DE938551C - Anordnung von Kupplungsleitflaechen bei einer selbsttaetigen Kupplung fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft selbsttätige Kupplungen für Schienenfahrzeuge mit zwei diametral gegenüberliegenden, vor die Stoßebene ragenden Vorsprüngen.

Es ist bereits bekannt, für Schienenfahrzeuge Kupplungen mit diametral gegenüberliegenden Vorsprüngen zu verwenden, bei denen jeder Vorsprung durch zwei von einer Seite des Kuppelkopfes zur anderen durchgehende, zur lotrechten bzw. zur waagerechten Längsmittelebene schräg gestellte Führungsflächen gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, das gegenseitige Finden der Kuppelköpfe beim Kuppeln zu erleichtern durch Anwendung zusätzlicher Kupplungsleitflächen. Dabei hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, daß das bessere Finden der Kupplungsköpfe keinesfalls durch Vergrößerung der Kupplungsabmessung oder durch Verminderung des Kupplungsgreifbereiches erkauft werden soll.

Erfindungsgemäß sind daher Kupplungsleitflächen vorgesehen, die das gegenseitige Fanden der Kupplungsköpfe beim Kuppeln einer selbsttätigen Kupplung für Schienenfahrzeuge mit z-wei diametral gegenüberliegenden, vor die Stoßebene ragenden Vorsprüngen erleichtern, wobei die zu der vertikalen Längsmittelebene polarsymmetrisch angeordneten Vorspränge zwecks Ausgleichung der Seiten- und Höhendifferenz der zu kuppelnden Kupplung«-

köpfe zweier Falirzeuge mit schrägen Flächen des an sich gleich ausgebildeten Gegenkopfes zusammenarbeiten, die jeweils seitlich von der vertikalen Längsmittelebene liegen und sich winklig zu dieser Ebene nahezu über die gesamte jeweils halbe Querabmessung des Kuppelkopfes erstrecken. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Auisführungsbeispielen der Zeichnungen näher erläutert. Erfindungsgemäße ίο Kuppelköpfe sind in

Fig. i, 6, Ii in Vorderansicht, Fig. 2, 7, 12 in Draufsicht,
Fig. 3, 4, 8, 9, 13 in Seitenansicht dargestellt; Fig. 5 und 10 zeigen die Greifbereichsdiagramme der ersten beiden Ausführungsbeispiele;

Fig. 14 bis 16 zeigen einen für Straßenbahnen bestimmten Kuppelkopf mit eingebautem Kabelkasten von vorn, von oben und von der Seite gesehen.

Zur Verdeutlichung der Erfindung dienen weiterhin die perspektivischen Fig. I bis III, welche jeweils den Fig. 1 bis 5, 6 bis 9 und 11 bis 13 entsprechen.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen zwei diametral (links oben und rechts unten oder rechts oben und links unten) gegenüberliegende, vor die vertikale Quermittelebene 10-10 ragende Vorsprünge i, 2, an welche eine in der horizontalen Ebene liegende, in Seitenrichtung führende, bis zu der vertikalen Längsmittelebene V-V reichende schräge Kante 4, 5 sich anschließt, die (nämlich Vorsprünge 1, 2· oder Kanten 4, 5) zwecks Ausgleichung der Seiten- und Höhendifferenzen mit solchen in Seiten- und Höhenrichtung führenden schrägen Flächen 6 und 7 bzw. 8 und 9 zusammenarbeiten, die jeweils auf der anderen Seite der vertikalen Längsmittelebene V-V liegen, also Vorsprung 1 gleitet an den Flächen 6 und 8 und Vorsprung 2 an den Flächen 7 und 9 des Gegenkopfes, wobei der Gegenkopf genau dieselbe Form haben muß, falls die Wagen auch nach Wenden um ihre vertikale Achse kuppeln sollen.

Die in Seitenrichtung führenden Flächen 6 und 7 können auch weggelassen werden, in welchem Falle dann zwecks Ausgleichens der Seitendiffeirenzen die Kanten 4 und 5 mit den vertikalen S eitenkanten 11, 13 der mittleren Fläche 3 zusammenarbeiten. In die verbreiterten Flächen 3 (Fig. 1 bis 9) können unter anderem die die Zugkraft übertragenden Organe, Leitungskupplungen usw. untergebracht werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei Breite B und Höhe H der Kopfform z. B. die Kopfmitte des Gegenkopfes innerhalb eines Parallelogramms mit den Abmessungen Ds (Seitendifferenzen) und Dh (Höhendifferenzen) streuen kann(Fig. 5), ohne daß sich die Köpfe verfehlen wurden. Dies bedeutet, daß die Köpfe sich auch dann richtig zusammenführen, wenn bei vollenSeiten-(Höhen-)Differenzen gleichzeitig auch die vollen Höhen-(S ei ten-) Differenzen vorhanden sind. Die Figuren zeigen weiterhin, daß Dh (Ds) rund mit der ganzen Kopfhöhe (halben Kopfbreite) gleich ist, also die Greifbereichsverhältniszahlen DhIH = ι und Ds/B = Va sehr günstig sind, d. h. in dieser wichtigsten Eigenschaft von den bekannten Kopfformtypen nicht übertreffen und nicht erreicht werden. Die bei einigen bekannten Kopfformtypen vorhandene bessere Verhältniszahl Dh/¹H oder Ds/B ist im Gesamtergebnis dadurch nichtig gemacht, daß dann Ds/B bzw. Dh/H in stärkerem Maße kleiner ist, mit anderen Worten, die z.B. eventuell größeren Seitendifferenzen können insoweit nicht als nützlich betrachtet werden, weil sich die Köpfe bei gleichzeitig vorhandenen, etwas größeren Höhendifferenzen dann doch nicht mehr finden.

Die Form nach Fig. 1 bis 4 hat auch die besonders günstige Eigenschaft, daß sie, um ihre horizontale Längsachse um 90⁰ gedreht, sich ebenfalls als Leitkopf für selbsttätige Kupplungen gut eignet, wie dies die Fig. 6 bis 10 zeigen. Die schrägen Kanten 4 und 5 führen hier in Höhenrichtung und reichen von den diametral gegenüberliegenden Vorsprüngen 1 und 2 bis zu der horizontalen Teilungsebene M-M (die nicht die Mittelebene sein muß). Die Flächen 6 und 7 (8 und 9) führen in diesem Falle in Höhen-(Seiten-) Richtung. Die oben angeführten vorteilhaften Eigenschaften gelten sinngemäß auch für diese Form, mit dem Unterschied, daß Ds/B = ι und Dh/H = Va ist. Während also die Figuren nach 1 bis 4 ein relativ großes Höhengreifbereichsdiagrarnim zeigten (mit anderen Worten, der Kuppelkopf verhältnismäßig niedrig bleibt) zeigt die Form nach Fig. 6 bis 9 einen relativ großen Seitengreifbereich (der Kuppelkopf bleibt schmal). Je nach den Wagenoder Platzverhältnissen kann die eine oder andere Form gewählt werden.

Fig. 11 bis 13 zeigen eine Variante, bei welcher — im Gegensatz zu der Form nach Fig. 1 bis 9 — die schrägen Gleitflächen mit einer in Zugrichtung verlaufenden Stufe unterbrochen sind, die Höhen- und Seitendifferenzen also nicht nur im letzten Moment des Zusammenführen, sondern schon viel früher voll ausgeglichen sind.

Die Kanten 11 bis 14 stehen senkrecht oder nahezu senkrecht auf der vertikalen Längsmititedebene.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen eine Form nach Anordnung der Fig. 1 bis 4, jedoch so, daß die schrägen Kanten und Flächen 4 und 9 bzw. 5 und 8 der Fig. ι in jeweils einer Fläche zu'sammengefaßt sind, wodurch zwei Flächen 4/9 und 5/8 entstehen, die jede für sich sowohl in Höhen- als auch gleichzeitig in Seitenrichtung führen. Die in den Fig. 11 bis 13 gezeigten, mit der Zugrichtung parallel verlaufenden Stufenflächen erleichtern auch die Unterbringung der die Zugkraft übertragenden Teile.

Die vorstehend beschriebenen Kupplungsleitflächen können vorteilhaft auch zur Ausbildung von S.traßenbahnkupplungen angewendet werden, obwohl die Aufgabenstellung hierbei anders lautet als bei Eisenbahnen, und zwar in erster Linie insoweit, als die zu befahrenden Bögen weit kleinere Radien aufweisen, weshalb längere Kuppelstangen anzuwenden sind. Diese Umstände bedingen unter anderem, daß das Kopfgebilde größere Fähigkeit besitzen muß, seitlich ausgeschwenkte Kuppelstangen in die koaxiale Lage einzulenken.

Einige der bekannten Kopftypen besitzen zwar große Einlenkfähigkeit, doch sind bei ihnen die" die Einlenkung besorgenden Flächen und Kanten so angeordnet, daß sie nur beim weiteren Ineinanderdringen der Köpfe zur Wirkung gelangen; da aber bei diesen Typen auch solche Kombinationen der gleichzeitigen Seiten-, Höhen und Winkeldifferenzen der Kuppelstangen möglich sind, wo bei Annäherung der Kuppelköpfe die erste Berührung

ίο an der Außenseite der Ausschwenkung geschieht, können diese, die Einlenkung besorgenden Flächen und Kanten nicht zur Auswirkung gelangen, weil die Kuppelstangen — nach der ersten Berührung — dann unweigerlich nach außen auszuknicken beginnen und diese Ausknickung während des [Cuppelns sich derart vergrößert, daß die in die koaxiale Lage einlenkenden Flächen nicht mehr zur Geltung kommen, das Kuppeln also unmöglich wird. Die hier beschriebenen Leitflächen können mit billigen Mitteln so geformt werden, daß diese erste Berührung bei allen möglichen Kombinationen der Seiten-, Höhen- und Winkeldifferenzen der Kuppelstangen immer an der Innenseite geschieht, die zu Anfang bestehenden Winkeldifferenzen der Kuppelstangen nach der ersten Berührung sich also niemals vergrößern, sondern verkleinern und die einlenkenden Flächen also immer Gelegenheit erhalten, sich auszuwirken. Hierbei wird auch jener Nachteil mancher anderen bekannten Kopftypen vermieden, die die Einlenkfähigkeit mit Vergrößerung der Kopfbreite erreichen, was unerwünschte Vergrößerung an Gewicht verursacht.

Weiterhin wird von einer neuzeitlichen Kupplung der Straßenbalinfahrzeuge verlangt, daß sie gleichzeitig auch eine nicht kleine Anzahl von elektrischen usw. Leitungen mitkuppeki soll. Der dabei entstehende Kabelkasten bekommt Dimensionen, die die der Wagenkupplung übertreffen. Da ja weiterhin die Zugkräfte, die zur Beförderung von ein bis drei Anhängewagen benötigt werden, verschwindend klein sind im Verhältnis zu jenen Kräften, die bei der Eisenbahn herrschen, erscheint es zweckmäßiger, den Kabelkasten 31 in die Mitte der Konstruktion zu legen, und die Leitflächen,

4-5 weiterhin die die Zugkraft übertragenden Organe seitlich dazu anzuordnen. Dieser Gedanke ist in der Lösung nach Fig. 14 bis 16 verwirklicht.

Die seitlich verlegten Leitflächen 4/9, 5/8 usw. ergeben gleichzeitig, selbst bei kleinen Seitenabmes stetigen — also bei kleinem Gewicht ·—, vergrößerte Einlenkfähigkeit. Diese Umkehrung in der Raumeinteilung ergibt den weiteren Vorteil, daß der empfindlichere Kontaktblock 32 von der gefährdeten, oberhalb der Wagenkupplung angeordneten Lage in die zentrale, mit Stahlgußgehäuse gut geschützte Stelle gelangt. Daraus, daß der Kontaktblock in die Druckacbse verlegt wird, entsteht auch der Vorteil, daß eine weit kleinere Druckkraft zum Kuppeln notwendig ist; wenn nämlich der Widerstand der Kontaktfeder weit außerhalb der Druckrichtung wirkt, so erhöht dies die notwendige Druckkraft um das Mehrfache des gesamten Kontaktfedenviderstandes. Auch wirkt der Gesamtaufbau ruhiger und gefälliger als ein an der Wagenkupplung nachträglich angestückelter Kabelkasten und nicht zuletzt billiger, schon auch deshalb, weil die Herstellungskosten eines besonderen, auch das Gesamtgewicht erhöhenden Kabelkastens wegfallen.

Aus den Fig. 14 bis 16 ist ersichtlich, daß die Leitflächen durch die !Spiegelbildliche Hinzufügung — um die obere Begrenzungsfläche — der Leitflächen 4/9, 5/8 nach Fig. 11 bis 13 entstanden sind (4/9 und 5/8), wobei der Kabelkasten 31 in der Mitte angeordnet ist.

Auch ist ersichtlich, daß, auf welcher Seite immer die Kuppelstangen vor dem Kuppeln ausgeknickt sind, die erste Berührung immer an der Innenseite der Ausknickung zwischen dem Mittelhorn 4/9, 4/9,, und dem oberen Seitenhorn 5/S₀ oder dem unteren Seitenhorn 5/8 geschieht, unabhängig davon, ob der Gegenkopf höher oder tiefer liegt. Stets erfolgt also die erste Berührung der Kupplungen an der Innenseite der Ausknickung einmal durch das Mittelhorn der einen Kupplung, bei entgegengesetzter Ausknickung durch das Mittelhorn des Gegenkopfes, womit der obenerwähnte Nachteil der Köpfe mit zwei diametral gegenüberliegenden Hörnern eindeutig vermieden ist.

Der Höhengreifbereich ist mit dem halben Abstand der Kanten 5 und 5_a gleich. Als Stoßflächen dienen die in. der Quermittelebene 10-10 liegenden Rahmenseiten des Kabelka'stens. Die mit Gegenneigung versehene Fläche 34 (Fdg. 15) verhindert das Abgleiten des Gegenhornes nach innen; ähnliche Flächenstreifen sind bei allen schrägen Leitflächen angewendet.

Als Kuppelorgan dient der im Mittelhorn vertikal gelagerte zylindrische Riegel 35, der in die im oberen Horn ausgebildete zylindrische Bohrung 36 eingreift. Die damit bestimmte Zugachse liegt in 10c der oberen Hälfte des Kuppelkopfes so, daß die Konstruktionshöhe über der Zugachse klein bleibt, wie das an Hand der Fig. 16 begründet wird.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung von Kupplungsleitflächen, die das gegenseitige Finden der Kupplungsköpfe beim Kuppeln einer selbsttätigen Kupplung für Schienenfahrzeuge mit zwei diametral gegenüberliegenden, vor die Stoßebene ragenden Vorsprüngen erleichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der vertikalen Längsmittelebene (V-V) polarsymimetrisch angeordneten Vorsprünge (1, 2) zwecks Ausgleichung der Seiten- und Höhendifferenz der zu kuppelnden Kupplungsköpfe zweier Fahrzeuge mit schrägen Flächen (6, 7) des an sich gleich ausgebildeten Gegenkopfes zusammenarbeiten, die jeweils seitlich von der vertikalen Längsmittelebene liegen und sich winklig zu dieser Ebene nahezu über die gesamte jeweils halbe Querabmessung des Kuppelkopfes erstrecken (s. Fig. 1 und perspektivisch Fig. I).

2. Anordnung von Kupplungsleitflächen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Vorsprünge (ι, 2) zur gemeinsamen Stoßebene (io-io) schräg hinführende Kanten (4, 5) aufweisen, die sowohl in einer zur Stoßebene als auch in zu der vertikalen Längsmittelebene (V-V) senkrechten Ebene liegen (Fig. 2 und perspektivisch Fig. I).

3. Anordnung für Kupplungsleitflächen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Flächen (6, 7) so weit zurückgesetzt sind, daiß im gekuppelten Zustand der beiden Kuppelköpfe allein die Kanten (4, 5) der Vor Sprünge (1, 2) mit den zur Längsmittelebene (V-V) parallel verlaufenden Kanten (11, 13) der Flächen (6, 7) zusammenarbeiten (Fig. 2 bis 4, perspektivisch Fig. I).

4. Anordnung von Kupplungsleitflächen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den schrägen Leitflächen (6/8, 7/9) in der horizontalen und vertikalen Längsmittelebene zwecks Unterbringung der die Zugkraft übertragenden Organe parallel zu der horizontalen Längsmittelebene (M-M) verlaufende Stufenflächen (1, 2) eingeschaltet sind, durch die ein vorzeitiges Ausgleichen der Seiten- und Höhendifferenzen erreicht wird (Fig. 6 bis 9; perspektivisch Fig. II).

5. Anordnung von Kuppkingsleitflächen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der Stoßebeoie (10-10) Hegenden Vorsprünge (1, 2) mit Leitflächen (4/9 und 5/8) versehen sind, deren jede sowohl in Seiten- als auch in Höhenrichtung führen, d. h. sowohl zu der vertikalen (V-V) wie auch zu der horizontalen Längsmittelebene (M-M) geneigt (nicht senkrecht) angeordnet sind (Fig. 11 bis 13, perspektivisch Fig. III).

6. Anordnung von Kupplungsleitflächen nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kuppelköpfe an ihrer oberen oder unteren Begrenzungsfläche das spiegelbildlieh gleiche Gebilde angesetzt wird, so daß die beiden nebeneinander zu liegen kommenden Vorsprünge (4/9 und 4/9J ein seitliches Mittelhorn bilden (Fig. 14 bis 16).

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 431 170, 484338, 073.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

I 509 637 1.56