EP0972693A2 - Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung - Google Patents

Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung Download PDF

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EP0972693A2
EP0972693A2 EP99810501A EP99810501A EP0972693A2 EP 0972693 A2 EP0972693 A2 EP 0972693A2 EP 99810501 A EP99810501 A EP 99810501A EP 99810501 A EP99810501 A EP 99810501A EP 0972693 A2 EP0972693 A2 EP 0972693A2
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EP
European Patent Office
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coupling
locking mechanism
lever
bolt
locking
Prior art date
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EP99810501A
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English (en)
French (fr)
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EP0972693B1 (de
EP0972693A3 (de
Inventor
Mike Fassbind
Martin Zehnder
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Schwab Verkehrstechnik AG
Original Assignee
Schwab Verkehrstechnik AG
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Publication date
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Publication of EP0972693A3 publication Critical patent/EP0972693A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G1/00—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means
    • B61G1/40—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means with coupling bars having an enlarged or recessed end which slips into the opposite coupling part and is gripped thereby, e.g. arrow-head type; with coupling parts having a tong-like gripping action

Definitions

  • the invention relates to a locking mechanism for a clutch arrangement according to the preamble of claim 1 and a clutch arrangement for Rail vehicles according to the preamble of claim 19.
  • DE 554 398 describes an automatic double clutch, especially for railway vehicles, known.
  • This double clutch is provided with a coupling member, the one longitudinally adjustable spindle with a thickened head having.
  • the other coupling member consists of two spring-loaded shell-shaped parts, which are secured in the closed position by a sleeve become.
  • the sleeve is in this way mounted on a spring in the longitudinal direction Spindle arranged that it can be moved against the action of a spring.
  • two pressure bolts are provided which, when the coupling is released, go over the front one Protrude at the end of the head. This for moving the sleeve when engaging provided pressure bolts are connected to a brake piston, which in a brake cylinder filled with liquid is received.
  • Double clutch For decoupling the Double clutch on each side two lever arrangements, by means of which one Gear and a rack to move the sleeve against the spring force can.
  • a disadvantage of such a double clutch is that it is complex is constructed and expensive to manufacture that it takes up a relatively large amount of space that a great deal of force has to be applied to decouple it.
  • the locking force reduced so far by means of the lever arrangement that the clutch arrangement can be unlocked manually even with high tensile loads.
  • the fact that the Latch of one coupling device from the other coupling device from the rest to the locking position and with the unlocking release lever unsecured is also movable back again, the two coupling devices one Coupling arrangement fully automatically coupled and after releasing the release lever also be uncoupled again.
  • Preferred embodiments of the locking mechanism are in the dependent Claims 2 to 18 circumscribed.
  • Claim 19 also claims a coupling arrangement for rail vehicles, whose two coupling devices, each with one of the preceding Claims trained locking mechanism are provided.
  • Preferred embodiments of the clutch arrangement are in the dependent Claims 20 to 29 circumscribed.
  • Fig. 1 shows the locking mechanism arranged on the coupling head 5 of a coupling device 1 in a partially sectioned illustration.
  • the locking mechanism 1 serves to secure two coupled coupling devices and essentially consists of a security body in Form of a bolt 2, an intermediate lever 3 and an unlocking lever 4. These three elements 2, 3, 4 together form a lever arrangement. Both the Latch 2 as well as the intermediate lever 3 and the unlocking lever 4 can be pivoted stored.
  • the axis of rotation of the bolt 2 is that with the reference numeral 20 of the intermediate lever 3 with the reference numeral 30 and that of the unlocking lever 4 provided with the reference numeral 40.
  • the intermediate lever 3 is a Spring 27 in a counterclockwise direction and the unlocking lever 4 via a spring 46 loaded clockwise.
  • the latch 2 has an actuating nose 21 and a locking projection on the front 22, while in the back a substantially concave Form recess 24 is embedded. This recess 24 goes in the area 25 facing the intermediate lever 3 from the concave in over a convex shape.
  • the latch 2 also has a further recess 26 on, which serves to lock the bolt 2 in the rest position.
  • the intermediate lever 3 has a roller 31, an extension 33 and one of one Projection 36 limited recess 35.
  • the extension 33 is on one side provided with a convex end face 34.
  • the unlocking lever 4 with a first cam 41 and one provided second cam 44.
  • the first cam 41 has a concave recess 42, which is in the form of the convex end face 34 of the intermediate lever 3 corresponds.
  • the second cam 44 has a tapered end face 45, which for cooperation with the recess 35 or the projection 36 of the intermediate lever 3 is determined.
  • the coupling head 5 itself has an oblique coupling surface on the coupling side 51, into which a recess 52 and a recess 53 is embedded.
  • oblique is to be understood to mean that the coupling surface 51 in the Effective state of the coupling device an angle ⁇ with the longitudinal central axis 6 of the rail vehicle to which the coupling device is attached is.
  • the coupling surface 51 closes an angle ⁇ of approx. 67.5 ° with the longitudinal central axis 6 of the rail vehicle when the coupling device is in the engaged state. Because of the size of this angle ⁇ can take into account the respective requirements and environmental conditions be worn.
  • the coupling surface 51 is on one side of one V-shaped coupling member 54 and on the opposite side of a corresponding recess 56 is limited.
  • FIG. 2 From Fig. 2 is a coupling device 7 in a side view and from the Fig. 3 can be seen in a plan view, in particular from the representation of FIG. 2 the V-shaped design of the coupling member 54 emerges.
  • a clutch assembly consists of two such coupling devices 7, which around Are rotated 180 ° about a vertical axis. Because the principal Operation of coupling arrangements for rail vehicles is known is, only the essential in connection with the invention Parts received.
  • the coupling head 5 of the coupling device 7 is via a damping device 8 is supported on a support arm 9.
  • the support arm 9 is via a bearing 11 attached to the rail vehicle (not shown).
  • the bearing 11 of the support arm 9 is provided with a hinge plate 17, in each of which there is a recess on both sides 18, 19 is embedded.
  • two spring-loaded, provided with rollers 13, 15 Levers 12, 14 are provided, their rollers 13, 15 in the recesses 18, 19th engage and support arm 9 in the rest position in a predetermined position hold.
  • the two recesses 18, 19 are asymmetrical in the hinge plate 17th recessed so that the support arm 5 in the rest position by about 2.5 ° compared to the Longitudinal central axis 15 of the rail vehicle is deflected.
  • the support arm 9 is in further provided with a hinge 10, by means of which, if necessary, folded and can be fixed to a locking arm 16.
  • Fig. 4 shows the initial state of the two for the coupling process in Direction of arrow P1, P2 coupling heads 5, 5a to be moved towards each other.
  • the locking mechanism 1 is due to the bias of the two springs 27, 46 in the rest position, so that the locking projection 22 in the recess 53 the coupling surface 51 is received and not via the coupling surface 51 protrudes.
  • the two coupling heads 5, 5a meet, as shown in FIG. 5, they move along the coupling surfaces 51, 51a until the Coupling members 54, 54a in the recess 56, 56a of the other coupling head 5, 5a engage and the respective latch 2, 2a on the actuating nose Twist 21, 21a clockwise against the spring force (Fig. 6).
  • the tensile force from the coupling member 54 is on the wall 57a of the respective recess.
  • the latch 2a only has to be a Take up the transverse component of the pending traction, its size, in addition to the absolute magnitude of the tensile force, due to the coefficient of friction between the side surfaces the coupling elements and the wall surfaces of the and the angle of the Side surfaces or the wall surfaces opposite the longitudinal central axis of the rail vehicle is determined.
  • the coupling arrangement has a high level of operational safety on.
  • the release of the latch 2, 2a is thereby enables or favors that the recess 24, 24a in the bolt 2, 2a in the area of a roller 31, 31a of the intermediate lever 3, 3a facing concave into a convex shape or a straight line.

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Abstract

Der Verriegelungsmechanismus (1) für Kupplungsanordnungen, insbesondere für Kupplungsanordnungen von Schienenfahrzeugen, ist als Hebelanordnung ausgebildet, mittels welcher die Verriegelungskraft soweit reduzierbar ist, dass der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) manuell entriegelbar ist. Die Hebelanordnung besteht im wesentlichen, aus einem schwenkbaren Riegel (2), der über einen schwenkbaren Zwischenhebel (3) mit einem schwenkbaren Entriegelungshebel (4), verbunden ist. Der Entriegelungshebel (4) und der Zwischenhebel (3) sind mittels je einer Feder (27, 46) vorbelastet. Der Riegel (2) ist derart ausgebildet, dass er von der jeweils anderen Kupplungsvorrichtung von der Ruhe- in die Arretierstellung und bei entriegeltem Entriegelungshebel (4) auch wieder zurück bewegbar ist. Zur Reduktion der Betätigungskraft des Entriegelungshebels (4) ist dieser mit einer Rolle (31) versehen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Kupplungsanordnung für Schienenfahrzeuge gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Ein Problem bei herkömmlichen Kupplungsanordnungen für Schienenfahrzeuge besteht darin, dass diese unter Zuglast nur sehr schwer, wenn überhaupt, entkuppelt werden können. Die Ursache dafür liegt in der Tatsache begründet, dass das die Zugkraft aufnehmende Element im Normalfall auch dasjenige Element ist, welches für den Entkupplungsvorgang von der Wirk- in die Entkuppelstellung bewegt werden muss. Bei einer hohen Zuglast muss daher automatisch auch eine hohe Kraft aufgebracht werden, damit das betreffende Element in die Entkuppelstellung bewegt werden kann. Sinngemäss entsprechendes kann auch für den Fall gelten, dass eine Kupplungsanordnung unter Druckbeanspruchung steht.
Aus der DE 554 398 ist eine selbsttätige Doppelkupplung, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge, bekannt. Diese Doppelkupplung ist mit einem Kupplungsglied versehen, das eine in Längsrichtung einstellbare Spindel mit einem verdickten Kopf aufweist. Das andere Kupplungsglied besteht aus zwei unter Federwirkung stehenden schalenförmigen Teilen, welche in der Schließstellung durch eine Hülse gesichert werden. Die Hülse ist derart auf einer in Längsrichtung federnd gelagerten Spindel angeordnet, dass sie entgegen der Wirkung einer Feder verschiebbar ist. Ferner sind zwei Druckbolzen vorgesehen, die bei gelöster Kupplung über das vordere Ende des Kopfs vorstehen. Diese zum Verschieben der Hülse beim Einkuppeln vorgesehenen Druckbolzen sind mit einem Bremskolben verbunden, der in einem mit Flüssigkeit gefüllten Bremszylinder aufgenommen ist. Zum Entkuppeln weist die Doppelkupplung pro Seite zwei Hebelanordnungen auf, mittels welchen über ein Zahnrad und eine Zahnstange die Hülse entgegen der Federkraft verschoben werden kann. Nachteilig an einer derartigen Doppelkupplung ist, dass sie aufwendig aufgebaut und teuer in der Herstellung ist, dass sie relativ viel Platz beansprucht und dass trotzdem eine grosse Kraft zum Entkuppeln aufgebracht werden muss.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 derart zu verbessern, dass dieser unter Beibehaltung eines einfachen Aufbaus auch unter Last mit geringem Kraftaufwand entkuppelt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen das Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäss ausgestalteten Verriegelungsmechanismus wird die Verriegelungskraft mittels der Hebelanordnung soweit reduziert, dass die Kupplungsanordnung auch bei hoher Zuglast manuell entriegelt werden kann. Dadurch, dass der Riegel der einen Kupplungsvorrichtung von der jeweils anderen Kupplungsvorrichtung von der Ruhe- in die Arretierstellung und bei ungesichertem Entriegelungshebel auch wieder zurück bewegbar ist, können die beiden Kupplungsvorrichtungen einer Kupplungsanordnung vollautomatisch gekuppelt und nach dem Lösen des Entriegelungshebels auch wieder entkuppelt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verriegelungsmechanismus sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 18 umschrieben.
Im Anspruch 19 wird zudem eine Kupplungsanordnung für Schienenfahrzeuge beansprucht, deren beide Kupplungsvorrichtungen mit je einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Verriegelungsmechanismus versehen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Kupplungsanordnung sind in den abhängigen Ansprüchen 20 bis 29 umschrieben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt/zeigen:
  • Fig. 1 den am Kupplungskopf einer Kupplungsvorrichtung angeordneten Verriegelungsmechanismus in teilweise geschnittener Darstellung;
  • Fig. 2 eine Kupplungsvorrichtung in einer Seitenansicht;
  • Fig. 3 die Kupplungsvorrichtung in einer Draufsicht;
  • Fig. 4 bis 7 die beiden Kupplungsköpfe der Kupplungsanordnung in vier verschiedenen Phasen während des Kupplungsvorgangs; und
  • Fig. 8 bis 11 die beiden Kupplungsköpfe der Kupplungsanordnung in vier verschiedenen Phasen während des Entkupplungsvorgangs.
    • Fig. 1 zeigt den am Kupplungskopf 5 einer Kupplungsvorrichtung angeordneten Verriegelungsmechanismus 1 in teilweise geschnittener Darstellung. Der Verriegelungsmechanismus 1 dient dem Sichern von zwei miteinander gekuppelten Kupplungsvorrichtungen und besteht im wesentlichen aus einem Sicherungsorgan in Form eines Riegels 2, einem Zwischenhebel 3 sowie einem Entriegelungshebel 4. Diese drei Elemente 2, 3, 4 bilden zusammen eine Hebelanordnung. Sowohl der Riegel 2 wie auch der Zwischenhebel 3 und der Entriegelungshebel 4 sind schwenkbar gelagert. Die Drehachse des Riegels 2 ist mit dem Bezugszeichen 20, diejenige des Zwischenhebels 3 mit dem Bezugszeichen 30 und diejenige des Entriegelungshebels 4 mit dem Bezugszeichen 40 versehen. Der Zwischenhebel 3 ist über eine Feder 27 im Gegenuhrzeigersinn und der Entriegelungshebel 4 über eine Feder 46 im Uhrzeigersinn belastet.
    Der Riegel 2 weist auf der Vorderseite eine Betätigungsnase 21 und einen Verriegelungsvorsprung 22 auf, währenddem in die Rückseite eine im wesentlichen konkave Form aufweisende Ausnehmung 24 eingelassen ist. Diese Ausnehmung 24 geht in dem dem Zwischenhebel 3 zugewandten Bereich 25 von der konkaven in eine konvexe Form über. Der Riegel 2 weist zudem eine weitere Ausnehmung 26 auf, welche dem Arretieren des Riegels 2 in der Ruhestellung dient.
    Der Zwischenhebel 3 weist eine Rolle 31, einen Fortsatz 33 und eine von einem Vorsprung 36 begrenzte Ausnehmung 35 auf. Der Fortsatz 33 ist auf der einen Seite mit einer konvex ausgebildeten Stirnfläche 34 versehen.
    Schliesslich ist der Entriegelungshebel 4 mit einem ersten Nocken 41 und einem zweiten Nocken 44 versehen. Der erste Nocken 41 weist eine konkave Ausnehmung 42 auf, welche in der Form mit der konvexen Stirnfläche 34 des Zwischenhebels 3 korrespondiert. Der zweite Nocken 44 weist eine spitz zulaufende Stirnseite 45 auf, welche zum Zusammenarbeiten mit der Ausnehmung 35 bzw. dem Vorsprung 36 des Zwischenhebels 3 bestimmt ist.
    Der Kupplungskopf 5 selber weist auf der Kupplungsseite eine schräge Kupplungsfläche 51 auf, in die eine Ausnehmung 52 sowie eine Vertiefung 53 eingelassen ist. Unter schräg ist im vorliegenden Fall zu verstehen, dass die Kupplungsfläche 51 im Wirkzustand der Kupplungsvorrichtung einen Winkel α mit der Längsmittelachse 6 des Schienenfahrzeugs einschliesst, an welchem die Kupplungsvorrichtung befestigt ist. Im vorliegenden Beispiel schliesst die Kupplungsfläche 51 einen Winkel α von ca. 67.5° mit der Längsmittelachse 6 des Schienenfahrzeugs ein, wenn sich die Kupplungsvorrichtung im eingekuppelten Zustand befindet. Durch die Grösse dieses Winkels α kann den jeweiligen Anforderungen und Umgebungsbedingungen ggf. Rechnung getragen werden. Die Kupplungsfläche 51 wird auf der einen Seite von einem V-förmig gestalteten Kupplungsorgan 54 und auf der gegenüberliegenden Seite von einer korrespondierenden Aussparung 56 begrenzt. Dabei ist das Kupplungsorgan 54 mit parallel zu der Kupplungsfläche 51 verlaufenden Seitenflächen 55 und die Aussparung 56 mit parallel zu der Kupplungsfläche 51 verlaufenden Wandflächen 57 versehen.
    Aus der Fig. 2 ist eine Kupplungsvorrichtung 7 in einer Seitenansicht und aus der Fig. 3 in einer Draufsicht ersichtlich, wobei aus der Darstellung gemäss Fig. 2 insbesondere die V-förmige Gestaltung des Kupplungsorgans 54 hervorgeht. Eine Kupplungsanordnung besteht aus zwei solcher Kupplungsvorrichtungen 7, welche um 180° um eine vertikale Achse gegeneinander verdreht angeordnet sind. Da die prinzipielle Funktionsweise von Kupplungsanordnungen für Schienenfahrzeuge bekannt ist, wird nachfolgend nur auf die im Zusammenhang mit der Erfindung wesentlichen Teile eingegangen.
    Wenn jeweils von Ruhestellung gesprochen wird, so ist damit der ausgekuppelte Zustand des Kupplungskopfs gemeint, währenddem unter Wirk- bzw. Arretierstellung der eingekuppelte Zustand des jeweiligen Kupplungskopfs zu verstehen ist.
    Der Kupplungskopf 5 der Kupplungsvorrichtung 7 ist über eine Dämpfungsvorrichtung 8 an einem Tragarm 9 abgestützt ist. Der Tragarm 9 ist über eine Lagerung 11 am Schienenfahrzeug (nicht dargestellt) befestigt. Die Lagerung 11 des Tragarms 9 ist mit einer Gelenkplatte 17 versehen, in die auf beiden Seiten je eine Ausnehmung 18, 19 eingelassen ist. Ausserdem sind zwei federbelastete, mit Rollen 13, 15 versehene Hebel 12, 14 vorgesehen, deren Rollen 13, 15 in die Ausnehmungen 18, 19 eingreifen und den Tragarm 9 in der Ruhestellung in einer vorbestimmten Position halten. Die beiden Ausnehmungen 18, 19 sind asymmetrisch in die Gelenkplatte 17 eingelassen, so dass der Tragarm 5 in der Ruhestellung um ca. 2.5° gegenüber der Längsmittelachse 15 des Schienenfahrzeugs ausgelenkt wird. Der Tragarm 9 ist im weiteren mit einem Gelenk 10 versehen, mittels welchem im Bedarfsfall eingeklappt und an einem Arretierarm 16 fixiert werden kann.
    Anhand der Figuren 4 bis 7 wird nachfolgend der Kupplungsvorgang, aufgeteilt in vier verschiedene Phasen, näher erläutert. Für diese Erläuterungen sind lediglich die beiden Kupplungsköpfe 5, 5a einer Kupplungsanordnung dargestellt. Da beide Kupplungsköpfe 5, 5a identisch ausgestaltet sind, werden im Normalfall nur die Elemente von jeweils einem Kupplungskopf erläutert. In denjenigen Fällen, in denen auf Elemente an beiden Kupplungsköpfen 5, 5a Bezug genommen wird, sind die Elemente des jeweils unteren Kupplungskopfs zusätzlich mit einem "a" versehen und der Winkel zwischen der Kupplungsfläche und der Längsmittelachse ist mit "α1" bezeichnet.
    Die Fig. 4 zeigt den Ausgangszustand der beiden sich für den Kupplungsvorgang in Pfeilrichtung P1, P2 aufeinanderzubewegenden Kupplungsköpfe 5, 5a. Der Verriegelungsmechanismus 1 befindet sich durch die Vorspannung der beiden Federn 27, 46 in der Ruhestellung, so dass der Verriegelungsvorsprung 22 in der Vertiefung 53 der Kupplungsfläche 51 aufgenommen ist und nicht über die Kupplungsfläche 51 vorsteht. Sobald die beiden Kupplungsköpfe 5, 5a, wie in der Fig. 5 dargestellt, aufeinandertreffen, verschieben sie sich entlang der Kupplungsflächen 51, 51a, bis die Kupplungsorgane 54, 54a in die Aussparung 56, 56a des jeweils anderen Kupplungskopfs 5, 5a eingreifen und den jeweiligen Riegel 2, 2a an der Betätigungsnase 21, 21a im Uhrzeigersinn entgegen der Federkraft verdrehen (Fig. 6). Die Relativverschiebung des einen gegenüber dem anderen Kupplungskopf 5, 5a wird durch die schwenkbar abgestützten Tragarme ermöglicht. Beim Verdrehen des Riegels 2 bewegt sich dessen Verriegelungsvorsprung 22 in die Ausnehmung 52, 52a und hintergreift das jeweilige Kupplungsorgan 54, 54a. Durch das Verdrehen des Riegels 2, 2a wird ausserdem der Zwischenhebel 3, 3a freigegeben, so dass sich dieser durch die Vorspannung der Feder 27, 27a im Gegenuhrzeigersinn soweit verdrehen kann, bis die Rolle 31, 31a in der mit letzterer korrespondierenden, konkaven Ausnehmung 24, 24a im Riegel 2, 2a einrastet (Fig. 7). Der Riegel 2 ist nun durch den Zwischenhebel 3 in seiner Position gesichert. Durch das Verdrehen des Zwischenhebels 3 wird auch der Entriegelungshebel 4 freigegeben, so dass sich dieser nun unter der Last der Feder 46 im Uhrzeigersinn soweit verdreht, bis dessen erster Nocken 41 hinter dem Fortsatz 33 des Zwischenhebels 3 zu liegen kommt, und sich die konvex ausgebildete Stirnfläche des Fortsatzes 33 des Zwischenhebels 3 an der konkaven Ausnehmung des Entriegelungshebels 4, 4a anlegt und sich die Kupplungsanordnung im verriegelten Zustand befindet (Fig. 7). In dieser Stellung ist der endgültige Kupplungszustand erreicht, in dem die beiden Kupplungsköpfe 5, 5a gegenseitig verriegelt sind. Aus der Darstellung gemäss Fig. 7 ist zudem ersichtlich, dass die Krafteinleitung F1 vom Riegel 2 auf den Zwischenhebel 3, in Bezug auf den Drehpunkt 30 des Zwischenhebels 3, im wesentlichen radial erfolgt. Dasselbe trifft auch für die Krafteinleitung F2 vom Zwischenhebel 3 auf den Entriegelungshebel 4 zu, welche, in Bezug auf den Drehpunkt 40 des Entriegelungshebels 4, ebenfalls im wesentlichen radial erfolgt. Dadurch genügen relativ geringe Federlasten, um die beiden Hebel 3, 4 in der hier dargestellten Wirkstellung zu sichern.
    Im eingekuppelten Zustand wird die Zugkraft vom Kupplungsorgan 54 auf die Wandung 57a der jeweiligen Aussparung übertragen. Der Riegel 2a muss lediglich ein Querkomponente der anstehenden Zugkraft aufnehmen, deren Grösse, nebst der absoluten Grösse der Zugkraft, durch den Reibungskoeffizienten zwischen den Seitenflächen der Kupplungsorgane und den Wandflächen der sowie dem Winkel der Seitenflächen bzw. der Wandflächen gegenüber der Längsmittelachse des Schienenfahrzeugs bestimmt wird. Dadurch, dass die Kupplungsorgane 54, 54a starr am jeweiligen Kupplungskopf 5, 5a angeordnet sind, dass der Verriegelungsmechanismus lediglich einen Bruchteil der anstehenden Zugkraft aufnehmen muss und die Zugkraft von zwei Kupplungsorganen 54, 54a übertragen wird, welche zudem beide doppelt gegen Lösen gesichert sind, weist die Kupplungsanordnung eine hohe Betriebssicherheit auf.
    Fig. 8 zeigt den Beginn des Entkupplungsvorgangs. Dazu werden die beiden Entriegelungshebel 4, 4a entgegen der Federkraft im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Um die Entriegelungshebel 4, 4a verdrehen zu können, sind beide mit einem Fortsatz in Form eines Vierkants (nicht eingezeichnet) versehen, an welchem ein Schlüssel, beispielsweise der Zugführerschlüssel, angesetzt werden kann. Beim Verdrehen des Entriegelungshebels 4, 4a im Gegenuhrzeigersinn gibt der erste Nocken 41, 41a den Zwischenhebel 3, 3a frei, währenddem sich der zweite Nocken 44, 44a am Zwischenhebel 3, 3a anlegt und diesen soweit im Uhrzeigersinn verdreht, bis sich dessen Rolle 31, 31a aus der Ausnehmung 24, 24a herausgedreht hat und der Zwischenhebel 3, 3a den Riegel 2, 2a freigibt. Das Freigeben des Riegels 2, 2a wird dadurch ermöglicht bzw. begünstigt, dass die Ausnehmung 24, 24a im Riegel 2, 2a in dem der Rolle 31, 31a des Zwischenhebels 3, 3a zugewandten Bereich von einer konkaven in eine konvexe Form oder in eine Gerade übergeht.
    Sobald beide Verriegelungsmechanismen 1, 1a die in Fig. 9 gezeigte Entkuppelstellung eingenommen haben, in der der Riegel 2, 2a vom Zwischenhebel 3, 3a freigegeben ist, können die durch die Kupplungsanordnung bis anhin gekuppelten Fahrzeuge auseinander gefahren werden. Liegt während des Entkupplungsvorgangs eine Zuglast an, so verschiebt sich der eine gegenüber dem anderen Kupplungskopf entlang der Kupplungsfläche 51, 51a automatisch, sobald beide Verriegelungsmechanismen die Entkuppelstellung eingenommen haben.
    Durch eine Relativverschiebung des einen gegenüber dem anderen Kupplungskopf 5, 5a entlang der Kupplungsflächen 51, 51a werden die beiden Riegel 2, 2a vom jeweiligen Kupplungsorgan 54, 54a im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Bei dieser Verdrehung wird auch der Zwischenhebel 3, 3a mitgenommen. Dadurch wird der Entriegelungshebel 4, 4a frei, wodurch sich dieser unter der Federlast soweit im Uhrzeigersinn dreht, bis sich dessen erster Nocken 41, 41a am Fortsatz 33, 33a des Zwischenhebels 3, 3a anlegt und den Zwischenhebel 3, 3a mitdreht, bis dessen Rolle 31, 31a den Riegel 2, 2a im Gegenuhrzeigersinn belastet (Fig. 10). Fig. 11 zeigt die beiden sich auseinanderbewegenden Kupplungsköpfe 5, 5a deren Verriegelungsmechanismus sich in einem stabilen Ausgangszustand befinden.
    Zum Durchführen des vorgängig geschilderten Entkupplungsvorgangs ist es unerheblich, ob Zug- oder Druckkräfte auf die Kupplungsköpfe 5, 5a einwirken. Im Falle von einwirkenden Zugkräften ist lediglich die zum Verdrehen des Entriegelungshebels 3, 3a aufzubringende Kraft etwas grösser. Durch die geschilderte Ausbildung des Verriegelungsmechanismus als Hebelanordnung lässt sich die Verriegelungskraft jedoch soweit reduzieren, dass der Verriegelungsmechanismus manuell entriegelbar ist.
    Die Vorteile einer derart ausgestalteten Kupplungsanordnung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
    • Auch unter Zuglast manuell auskuppelbar
    • Einfacher Aufbau
    • Einfache Bedienung
    • Hohe Betriebssicherheit
    • Verriegelung muss vergleichsweise geringe Kräfte aufnehmen
    Anzufügen ist, dass das vorgängig umschriebene Ausführungsbeispiel lediglich eine mögliche Variante einer Kupplungsanordnung darstellt und dass im Rahmen des in den Patentansprüchen definierten Schutzumfangs durchaus von diesem Beispiel abweichende Ausführungen von Kupplungsanordnungen möglich sind. Beispielsweise könnte der Zwischenhebel zur Reduktion der Betätigungskraft des Entriegelungshebels 4, 4a anstelle oder zusätzlich zu der Rolle 31, 31a mit einem Gelenk versehen werden. Natürlich könnte ein erfindungsgemäss ausgestalteter Verriegelungsmechanismus auch für Kupplungsvorrichtungen eingesetzt werden, welche von dem vorgängig erläuterten Ausführungsbeispiel abweichen. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus auch vergleichsweise hohe Kräfte aufnehmen, indem mit dem Riegel ein die volle Zugkraft aufnehmendes Kupplungsorgan verriegeln könnte.

    Claims (29)

    1. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) für Kupplungsanordnungen, insbesondere für Kupplungsanordnungen von Schienenfahrzeugen, wobei eine Kupplungsanordnung zwei Kupplungsvorrichtungen (7) mit je einem Kupplungskopf (5, 5a) umfasst, wovon zumindest der eine Kupplungskopf (5, 5a) mit einem Kupplungsorgan (54, 54a) und der jeweils andere Kupplungskopf (5, 5a) mit einer korrespondierenden Aussparung (56, 56a) versehen ist, und wobei jeweils das Kupplungsorgan (54, 54a) des einen Kupplungskopfs (5, 5a), zwecks Durchführung des Kupplungsvorgangs, in die Aussparung (56, 56a) des jeweils anderen Kupplungskopfs (5, 5a) einzugreifen bestimmt ist, und wobei der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) ein Sicherungsorgan (2, 2a) zum Sichern des eingekuppelten Kupplungsorgans (54, 54a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) als Hebelanordnung ausgebildet ist, mittels welcher die Verriegelungskraft soweit reduzierbar ist, dass der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) manuell entriegelbar ist, wobei der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) zumindest einen Entriegelungshebel (4, 4a) zur direkten oder indirekten Sicherung des Sicherungsorgans (2, 2a) in der Arretierstellung und zum Entriegeln des Verriegelungsmechanismus umfasst, und wobei der Riegel (2, 2a) der einen Kupplungsvorrichtung von der jeweils anderen Kupplungsvorrichtung von der Ruhe- in die Arretierstellung und bei entriegeltem Entriegelungshebel (4, 4a) auch wieder zurück bewegbar ist.
    2. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung zur Reduktion der Betätigungskraft des Entriegelungshebels (4, 4a) mit zumindest einer Rolle (31, 31a) und/oder einem Gelenk versehen ist.
    3. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsorgan als Riegel (2, 2a) ausgebildet ist, welcher über einen Zwischenhebel (3, 3a) mit dem Entriegelungshebel (4, 4a) in Wirkverbindung steht.
    4. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Zwischenhebel (3, 3a) und der Entriegelungshebel (4, 4a) schwenkbar gelagert sind.
    5. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) zur Reduktion der Betätigungskraft des Entriegelungshebels (2, 2a) mit zumindest einer Rolle (31, 31a) und/oder einem Gelenk versehen ist.
    6. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) bei entriegeltem Entriegelungshebel (4, 4a) mittels des Riegels (2, 2a) von der Wirk- in die Ruhestellung bewegbar ist.
    7. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass, im verriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus (1, 1a), die Krafteinleitung vom Riegel (2, 2a) auf den Zwischenhebel (3, 3a), in Bezug auf den Drehpunkt (30, 30a) des Zwischenhebels (3, 3a), im wesentlichen radial erfolgt.
    8. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, im verriegelten Zustand des Verriegelungsmechanismus (1, 1a), die Krafteinleitung vom Zwischenhebel (3, 3a) auf den Entriegelungshebel (4, 4a), in Bezug auf den Drehpunkt (40, 40a) des Entriegelungshebels (4, 4a), im wesentlichen radial erfolgt.
    9. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (4, 4a) einen von einer konkav ausgebildeten Stirnfläche (42, 42a) begrenzten ersten Nocken (41, 41a) aufweist, und dass der Zwischenhebel (3, 3a) einen von einer konvex ausgebildeten Stirnfläche (34, 34a) begrenzten, mit der konkav ausgebildeten Stirnfläche (42, 42a) des ersten Nockens (41, 41a) korrespondierenden Fortsatz (33, 33a) aufweist, welche beiden Stirnflächen (34, 34a; 42, 42a) im verriegelten Zustand des Riegels (2, 2a) aneinanderliegen.
    10. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Zwischenhebel (3, 3a) mit einer Rolle (31, 31a) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (2, 2a) eine mit der Rolle (31, 31a) korrespondierende Ausnehmung (24, 24a) aufweist, in welche die Rolle (31, 31a) zwecks Arretierung des Riegels (2, 2a) einzugreifen bestimmt ist, wobei die Ausnehmung (24, 24a) in dem der Rolle (31, 31a) des Zwischenhebels (3, 3a) zugewandten Bereich (25, 25a) von einer konkaven in eine konvexe Form oder in eine Gerade übergeht.
    11. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (2, 2a) eine weitere Ausnehmung (26, 26a) aufweist, welche mit der am Zwischenhebel (3, 3a) angeordneten Rolle (31, 31a) derart zusammenzuarbeiten bestimmt ist, dass der Riegel (2, 2a) in seiner Ruhestellung arretierbar ist.
    12. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) in Richtung des Riegels (2, 2a) und der Entriegelungshebel (4, 4a) in Richtung des Zwischenhebels (3, 3a) derart federbelastet sind, dass die Hebelanordnung in der Arretierstellung des Riegels (2, 2a) eine definierte Wirkstellung einnimmt, in welcher der Riegel (2, 2a) gesichert ist.
    13. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) mittels des Riegels (2, 2a) entgegen der Federkraft verschwenkbar ist.
    14. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die federbelasteten Elemente (3, 3a, 4, 4a) beim Kupplungsvorgang mittels des jeweils anderen Kuplungskopfs (5, 5a) von der Ruhe- in die Wirkstellung bewegbar sind.
    15. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (2, 2a) mit einem Verriegelungsvorsprung (22, 22a) versehenen ist, welch letzterer das Kupplungsorgan (54, 54a) des jeweils anderen Kupplungskopfs (5, 5a) im eingekuppelten Zustand zu sichern bestimmt ist.
    16. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (2, 2a) eine Betätigungsnase (21, 21a) aufweist, welche sich beim Kupplungsvorgang in die Bewegungsebene des Kupplungsorgans (54, 54a) des jeweils anderen Kupplungskopfs (5, 5a) erstreckt.
    17. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Entriegelungshebel (4, 4a) Mittel zum manuellen und/oder automatischen Verdrehen desselben vorgesehen sind.
    18. Verriegelungsmechanismus (1, 1a) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (4, 4a) mit einem Fortsatz versehen ist, an welchem ein Schlüssel zum Verdrehen des Entriegelungshebels (4, 4a) ansetzbar ist.
    19. Kupplungsanordnung für Schienenfahrzeuge, mit zwei Kupplungsvorrichtungen (7), welche mit je einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Verriegelungsmechanismus (1, 1a) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplungsvorrichtung (7) einen Kupplungskopf (5, 5a) mit einer schräg verlaufenden Kupplungsfläche (51, 51a) aufweist, wobei jeweils das Kupplungsorgan (54, 54a) des einen Kupplungskopfs (5, 5a) zwecks Durchführung des Kupplungsvorgangs durch eine entlang der Kupplungsflächen (51, 51a) verlaufende Relativverschiebung des einen gegenüber dem anderen Kupplungskopf (5, 5a) in die Aussparung (56, 56a) des jeweils anderen Kupplungskopfs (5, 5a) einzugreifen bestimmt ist, und wobei das jeweilige Kupplungsorgan (51, 51a) in der eingerasteten Stellung vom Riegel (2, 2a) sicherbar ist.
    20. Kupplungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsorgan (56, 56a) starr und der Riegel (2, 2a) drehbar am jeweiligen Kupplungskopf (5, 5a) angeordnet sind.
    21. Kupplungsanordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsorgane (56, 56a) mit parallel zu den Kupplungsflächen (51, 51a) verlaufenden Seitenflächen (55, 55a) und die Aussparungen (56, 56a) mit parallel zu den Kupplungsflächen (51, 51a) verlaufenden Wandflächen (57, 57a) versehen sind.
    22. Verriegelungsmechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kupplungsfläche (51, 51a) eine Vertiefung (53, 53a) eingelassen ist, in welche sich der Verriegelungsvorsprung (22, 22a) des Riegels (2, 2a) des jeweils anderen Kupplungskopfs (5, 5a) im eingekuppelten Zustand erstreckt.
    23. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsflächen (51, 51a) im eingekuppelten Zustand einen Winkel (α, α1) zwischen 55° und 80°, vorzugsweise zwischen 60° und 75°, mit der Längsmittelachse (6) des Schienenfahrzeugs einschliessen.
    24. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche, 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kupplungskopf (5) an einem schwenkbar am Schienenfahrzeug befestigten Tragarm (9) abgestützt ist, dessen Längsmittelachse im ausgekuppelten Zustand einen Winkel mit der Längsmittelachse (6) des Schienenfahrzeugs einschliesst.
    25. Kupplungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (9) in Schwenkrichtung federbelastet ist und zwecks Ermöglichung einer entlang der Kupplungsflächen (51, 51a) verlaufenden Relativverschiebung des einen gegenüber dem anderen Kupplungskopf (5, 5a) entgegen der Federkraft verschwenkbar ist.
    26. Kupplungsanordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingekuppeltem Kupplungskopf (5) die Längsmittelachse des zugehörigen Tragarmes (9) mit der Längsmittelachse (6) des Schienenfahrzeugs zusammenfällt oder parallel zu dieser verläuft.
    27. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsvorrichtungen (7) einer Kupplungsanordnung im wesentlichen gleich ausgebildet sind, wobei die eine gegenüber der anderen Kupplungsvorrichtung um 180° um eine vertikale Achse verdreht angeordnet ist.
    28. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (9) mit einem Gelenk (10) zum Einklappen des Kupplungskopfs (5) im ausgekuppelten Zustand versehen ist.
    29. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsorgane (54, 54a) im Querschnitt gesehen, V-förmige Gestalt aufweisen und die Aussparungen (56, 56a) korrespondierend ausgebildet sind.
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