
ist größer als der tragende Querschnitt im vertikalen Schnitt. Dies
hat
den Vorteil, daß erstens der tragende Querschnitt in Zugrichtung gegenüber den Zugkräften
eine größere Gewähr gegen Verschleiß und, Bruch bietet und zweitens die Beweglichkeit
der Kupplung in vertikaler Lage am größten, ist, in welcher die Kupplung bekanntlich
gekuppelt oder entkuppelt werden muß, was um so schneller und bequemer möglich ist,
je beweglicher die Kupplung ist.
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Der bügelförmige Halter a und die Kupplungsöse b sowie der Zughaken
c werden einzeln: im Gesenk geschlagen, weisen daher eine hohe Haltbarkeit auf und
lassen sich durch den Gelenkbolzen d jederzeit leicht und schnell auswechseln.
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Fig. 3 erläutert die grundlegende Verbesserung, die durch die selbständige
Einstellung der Kupplung auf Grund des leichten Gleiteis des Bügels a in der abgerundeten
Zugöse e hervorgerufen wird. Die Kupplung ist dadurch in ihrer ganzen Länge frei
beweglich. Ihre Teile werden einer Biegebeanspruchung nicht unterworfen. Sie wird
auf reinen Zug beansprucht und erreicht daher gegenüber den bisherigen Bauarten
eine erheblich längere Lebensdauer.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der bügelförmige
Halter a, wie aus den Fig. i und 2 zu ersehen ist, so ausgebildet ist; daß er die
Enden der Kupplungsöse b und des Zughakens c umfaßt, d. h. daß die Kupplungsöse
b von dem ;bügelförmigen. Halter a eingeschlossen wird. Hierdurch wird erreicht,
daß selbst bei breiten Pufferzugnocken eine völlige Beweglichkeit gegeben ist.
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Die Entwicklung der Förderwagen des Bergbaus in den letzten Jahren
ging hauptsächlich auf die Erhöhung des Laderaumes hinaus, d. h. das Gewicht der
mit Kohle oder Bergen beladenen Förderwagen wurde wesentlich vermehrt und dadurch
an Kupplungen und Wagenzugösen höhere Materialbeanspruchung gestellt.
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Dadurch, daß der Bügel a der Kupplung so ausgebildet ist, daß er den.
Zughaken c und die Kupplungsöse b in sich einschließt, wird erreicht, daß ein bedeutend
größerer Radius des Bügels a erzielt wird gegenüber einer Kupplungskonstruktion,
bei der die Kupplungsöse b den Bügel a einschließen würde. Dadurch,
daß der Bügel a die Kupplungsöse b
und den Zughaken c umfaßt, kann
der Radius des Bügels a so groß, z. B. größer als die Entfernung von der Mitte des
Zughakens bis zur inneren Wand des Auges des bügelförmigen Halters a, gestaltet
werden, daß der Bügel a selbst in breiteste Zugösen oder Stangenköpfe eingreifen
kann, und daher stets eine allseitige Beweglichkeit gewährleistet ist. Der Bügel
a gestattet selbst bei größten Förderwagen einen entsprechend, starken Zugnocken
f.
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Die vorliegende Erfindung ist für den Bergbaubetrieb von ausschlaggebender
Bedeutung, da die Mitnehmer und Sperrhaken in den mechanischen Wagenumläufen die
bisherigen nur senkrecht schwenkbaren Kupplungen beschädigen., denn dieselben weisen
keine Seitenbeweglichkeit. auf.