EP0972693B1 - Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung - Google Patents

Verriegelungsmechanismus für eine Kupplungsanordnung Download PDF

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EP0972693B1
EP0972693B1 EP99810501A EP99810501A EP0972693B1 EP 0972693 B1 EP0972693 B1 EP 0972693B1 EP 99810501 A EP99810501 A EP 99810501A EP 99810501 A EP99810501 A EP 99810501A EP 0972693 B1 EP0972693 B1 EP 0972693B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
lever
bolt
arrangement according
intermediate lever
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99810501A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0972693A3 (de
EP0972693A2 (de
Inventor
Mike Fassbind
Martin Zehnder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwab Verkehrstechnik AG
Original Assignee
Schwab Verkehrstechnik AG
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Publication date
Application filed by Schwab Verkehrstechnik AG filed Critical Schwab Verkehrstechnik AG
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Publication of EP0972693A3 publication Critical patent/EP0972693A3/de
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Publication of EP0972693B1 publication Critical patent/EP0972693B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 coupling arrangement with a locking mechanism according to the preamble of claim 1.
  • From DE 554 398 is an automatic double clutch, especially for railway vehicles, known.
  • This double clutch is provided with a coupling member, a longitudinal adjustable spindle with a thickened head having.
  • the other coupling member consists of two spring action cupped parts which are secured in the closed position by a sleeve become.
  • the sleeve is mounted on a spring-loaded in the longitudinal direction Spindle arranged that it is displaceable against the action of a spring.
  • two pressure bolts are provided, with the clutch disengaged via the front Projecting end of the head. This for moving the sleeve when engaging provided pressure pin are connected to a brake piston, which in one recorded with liquid-filled brake cylinder.
  • Double clutch per side two lever arrangements by means of which a Gear and a rack, the sleeve are moved against the spring force can.
  • the disadvantage of such a double clutch is that it is expensive built and expensive to manufacture is that it takes up a lot of space and that nevertheless a large force must be applied for uncoupling.
  • a quick-release device for short couplings known by rail vehicles.
  • This includes a coupling head, on which is arranged around a bolt rotatable angle lever on the shorter lever arm of the angle lever is hinged a closure piece, which is attached to a stop the counter-coupling attacks and the two clutches clamped together.
  • the Closure piece in turn is loaded by means of a tension spring so that this in an open position pivots when no more forces on the closure piece act.
  • a clamping screw is provided, which is arranged on a bridge, which in turn can be folded down with a bolt is hinged to the coupling.
  • the locking force reduced by the lever assembly so far that the clutch assembly can be unlocked manually even at high tensile load. Because of that Latch of a coupling device of the other coupling device from the rest to the locked position and unsecured release lever can also be moved back, the two coupling devices a Coupling arrangement fully automatically coupled and after releasing the release lever be decoupled again.
  • Preferred embodiments of the locking mechanism are in the dependent Claims 2 to 16 described.
  • Fig. 1 shows the coupling head 5 of a coupling device arranged locking mechanism 1 in a partially sectioned illustration.
  • the locking mechanism 1 is used to secure two coupled coupling devices and consists essentially of a safety device in Shape of a bolt 2, an intermediate lever 3 and a release 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 release lever 4 are pivotable stored.
  • the axis of rotation of the bolt 2 is denoted by the reference numeral 20, the one 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 over a Spring 27 in the counterclockwise direction and the release lever 4 via a spring 46th loaded clockwise.
  • the latch 2 has on the front side an actuating lug 21 and a locking projection 22, while in the back of a substantially concave Mold having recess 24 is recessed. This recess 24 goes in the intermediate lever 3 facing region 25 of the concave in a convex shape over.
  • the bolt 2 also has a further recess 26th 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 a 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 a second cam 44 provided.
  • the first cam 41 has a concave recess 42, which in the shape of the convex end face 34 of the intermediate lever. 3 corresponds.
  • the second cam 44 has a tapered end face 45, which cooperate with the recess 35 and the projection 36th of the intermediate lever 3 is determined.
  • the coupling head 5 itself has an oblique coupling surface on the coupling side 51, in which a recess 52 and a recess 53 is inserted.
  • oblique means that the coupling surface 51 in the State of action 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 center axis 6 of the rail vehicle, when the coupling device is in the engaged state. By the size of this angle ⁇ can possibly take into account the respective requirements and environmental conditions be worn.
  • the coupling surface 51 is on one side of a V-shaped coupling member 54 and on the opposite side of a corresponding recess 56 limited.
  • the coupling member 54 with parallel to the coupling surface 51 extending side surfaces 55 and Recess 56 with parallel to the coupling surface 51 extending wall surfaces 57th Mistake.
  • FIG. 2 From Fig. 2 is a coupling device 7 in a side view and from the Fig. 3 in a plan view, wherein from the illustration according to FIG. 2 in particular the V-shaped configuration of the coupling member 54 is apparent.
  • a coupling arrangement consists of two such coupling devices 7, which order 180 ° are arranged rotated about a vertical axis against each other. Because the principal Functioning of coupling arrangements for rail vehicles known is hereinafter referred to only in connection with the invention essential 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 a storage 11th attached to the rail vehicle (not shown).
  • the storage 11 of the support arm 9 is provided with a hinge plate 17, in each of which a recess on both sides 18, 19 is taken in.
  • two spring-loaded, with rollers 13, 15 provided Levers 12, 14 are provided, the rollers 13, 15 in the recesses 18, 19th engage and the support arm 9 in the rest position in a predetermined position hold.
  • the two recesses 18, 19 are asymmetrical in the hinge plate 17th let in, so that the support arm 5 in the rest position by about 2.5 ° relative to the Longitudinal 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 Arrow direction P1, P2 auffactzube Anlagenden coupling heads 5, 5a.
  • 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 53rd the coupling surface 51 is received and not on the coupling surface 51st protrudes.
  • the relative shift the one opposite to the other coupling head 5, 5a is characterized by the pivotally supported support arms allows.
  • the bolt 2 moves the locking projection 22 in the recess 52, 52 a and engages behind the respective coupling member 54, 54a.
  • the intermediate lever 3, 3a is also released, so that this through the bias of the spring 27, 27a can rotate counterclockwise as far as until the roller 31, 31a in the corresponding with the latter, concave recess 24, 24a in the latch 2, 2a snaps into place (Fig. 7).
  • the latch 2 is now through the intermediate lever 3 secured in his position. By the rotation of the intermediate lever.
  • the latch 2a has only one Include the transverse component of the upcoming tensile force, whose size, together with the absolute magnitude of the tensile force, by the coefficient of friction between the side surfaces the coupling organs and the wall surfaces of the angle and the Side surfaces or the wall surfaces relative to the longitudinal center axis of the rail vehicle is determined.
  • Fig. 8 shows the beginning of the decoupling process.
  • These are the two release levers 4, 4a rotated counter to the spring force counterclockwise.
  • Around the release levers 4, to be able to rotate 4a, are both with an extension in Form of a square (not shown) on which a key, For example, the Switzerland conspiracyêtl, can be recognized.
  • a key For example, the Switzerland conspiracyêtl, can be recognized.
  • 4a When twisting the Entriegelungshebels 4, 4a in the counterclockwise direction are the first cam 41, 41 a the Intermediate lever 3, 3a free, while the second cam 44, 44a on the intermediate lever 3, 3a applies and this clockwise twisted until its Roller 31, 31a has rotated out of the recess 24, 24a and the intermediate lever 3, 3a releases the bolt 2, 2a.
  • the release of the bolt 2, 2a is thereby allows or favors that the recess 24, 24a in the bolt 2, 2a in that of the roller 31, 31 a of the intermediate lever 3, 3 a facing region of a concave into a convex shape or into a straight line.

Landscapes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit einem Verriegelungsmechanismus nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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.
Im weiteren ist aus der EP-A1-0 341 544 eine Schnell-Lösevorrichtung für Kurzkupplungen von Schienenfahrzeugen bekannt. Diese umfasst einen Kuppelkopf, an dem ein um einen Bolzen drehbarer Winkelhebel angeordnet ist Am kürzeren Hebelarm des Winkelhebels ist ein Verschlussstück angelenkt, das an einem Anschlag der Gegenkupplung angreift und die beiden Kupplungen miteinander verspannt. Das Verschlussstück seinerseits ist mittels einer Zugfeder derart belastet, dass dieses in eine Offenstellung verschwenkt, wenn keine Kräfte mehr auf das Verschlussstück einwirken. Zum Verspannen des Winkelhebels ist eine Spannschraube vorgesehen, welche an einer Brücke angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Bolzen abklappbar an der Kupplung angelenkt ist. Am oberen Ende der Brücke ist zudem ein Riegel angeordnet, dessen Riegelnase hinter einen Vorsprung einer verschwenkbaren Riegelscheibe greift. An der Riegelscheibe greift ein Betätigungszylinder an, mittels welchem die Riegelscheibe schnell verschwenkt werden kann, was zu einem sofortigen Öffnen der Kupplung führt.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Kupplungsanordnung mit einem Verriegelungsmechanismus nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 derart zu verbessern, dass diese 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 16 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 4, 4a 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 (16)

    1. Kupplungsanordnung mit einem Verriegelungsmechanismus (1, 1a), insbesondere für Schienenfahrzeuge, wobei die 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 als Riegel (2, 2a) ausgebildetes Sicherungsorgan zum Sichern des eingekuppelten Kupplungsorgans (54, 54a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (1, 1a) als Hebelanordnung ausgebildet ist, bei welcher der Riegel (2, 2a) über einen Zwischenhebel (3, 3a) mit einem Entriegelungshebel (4, 4a) in Wirkverbindung steht, wobei der Entriegelungshebel (4, 4a) der direkten oder indirekten Sicherung des Riegels (2, 2a) in der Arretierstellung sowie dem Entriegeln des Verriegelungsmechanismus (1, 1a) dient, und wobei die Hebelanordnung zur Reduktion der Betätigungskraft mit zumindest einer Rolle (31, 31a) und/oder einem Gelenk versehen ist, und wobei der Riegel (2, 2a) derart ausgebildet ist, dass er beim Kupplungsvorgang von der jeweils anderen Kupplungsvorrichtung mechanisch von der Ruhe- in die Arretierstellung und bei entriegeltem Entriegelungshebel (4, 4a) beim Entkupplungsvorgang auch wieder zurückbewegt wird.
    2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Zwischenhebel (3, 3a) und der Entriegelungshebel (4, 4a) schwenkbar gelagert sind.
    3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) zur Reduktion der Betätigungskraft des Entriegelungshebels (4, 4a) mit zumindest einer Rolle (31, 31a) und/oder einem Gelenk versehen ist.
    4. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, 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.
    5. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 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.
    6. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 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.
    7. Kupplungsanordnung nach Anspruch 6, 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.
    8. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, 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.
    9. Kupplungsanordnung 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.
    10. Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, 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.
    11. Kupplungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (3, 3a) mittels des Riegels (2, 2a) entgegen der Federkraft verschwenkbar ist.
    12. Kupplungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, 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.
    13. Kupplungsanordnung 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.
    14. Kupplungsanordnung 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.
    15. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Entriegelungshebel (4, 4a) Mittel zum manuellen und/oder automatischen Verdrehen desselben vorgesehen sind.
    16. Kupplungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungshebel (4, 4a) mit einem Fortsatz versehen ist, an welchem ein Schlüssel zum Verdrehen des Entriegelungshebels (4, 4a) ansetzbar ist.
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