EP1538057A1 - Mittelpufferkupplung mit Mittenrückstellung. - Google Patents

Mittelpufferkupplung mit Mittenrückstellung. Download PDF

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EP1538057A1
EP1538057A1 EP03028145A EP03028145A EP1538057A1 EP 1538057 A1 EP1538057 A1 EP 1538057A1 EP 03028145 A EP03028145 A EP 03028145A EP 03028145 A EP03028145 A EP 03028145A EP 1538057 A1 EP1538057 A1 EP 1538057A1
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EP
European Patent Office
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coupling
guide
pivoting
central buffer
shaft
Prior art date
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EP03028145A
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English (en)
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EP1538057B1 (de
Inventor
Rainer Dipl.-Ing. Sprave (Fh)
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Voith Turbo Scharfenberg GmbH and Co KG
Original Assignee
Voith Turbo Scharfenberg GmbH and Co KG
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Priority to EP03028145A priority patent/EP1538057B1/de
Priority to AT03028145T priority patent/ATE324305T1/de
Priority to PT03028145T priority patent/PT1538057E/pt
Priority to DK03028145T priority patent/DK1538057T3/da
Priority to PL371462A priority patent/PL204220B1/pl
Priority to US11/002,494 priority patent/US7055705B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle
    • B61G7/12—Adjustable coupling bars, e.g. for centralisation purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/08—Adjustable coupling heads

Definitions

  • the present invention relates to a central buffer coupling for coupling a first car body with a second, adjacent car body of a multi-unit Rail vehicle, with a pivotable by means of a coupling shaft attached to a Anlenkgepuruse the car body coupling head and with a pivoting device for pivoting the coupling shaft, wherein the Pivoting device extending around a vertical pivot axis, horizontal Pivoting movement of the clutch shaft completing guide and an actuator to position the leadership together with the operatively connected Coupling shaft in any position of a designated pivoting range and also each one printing device associated pressure surfaces for effecting a horizontal center return of the coupling shaft, wherein the respective pressure means against the coupling housing of the coupling shaft be supported to the associated pressure surfaces against the guide pretension.
  • Such central buffer couplings are known in principle from the prior art.
  • pivotable central buffer couplings is usually additionally provided that the coupling shaft by a rear and a front shaft part is formed, which are connected by means of a joint with a vertical pivot axis, wherein the front shaft part can be pivoted horizontally against the rear shaft part is.
  • the pivoting device makes it possible, the front shaft part on which the coupling head is fixed, from an extended, functional position, in in which the coupling head projects beyond the vehicle front wall into a parked, swiveled-in Position bring, in which the front shaft part with the Coupling head is located behind the vehicle front wall.
  • a central buffer coupling with a device known for horizontal centering in the symmetrical on both sides the clutch axle is arranged in each case a compression spring, each at an in a slide guided by a housing rests.
  • the sliders are each over a associated support roller with vertical axis by the force of the prestressed compression springs against a horizontal pivoting movement of the coupling shaft to the vertical pivot axis of the central buffer coupling mitisde guide pressed.
  • the support rollers form symmetrically on either side of the coupling axis one in the guide mounted support roller pair, whose two support rollers each different Have distances from the coupling axis.
  • the support rollers are each Support roller pair each on a sliding surface of the approximately triangular in plan view Slider, wherein on each slider a guide shaft is arranged, the the housing penetrates.
  • the pivoting device In normal operation, i. also when driving through Curves or switches, the pivoting device is constantly effective, so that on the sliding surfaces of the sliders, by the compression springs against the support rollers be pressed by the pivotal movement of the central buffer coupling a relative Great wear results.
  • a clutch in a curve is just with difficulty or not at all possible, since here the restoring forces of the pressure springs caused this manually Swing out the coupling to be coupled middle buffer clutches counteract.
  • From DE 101 62 731 A1 is also a device for horizontal center reset for a means of a coupling shaft pivotally mounted on a rail vehicle attached central buffer coupling known. That device has a the Pivoting movement of the coupling shaft to mitliede its vertical pivot axis Guide and provided symmetrically to the longitudinal axis of the coupling shaft Pressure surfaces, each printing surface associated with a printing device is, which are supported against a Anlenkgephaseuse and the horizontal Center reset of the clutch shaft effect. It is envisaged that the respective pressure devices by means of a pneumatic, hydraulic or electric operated actuating means are actuated.
  • the actuating means as remotely actuable actuator is formed, with the help of the leadership, and thus the clutch shaft operatively connected to this, in force flow across the device for center reset in any position of the intended horizontal Pivoting range of the coupling shaft is positionable, in particular the coupling to facilitate in tight arches or only to allow.
  • This object is characterized by a central buffer coupling of the type mentioned solved that the guide with the actuator over one with the Guide is engageable pivoting device connected, wherein the engagement in the middle position of the guide is solvable.
  • the principle of the present invention based on the fact that the pivoting device during the driving operation is not engaged with the leadership and thus not in engagement with the one with the leadership operatively connected Coupling shaft stands. In other words, this means that accordingly the pivoting device is no longer swinging out of the Coupling shaft is affected during driving.
  • Embodiment namely that the guide with the actuator over the pivoting device is connectable, it is possible in an advantageous manner, by Actuate the actuator directly to act on the guide, which the guide is rotated about a vertical pivot axis and thus the Clutch shaft forces in a horizontal pivoting movement. Because of that Engage the pivoting device directly connected to the actuator is solvable with the guide in the middle position of the coupling shaft, is in an advantageous Way that reaches over the coupling shaft and the bearing pin transmitted power flow no longer be transmitted to the actuator can, so that thus the wear of the guide or the pivoting device and the actuator provided transmission means due the pivoting movements of the coupling shaft occurring during driving is significantly reduced.
  • actuating means come here pneumatically, hydraulically or electrically operated actuating means, such as hydraulic cylinders or Linear actuators in the form of electric cylinders, in question. It is also conceivable, for example in a defect of a Hubspindelantriebs the actuator that the Swivel device can be operated by hand.
  • the coupling rod of the central buffer coupling at Einund Extension of the coupling head attached to the front end of the coupling shaft to swing the coupling rod in and out.
  • the guide is designed as a cam, which is rotatably mounted about a vertically arranged pivot pin in the Anlenkgeophuse and is rotatably coupled to the coupling shaft.
  • the guide as a rotatable about the vertically arranged pivot pin Cam is a particularly easy and easy to implement option indicated to pivot the coupling shaft by means of the pivoting device to effect or to realize a guide, which is a horizontal Swinging movement of the coupling shaft to a vertical pivot axis participates.
  • the guide is designed as a cam, which is rotatably mounted about a vertically arranged pivot pin in the Anlenkgeophuse and is rotatably coupled to the coupling shaft.
  • the pivoting one with a Contour formed backdrop has, guided in the contour of a guide pin is, with a guide pin receiving the driver in the guide Intervention can be brought.
  • This development makes a particularly easy to implement and thereby very effective and especially robust solution with which the guide engaged with the actuator and vice versa, with which the engagement of the guide with the actuator are released can.
  • the scenery with the articulated housing the coupling shaft or rigidly connected to the car body itself and thus no rotational movement with the guide around the vertically arranged Pivot bolt can join.
  • the trained in the backdrop contour of the pivoting device as a guide for the Guide pin is used, via which the engagement of the guide with the actuator is possible.
  • the trained in the backdrop Contour of the pivoting device a special shape, in particular a S-shaped curved or stepped shape, in which the guide pin is guided and depending on a respective segment of the contour shaping can be brought into engagement with the guide.
  • each segment of the contour shaping a certain Pivoting range of the guidance and thus also of the operatively connected with the leadership Coupling shank, so that on the contour shape of the backdrop in advance can be set, at which pivoting area engagement of the guide pin to be done or solved with the leadership.
  • the central buffer coupling according to the invention is provided that the guide or the cam in engagement with a by means of the actuator about the pivot pin rotatable lever device can be brought.
  • this lever device to the pivot pin is rotatably mounted, which also serves as a rotation axis for the guide or the Cam is used.
  • the actuator stands directly with a point of attack on the lever device via an adjuster or a suitable Transmission linkage in connection. Because the intervention of the leadership or the cam with the lever device according to the invention and thus with the Actuator in the center position of the guide is solvable in particular Preferably, a decoupling of the actuator with the guide allows.
  • the lever device further comprises a guide slot in which the in the contour guided guide pin in the rotation of the lever device to the Pivot bolt is running. Accordingly, the guide pin is on the one hand by the in provided the lever device, in a preferred manner almost radially to Pivot bolt extending guide slot and on the other hand by the in the backdrop the pivoting device trained contour out.
  • This embodiment provides a particularly easy to implement and thereby very effective coupling point between the guide and the actuator ready as it will allow that the pivoting device during driving operation is not engaged with the guide stands and thus also not on the leadership transferred Ausschwenkamba the clutch shaft is affected during driving.
  • Actuating device such as a linear actuator in the shape of a Electric cylinder
  • the guided over the contour guide pin in the driver inserted the leadership.
  • the driver of the leadership is in turn with connected to the pivot pin of the guide, so that after inserting the Guide pin in the driver, the pivoting movement of the coupling shaft means the actuator can be done.
  • the central buffer coupling according to the invention is provided that the pivot pin is directly operatively connected to the bearing pin.
  • the actuator after reaching a End position or after reaching the in the swivel range of the central buffer coupling automatically shuts off intended end position is in a particularly preferred Embodiment provided that in the region of a lateral end position of the Coupling shaft or the central buffer coupling means is provided, the indicating the shutdown of the actuator.
  • the pivoting back of the coupling shaft after reaching the center position also can be run independently switched off.
  • the coupling shaft through a rear and a front shaft part is formed by means of a joint with vertical pivot axis are connected, wherein the front shaft part against the rear shaft part is formed horizontally pivotable.
  • the coupling shaft can be used together with the execution of the pivoting device according to the present invention, a swinging in and out of Coupling shaft when extending and retracting the central buffer coupling can be realized. This process takes place in cooperation with that in the coupling shaft Integrated between the front and the rear shaft part articulated joint.
  • Central buffer coupling is provided that in the range of a lateral end position the coupling shaft or the central buffer coupling is arranged a device, which initiates the pivoting operation of the front shaft part.
  • a device which initiates the pivoting operation of the front shaft part.
  • Such device For example, serves a Hubspindeltrieb, which is controlled by a proximity switch becomes.
  • pivoting operations of the pivoting the stretched coupling shaft from the center position in a lateral end position and and vice versa and / or the pivoting operations of pivoting the front shaft part automated or remotely operable provided. Depending on the requirement and provided degree of automation can thus all or parts of the pivoting operations run automatically or remotely operable.
  • Fig. 1 is an exploded view the preferred embodiment of the invention Swivel device without link and Fig. 2, the pivoting device according to the invention in the assembled state without backdrop shows.
  • Fig. 1 is an exploded view the preferred embodiment of the invention Swivel device without link and Fig. 2
  • the pivoting device according to the invention in the assembled state without backdrop shows.
  • a guide 4 is provided, which is assembled with slip rings 20 in Condition is rotatably mounted.
  • the slip rings 20 are for this purpose via a respective provided on the upper and on the lower side of the guide 4 bolt receptacle 29 set.
  • the guide 4 is in the representation of the preferred embodiment in the form of a cam 4a with recesses as pressure receiving areas 31 formed.
  • pressure receiving areas 31 engage in the assembled and inserted state respectively associated pressure surfaces of the from the pivoting device 9 formed pivoting a; the printing surfaces are not explicitly shown in Figures 1 and 2.
  • a driver 13 in formed the shape of a symmetrically shaped, mouth-shaped projection.
  • a driver 13 in formed the shape of a symmetrically shaped, mouth-shaped projection.
  • the upper and lower parts of the lever device 16 each have one lever-like protruding section, in which a nearly radially extending Guide slot 17 is provided.
  • this guide slot 17 is a guide pin 12 set so that it can move in the direction of the slot 17.
  • the guide pin 12 is supported by means of sliding rings 23 accordingly.
  • guide heads 26 are provided, on the respective ends of the guide pin 12 with the in between arranged slip rings 23 are set.
  • FIGS. 3a to c show a functional sequence of the pivoting device according to the invention 9 with backdrop 11.
  • Fig. 3a shows a position in which the Swing device 9 disengaged and the center position of the central buffer coupling or the coupling shaft is engaged.
  • the printing surfaces are 6 in engagement with the pressure exceptions 31 of the cam 4a, so that a center position the central buffer coupling or the coupling shaft is present.
  • a gate 11 is provided with a correspondingly shaped contour 10, wherein the gate 11 in the installed state on the coupling housing of the clutch or is attached to the body frame.
  • Fig. 3c shows a position after starting from the state shown in Fig. 3a via an explicitly not shown and attacking the Verstellerbolzen 25 Adjuster only the lever device 26 has been moved by about 15 °. While this movement, the guide pin 12 in cooperation with the in the lever device 26 provided guide slot 17 and the contour 10 of Setting 11 moved to a position in which this with the driver 13 of the Guide 4 is engaged.
  • Fig. 3c shows a state in which the lever-like portion of the lever device 16 further shifted by the adjuster bolt 32 acting adjuster has been.
  • the rotation of the lever device 16 and the guide 4 together with the passing through the guide 4 pivot pin 14 is rotated.
  • the pressure surfaces 6 by the contour of the lever device 16 and the guide 4 out of engagement with the pressure receiving areas 31 of the cam 4a.
  • FIG. 4 shows a perspective view of an embodiment of the pivoting device 19, in which the above-explained pivoting device 9 is integrated.
  • the pivoting device 19 shown in this embodiment includes a as mechanical centering pivoting device 9, which above a Not shown elastomer spring joint arranged a central buffer coupling and is connected to this form liquid.
  • Fig. 4 shows the whole as a pivoting device 19 serving assembly, consisting of serving as the center position Swivel device 9, the pressure devices 5, the proximity switch 35, which allow automatic operation or monitoring of the pivoting device 19, and an adjuster 34, which may be, for example, a Hubspindeltrieb can.
  • the adjuster 34 is optionally via corresponding gear with a not explicitly shown actuating device, such as an electric motor, connected.
  • the pivoting device 19 in a preferred manner also be operated by hand.
  • This is for example a hand crank in the hexagon socket shown in Fig. 4 at the end of the Hubspindelretes or the adjuster and turn accordingly.
  • Fig. 5 shows a plan view of an embodiment of the built-in pivoting device 19 in a partially sectioned illustration.
  • the central buffer coupling according to the invention has one by means of a coupling shaft 2 and a pivoting device 19 pivotally mounted on a Anlenkgeophuse 7 of the car body, not explicitly shown coupling head 37.
  • the pivoting device 19 includes a the pivoting movement of the coupling shaft 2 about its vertical pivot axis mitliede guide 4, which is symmetrical to the longitudinal axis 1 of the coupling shaft. 2 arranged pressure surfaces 6 has.
  • the coupling shaft 2 is by means of a vertical aligned bearing pin 15 articulated in the Anschgeophuse 7 and over this connected to the rail vehicle.
  • the cam 4a is rotatably coupled to the coupling shaft 2, and the pivot pin 14 is, as already mentioned, axially aligned with the bearing pin 15 of the coupling shaft 2 is arranged.
  • the pivot pin 14 is connected to the bearing pin 15 operatively connected, and the cam 4a is shown in the Figures 1 to 3 rotatably mounted in the pivoting device.
  • the printing device 5 is permanently acting in the illustrated embodiment or swivel angle depending switched off or switched off or trained by a pneumatically, hydraulically or electrically operated actuating means operable.
  • the actuating means 8 is in the embodiment as a remote-controlled actuator formed, with the help of an adjuster 34, the guide. 4 or the cam 4a in each position of the intended horizontal pivoting range of the coupling shaft 2 in power flow via the pivoting device 19 for Center reset is positionable.
  • the coupling shaft 2 is in the illustrated embodiment by a rear Shank portion 2a and a front shaft portion 2b formed by means of a hinge 36th are connected to a vertical pivot axis and the front shaft portion 2b against the rear shaft portion 2a formed horizontally pivotable.
  • Fig. 5 In the situation shown in Fig. 5 is a coupled state of the central buffer coupling before, in which the pivot means is disengaged to the function the center position during driving not to be affected.
  • the pivoting device 19 thus serves to pivot in and out of the coupling rod 2 when extending and retracting the clutch. This process takes place in cooperation with integrated into the coupling rod 2 articulated 36th
  • FIGS 6a and 6b show a schematic side and top view of the invention Central buffer coupling to clarify the position of the switches and motors.
  • a second pivoting device 38, M3 arranged, which the Pivoting operation of the front shaft part 2b automated via a second actuator 38a initiates.
  • all or parts of the panning operations i. the pivoting of the stretched Coupling shaft 2 from the center position in a lateral end position of the pivoting range and vice versa and / or the pivoting of the front shaft part 2b, automated or is provided remotely operable.
  • a proximity switch S11 is occupied as soon as the pivoting device 19 the coupling shaft 2 has moved back to its center position.
  • switches S1, S2, S3, S4, S7 and S8 are still provided for Detection of the coupling state and the state of the shaft parts 2a and b serve.
  • the motors M1 and M2 are used to move the coupling head 37 and for uncoupling.
  • the reference numeral Y1 denotes a solenoid for unlocking of the articulated joint 36.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mittelpufferkupplung zum Verkuppeln eines ersten Wagenkastens mit einem zweiten, benachbarten Wagenkasten eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs, mit einem mittels eines Kupplungsschafts (2) schwenkbar an einem Anlenkgehäuse (7) des jeweiligen Wagenkastens angebrachten Kupplungskopf (3) und mit einer Verschwenkvorrichtung (19) zum Verschwenken des Kupplungsschafts (2). Dabei ist vorgesehen, dass die Verschwenkvorrichtung (19) eine horizontale Schwenkbewegung des Kupplungsschafts (2) um eine vertikale Schwenkachse mitmachende Führung (4) und symmetrisch zur Längsachse (1) des Kupplungsschafts vorgesehene und jeweils einer Druckeinrichtung (5) zugeordnete Druckflächen (6) zum Bewirken einer horizontalen Mittenrückstellung des Kupplungsschafts aufweist. Ferner ist vorgesehen, dass die jeweiligen Druckeinrichtungen (5) gegen das Anlenkgehäuse (7) des Kupplungsschafts (2) abgestützt werden, um die zugeordneten Druckflächen (6) gegen die Führung (4) vorzuspannen. Die Führung (4) ist dabei so ausgelegt, dass sie zusammen mit dem wirkverbundenen Kupplungsschaft (2) mittels einer Betätigungsvorrichtung (8) in jeder Position des vorgesehenen Schwenkbereichs positionierbar ist. Um zu erreichen, dass die Verschwenkvorrichtung (19) während des Fahrbetriebs nicht in Eingriff steht und somit nicht von Ausschwenkbewegungen des Kupplungsschafts (2) betroffen ist, wird mittels der Betätigungsvorrichtung (5) ein über eine Kontur (10) geführter Führungsbolzen (12) in einen Mitnehmer (13) der Führung (4) geschoben. Da dann der Mitnehmer (13) mit den Lagerbolzen (15) verbunden ist, erfolgt somit die Schwenkbewegung des Kupplungsschafts (2). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mittelpufferkupplung zum Verkuppeln eines ersten Wagenkastens mit einem zweiten, benachbarten Wagenkasten eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs, mit einem mittels eines Kupplungsschafts schwenkbar an einem Anlenkgehäuse des Wagenkastens angebrachten Kupplungskopf und mit einer Verschwenkvorrichtung zum Verschwenken des Kupplungsschafts, wobei die Verschwenkvorrichtung eine um eine vertikale Schwenkachse verlaufende, horizontale Schwenkbewegung des Kupplungsschafts mitmachende Führung und eine Betätigungsvorrichtung zum Positionieren der Führung zusammen mit dem wirkverbundenen Kupplungsschaft in einer beliebigen Stellung eines vorgesehenen Schwenkbereichs aufweist und ferner jeweils einer Druckeinrichtung zugeordnete Druckflächen zum Bewirken einer horizontalen Mittenrückstellung des Kupplungsschafts aufweist, wobei die jeweiligen Druckeinrichtungen gegen das Anlenkgehäuse des Kupplungsschafts abgestützt werden, um die zugeordneten Druckflächen gegen die Führung vorzuspannen.
Derartige Mittelpufferkupplungen sind im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt. Bei einschwenkbaren Mittelpufferkupplungen ist in der Regel zusätzlich vorgesehen, dass der Kupplungsschaft durch ein hinteres und ein vorderes Schaftteil gebildet wird, die mittels eines Gelenks mit vertikaler Schwenkachse verbunden sind, wobei das vordere Schaftteil gegen das hintere Schaftteil horizontal verschwenkbar ist. Die Verschwenkvorrichtung ermöglicht es dabei, das vordere Schaftteil, an dem der Kupplungskopf befestigt ist, aus einer gestreckten, funktionsbereiten Stellung, in welcher der Kupplungskopf die Fahrzeugstirnwand überragt, in eine geparkte, eingeschwenkte Stellung zu bringen, in welcher der sich das vordere Schaftteil mit dem Kupplungskopf hinter der Fahrzeugstirnwand befindet.
Aus der DE 24 19184 A1 ist beispielsweise eine Mittelpufferkupplung mit einer Vorrichtung zur horizontalen Mittenrückstellung bekannt, bei der symmetrisch beiderseits der Kupplungsachse je eine Druckfeder angeordnet ist, die jeweils an einem in einem Gehäuse geführten Gleitstück anliegt. Die Gleitstücke sind jeweils über eine zugehörige Stützrolle mit vertikaler Achse durch die Kraft der vorgespannten Druckfedern gegen eine die horizontale Schwenkbewegung des Kupplungsschafts um die vertikale Schwenkachse der Mittelpufferkupplung mitmachende Führung angedrückt. Die Stützrollen bilden symmetrisch beiderseits der Kupplungsachse je ein in der Führung gelagertes Stützrollenpaar, dessen beide Stützrollen jeweils unterschiedliche Abstände von der Kupplungsachse aufweisen. Dabei liegt die Achse der Stützrollen auf einem zur vertikalen Schwenkachse der Mittelpufferkupplung konzentrischen Kreis. In der Mittenstellung der Mittelpufferkupplung liegen die Stützrollen jedes Stützrollenpaares jeweils an einer Gleitfläche des in Draufsicht etwa dreieckförmigen Gleitstückes an, wobei an jedem Gleitstück ein Führungsschaft angeordnet ist, der das Gehäuse durchdringt. Im normalen Betrieb, d.h. auch beim Durchfahren von Kurven oder Weichen, ist die Verschwenkvorrichtung ständig wirksam, so dass sich an den Gleitflächen der Gleitstücke, die durch die Druckfedern gegen die Stützrollen gedrückt werden, durch die Schwenkbewegung der Mittelpufferkupplung ein relativ großer Verschleiß ergibt. Ein Kuppeln in einer Kurve ist nur mit Schwierigkeiten oder gar nicht möglich, da hier die Rückstellkräfte der Druckfedern dem manuell bewirkten Ausschwenken der zu kuppelhden Mittelpufferkupplungen entgegenwirken.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen ist zwar in der Lage, automatisiert bzw. fernbetätigbar eine Mittenrückstellung oder eine Fixierung des Kupplungsschafts in Mittenlage und auch eine Abschaltung und damit ein entlastetes, manuelles Verschwenken des Kupplungsschafts zu ermöglichen, was allerdings weiterhin den Einsatz von Personal für die hochgradig gefahrengeneigte Arbeiten im Kupplungsbereich erfordert. Ein automatisiertes bzw. fernbetätigbares, bedarfgerechtes, und insbesondere genaues Positionieren des Kupplungsschafts und damit des Kupplungskopfs in jeder Winkellage eines vorgesehenen horizontalen Schwenkbereiches in Bögen, insbesondere in engen Bögen, ist jedoch mit der bekannten Mittenrückstellvorrichtung nicht möglich und auch nicht vorgesehen. Das gleiche gilt ebenso für ein freiwählbares Positionieren des Kupplungsschafts über die Druckfedern.
Aus der DE 101 62 731 A1 ist ferner eine Vorrichtung zur horizontalen Mittenrückstellung für eine mittels eines Kupplungsschafts schwenkbar an einem Schienenfahrzeug angebrachte Mittelpufferkupplung bekannt. Jene Vorrichtung weist eine die Schwenkbewegung des Kupplungsschafts um seine vertikale Schwenkachse mitmachende Führung sowie symmetrisch zur Längsachse des Kupplungsschafts vorgesehene Druckflächen auf, wobei jeder Druckfläche eine Druckeinrichtung zugeordnet ist, welche gegenüber einem Anlenkgehäuse abgestützt werden und die horizontale Mittenrückstellung des Kupplungsschafts bewirken. Dabei ist vorgesehen, dass die jeweiligen Druckeinrichtungen mit Hilfe eines pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebenen Betätigungsmittels betätigbar sind. Bei jener aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist ferner vorgesehen, dass das Betätigungsmittel als fernbetätigbarer Stellantrieb ausgebildet ist, mit dessen Hilfe die Führung, und damit der mit dieser wirkverbundene Kupplungsschaft, in Kraftfluss über die Vorrichtung zur Mittenrückstellung in jeder Position des vorgesehenen horizontalen Schwenkbereichs des Kupplungsschafts positionierbar ist, um insbesondere das Kuppeln in engen Bögen zu erleichtern bzw. erst zu ermöglichen.
Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung erfolgt der Kraftfluss für das Verschwenken des Kupplungsschafts von einem Schneckenradantrieb auf ein Schneckenradgetriebe, dessen Schneckenrad mit dem Lagerbolzen verbunden ist und somit die Schwenkbewegung direkt überträgt. Da bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Prinzip keine Entkopplung bzw. Unterbrechung des Kraftflusses zwischen der Betätigungsvorrichtung des Schneckenradantriebes bis zum Lagerbolzen vorgesehen ist, wird jede Ausschwenkbewegung des Kupplungsschafts im Fahrbetrieb direkt bis zur Betätigungsvorrichtung übertragen. Da jedoch Schneckengetriebe im allgemeinen als selbsthemmend gelten, wird das Ausschwenken im Fahrbetrieb mittels der bekannten Vorrichtung, wenn überhaupt, nur mit großem Kraftaufwand möglich, da hier sogar zwei hintereinander geschaltete Schneckengetriebe vorgesehen sind. Des weiteren verursacht das Ausschwenken im Fahrbetrieb in den Schneckenradgetrieben einen sehr hohen Verschleiß.
Ausgehen von den bei den aus dem Stand der Technik bekannten Mittelpufferkupplungen auftretenden Problemen liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Mittelpufferkupplung mit einer Vorrichtung zur horizontalen Mittenrückstellung gemäß der DE 101 62 731 A1 derart weiterzuentwickeln, dass eine Entkopplung des Kraftflusses zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem Lagerbolzen möglich wird, um somit wirkungsvoll zu verhindern, dass die im Fahrbetrieb auftretenden Ausschwenkbewegungen des Kupplungsschafts nicht direkt bis auf die Betätigungsvorrichtung übertragen werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Mittelpufferkupplung der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass die Führung mit der Betätigungsvorrichtung über eine mit der Führung in Eingriff bringbare Schwenkeinrichtung verbunden ist, wobei der Eingriff in der Mittenstellung der Führung lösbar ist. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung beruht darauf, dass die Schwenkeinrichtung während des Fahrbetriebs nicht in Eingriff mit der Führung und somit auch nicht in Eingriff mit dem mit der Führung wirkverbundenen Kupplungsschaft steht. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass demnach die Schwenkeinrichtung nicht mehr von Ausschwenkbewegungen des Kupplungsschafts während des Fahrbetriebs betroffen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, nämlich dass die Führung mit der Betätigungsvorrichtung über die Schwenkeinrichtung verbindbar ist, wird es in vorteilhafter Weise möglich, durch Betätigen der Betätigungsvorrichtung direkt auf die Führung einzuwirken, wodurch die Führung um eine vertikale Schwenkachse gedreht wird und somit den Kupplungsschaft in eine horizontale Schwenkbewegung zwingt. Dadurch, dass der Eingriff der mit der Betätigungsvorrichtung direkt verbundenen Schwenkeinrichtung mit der Führung in der Mittenstellung des Kupplungsschafts lösbar ist, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der über den Kupplungsschaft und den Lagerbolzen übertragene Kraftfluss nicht mehr bis zur Betätigungsvorrichtung übertragen werden kann, so dass somit der Verschleiß der zwischen der Führung bzw. der Schwenkeinrichtung und der Betätigungsvorrichtung vorgesehenen Getriebeeinrichtungen aufgrund der im Fahrbetrieb auftretenden Schwenkbewegungen des Kupplungsschafts deutlich reduziert wird. Als Betätigungsmittel kommen hierbei pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebene Betätigungsmittel, wie etwa Hydraulikzylinder oder Linearantriebe in der Gestalt von Elektrozylinder, in Frage. Ferner ist denkbar, etwa bei einem Defekt eines Hubspindelantriebs der Betätigungsvorrichtung, dass die Schwenkeinrichtung von Hand betätigt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es nun möglich, die Kupplungsstange der Mittelpufferkupplung beim Einund Ausfahren des am vorderen Ende des Kupplungsschafts angebrachten Kupplungskopfes, die Kupplungsstange ein- und auszuschwenken. Somit ist nicht nur ein automatisiertes bzw. fernbetätigbares, genaues Positionieren der Kupplungsstange und damit des Kupplungskopfes in jeder Winkellage eines vorgesehenen horizontalen Schwenkbereichs in Bögen möglich, sondern insbesondere auch ein freiwählbares Positionieren des Kupplungsschafts über die Druckelemente der Verschwenkeinrichtung möglich, wobei der Eingriff der Verschwenkvorrichtung im Fahrbetrieb mit der Führung lösbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.
So ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung vorgesehen, dass die Führung als Kurvenscheibe ausgebildet ist, die um einen vertikal angeordneten Schwenkbolzen drehbar im Anlenkgehäuse gelagert und mit dem Kupplungsschaft drehsynchron gekoppelt ist. Durch die Ausgestaltung der Führung als eine um den vertikal angeordneten Schwenkbolzen drehbare Kurvenscheibe wird eine besonders einfach und leicht zu realisierende Möglichkeit angegeben, um ein Verschwenken des Kupplungsschafts mittels der Verschwenkvorrichtung zu bewirken bzw. eine Führung zu realisieren, welche eine horizontale Schwenkbewegung des Kupplungsschafts um eine vertikale Schwenkachse mitmacht. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen denkbar.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung ist des weiteren vorgesehen, dass die Schwenkeinrichtung eine mit einer Kontur ausgebildete Kulisse aufweist, in deren Kontur ein Führungsbolzen geführt wird, der mit einem den Führungsbolzen aufnehmenden Mitnehmer der Führung in Eingriff bringbar ist. Diese Weiterentwicklung stellt eine besonders einfach zu realisierende und dabei sehr effektive und insbesondere robuste Lösung dar, mit welcher die Führung mit der Betätigungsvorrichtung in Eingriff gebracht und umgekehrt, mit welcher der Eingriff der Führung mit der Betätigungsvorrichtung gelöst werden kann. Hierzu ist in bevorzugter Weise vorgesehen, dass die Kulisse mit dem Anlenkgehäuse des Kupplungsschafts oder mit dem Wagenkasten selber starr verbunden ist und somit keine Drehbewegung mit der Führung um den vertikal angeordneten Schwenkbolzen mitmachen kann. In diese Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die in der Kulisse ausgebildete Kontur der Schwenkeinrichtung als Führung für den Führungsbolzen dient, über welchen der Eingriff der Führung mit der Betätigungsvorrichtung ermöglicht wird. In vorteilhafter Weise weist die in der Kulisse ausgebildete Kontur der Schwenkeinrichtung eine besondere Formgebung, insbesondere eine S-förmig geschwungene oder stufenförmige Formgebung auf, in welcher der Führungsbolzen geführt wird und abhängig von einem jeweiligen Segment der Konturformgebung mit der Führung in Eingriff bringbar ist. Dadurch, dass die Kulisse mit dem Anlenkgehäuse oder mit dem Wagenkasten selber starr verbunden ist, entspricht in bevorzugter Weise ein jedes Segment der Konturformgebung einem bestimmten Schwenkbereich der Führung und somit auch des mit der Führung wirkverbundenen Kupplungs-schafts, so dass über die Konturformgebung der Kulisse vorab festgelegt werden kann, bei welchem Schwenkbereich ein Eingriff des Führungsbolzens mit der Führung erfolgen bzw. gelöst werden soll.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der letztgenannten beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung ist vorgesehen, dass die Führung bzw. die Kurvenscheibe in Eingriff mit einer mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung um den Schwenkbolzen drehbaren Hebelvorrichtung bringbar ist. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass diese Hebelvorrichtung um den Schwenkbolzen drehbar gelagert ist, der ebenfalls als Drehachse für die Führung bzw. die Kurvenscheibe dient. Die Betätigungsvorrichtung steht dabei direkt mit einem Angriffspunkt auf der Hebelvorrichtung über einen Versteller bzw. über ein geeignetes Übertragungsgestänge in Verbindung. Dadurch, dass der Eingriff der Führung bzw. der Kurvenscheibe mit der erfindungsgemäßen Hebelvorrichtung und somit mit der Betätigungsvorrichtung in der Mittenstellung der Führung lösbar ist, wird in besonders bevorzugter Weise eine Entkopplung der Betätigungsvorrichtung mit der Führung ermöglicht. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen denkbar.
In einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der letztgenannten Ausführungsform weist die Hebelvorrichtung ferner einen Führungsschlitz auf, in welchem der in der Kontur geführte Führungsbolzen bei der Drehung der Hebelvorrichtung um den Schwenkbolzen läuft. Demgemäss wird der Führungsbolzen einerseits durch den in der Hebelvorrichtung vorgesehenen, in bevorzugter Weise nahezu radial zum Schwenkbolzen verlaufenden Führungsschlitz und andererseits durch die in der Kulisse der Schwenkeinrichtung ausgebildete Kontur geführt. Dieser Ausführungsform stellt eine besonders einfach zu realisierende und dabei sehr effektive Kuppelstelle zwischen der Führung und der Betätigungsvorrichtung bereit, da es ermöglich wird, dass die Schwenkeinrichtung während des Fahrbetriebs nicht in Eingriff mit der Führung steht und somit auch nicht von über die Führung übertragene Ausschwenkbewegungen des Kupplungsschafts während des Fahrbetriebs betroffen ist. Mittels der Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise eines Linearantriebs in der Gestalt eines Elektrozylinders, wird dann der über die Kontur geführte Führungsbolzen in den Mitnehmer der Führung eingeschoben. Der Mitnehmer der Führung ist seinerseits mit dem Schwenkbolzen der Führung verbunden, so dass nach dem Einschieben des Führungsbolzens in den Mitnehmer die Schwenkbewegung des Kupplungsschafts mittels der Betätigungsvorrichtung erfolgen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung ist vorgesehen, dass der Schwenkbolzen axialfluchtend zu einem vertikal ausgerichteten, den Kupplungsschaft mit dem Anlenkgehäuse verbindenden Lagerbolzen angelenkt ist. Hierdurch wird eine besonders einfach zu realisierende Möglichkeit angegeben, mit Hilfe welcher die durch die Betätigungsvorrichtung hervorgerufene Drehbewegung der Führung um den Schwenkbolzen auf den Kupplungsschaft übertragen werden kann. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Ausführungsformen denkbar.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der letztgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung ist vorgesehen, dass der Schwenkbolzen mit dem Lagerbolzen direkt wirkverbunden ist.
Um zu erreichen, dass sich die Betätigungsvorrichtung nach dem Erreichen einer Endlage bzw. nach dem Erreichen der in dem Schwenkbereich der Mittelpufferkupplung vorgesehenen Endposition selbsttätig abschaltet, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass im Bereich einer seitlichen Endlage des Kupplungsschafts bzw. der Mittelpufferkupplung eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Abschalten der Betätigungsvorrichtung angibt. Darüber hinaus ist denkbar, dass das Rückschwenken des Kupplungsschafts nach Erreichen der Mittenlage ebenfalls selbstständig abschaltbar ausgeführt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kupplungsschaft durch ein hinteres und ein vorderes Schaftteil gebildet ist, die mittels eines Gelenks mit vertikaler Schwenkachse verbunden sind, wobei das vordere Schaftteil gegen das hintere Schaftteil horizontal verschwenkbar ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform des Kupplungsschafts kann zusammen mit der Ausführung der Verschwenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ein- und Ausschwenken des Kupplungsschafts beim Ein- und Ausfahren der Mittelpufferkupplung realisiert werden. Dieser Vorgang erfolgt dabei im Zusammenwirken mit dem in dem Kupplungsschaft zwischen dem vorderem und dem hinteren Schaftteil integrierten Knickgelenk.
In einer Weiterentwicklung der letztgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung ist vorgesehen, dass im Bereich einer seitlichen Endlage des Kupplungsschafts bzw. der Mittelpufferkupplung eine Einrichtung angeordnet ist, die den Schwenkvorgang des vorderen Schaftteils einleitet. Als derartige Einrichtung dient beispielsweise ein Hubspindeltrieb, der mit einem Näherungsschalter angesteuert wird.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schwenkvorgänge des Verschwenkens des gestreckten Kupplungsschafts aus der Mittenlage in eine seitliche Endlage und umgekehrt und/oder die Schwenkvorgänge des Verschwenkens des vorderen Schaftteils automatisiert oder fernbetätigbar vorgesehen sind. Je nach Anforderung und vorgesehenem Automatisierungsgrad können somit alle oder Teile der Schwenkvorgänge automatisiert oder fernbetätigbar ablaufen.
Im folgendem werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung ohne Kulisse;
Fig. 2
verschiedenen Ansichten der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung gemäß Fig. 1 im zusammengebauten Zustand ohne Kulisse;
Fig. 3a
einen Funktionsablauf einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung mit Kulisse, wobei die Schwenkeinrichtung außer Eingriff und die Mittenstellung der Kupplung im Eingriff steht;
Fig. 3b
einen Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung gemäß Fig. 3a, wobei die Schwenkeinrichtung im Eingriff und die Mittenstellung der Kupplung außer Eingriff steht;
Fig. 3c
einen Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung gemäß den Figuren 3a und 3b, wobei die Mittenstellung der Kupplung außer Eingriff und die Kupplung verschwenkt steht;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Verschwenkvorrichtung im zusammengebauten Zustand;
Fig. 5
eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der eingebauten Verschwenkvorrichtung in teilgeschnittener Darstellung;
Fig. 6a
eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung zur Verdeutlichung der Position der Schalter und Motoren; und
Fig. 6b
eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung gemäß Fig. 6a.
Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 2 wird zunächst eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung erläutert, wobei Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung ohne Kulisse und Fig. 2 die erfindungsgemäße Schwenkeinrichtung im zusammengebauten Zustand ohne Kulisse zeigt. Wie dargestellt, setzt sich die Schwenkeinrichtung 9 aus einem oberen und einem unteren Teil der Hebelvorrichtung 16 zusammen. Zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Hebelvorrichtung 16 ist eine Führung 4 vorgesehen, die mit Gleitringen 20 im zusammengebauten Zustand drehbar gelagert ist. Die Gleitringe 20 werden hierzu über eine jeweils an der oberen und an der unteren Seite der Führung 4 vorgesehene Bolzenaufnahme 29 gesetzt. Die Führung 4 ist in der Darstellung der bevorzugten Ausführungsform in der Gestalt einer Kurvenscheibe 4a mit Aussparungen als Druckaufnahmebereiche 31 ausgebildet. In diese Druckaufnahmebereiche 31 greifen im zusammengebauten und eingesetzten Zustand jeweils zugeordnete Druckflächen der von der Schwenkeinrichtung 9 ausgebildeten Verschwenkvorrichtung ein; die Druckflächen sind in den Figuren 1 und 2 nicht explizit dargestellt.
Des weiteren ist an der Kurvenscheibe 4a bzw. der Führung 4 ein Mitnehmer 13 in der Gestalt eines symmetrisch ausgebildeten, maulförmigen Vorsprunges ausgeformt. Durch die Führung 4 bzw. die Kurvenscheibe 4a läuft ferner die bereits erwähnte, axial angeordnete Bolzenaufnahme 29, in die im eingesetzten Zustand ein nicht explizit dargestellter Schwenkbolzen gesetzt ist.
Das obere und das untere Teil der Hebelvorrichtung 16 verfügt jeweils über einen hebelartig herausragenden Abschnitt, in welchem ein nahezu radial verlaufender Führungsschlitz 17 vorgesehen ist. In diesem Führungsschlitz 17 wird ein Führungsbolzen 12 derart gesetzt, dass er sich in Richtung des Schlitzes 17 bewegen kann. Hierzu ist der Führungsbolzen 12 mittels Gleitringe 23 entsprechend gelagert. Um ein Herausfallen des Führungsbolzens 12 und der Gleitringe 23 aus dem Führungsschlitz 17 im zusammengebauten Zustand zu vermeiden, sind Führungsköpfe 26 vorgesehen, die auf die jeweiligen Enden des Führungsbolzens 12 mit den dazwischen angeordneten Gleitringen 23 gesetzt werden.
In dem hebelartig sich ausstreckenden Abschnitt der Hebelvorrichtung 16 sind im oberen Teil der Hebelvorrichtung 16 Durchgangslöcher 27 vorgesehen, in welche Fixiermittel 21 eingesetzt werden, die im unteren Teil der Hebelvorrichtung 16 in entsprechende Aufnahmen 24, beispielsweise Gewinde, eingeschraubt werden, um somit das obere Teil und das untere Teil der Hebelvorrichtung 16 mit der dazwischen drehbar gelagerten Führung 4 zu fixieren. Des weiteren läuft ein Verstellerbolzen 22 durch ein Durchgangsloch 28 des oberen Teils der Hebelvorrichtung 16 und wird in dem unteren Teil der Hebelvorrichtung 16 in einer dafür vorgesehenen Aufnahme 25 fixiert. Der Verstellerbolzen 22 dient im eingebauten Zustand der Schwenkeinrichtung als Angriffspunkt für einen nicht explizit dargestellten Versteller, der wiederum direkt mit einer Betätigungsvorrichtung zusammenwirkt.
Anhand der in der Fig. 2 gezeigten unterschiedlichen Darstellungen der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung im zusammengebauten Zustand ist zu erkennen, dass aufgrund der Auslegung der Hebelvorrichtung 16 und der Führung 4 mit dem Mitnehmer 13 ein Schwenkbereich von etwa 35° für die Schwenkeinrichtung 9 vorgesehen ist. Selbstverständlich sind hier aber auch andere Schwenkbereiche denkbar. Es ist ferner einzusehen, dass die in der Kurvenscheibe 4a bzw. Führung 4 vorgesehenen Druckaufnahmebereiche 31 ebenfalls entsprechend der Anordnung der (nicht dargestellten) Druckflächen positioniert sind.
Die Figuren 3a bis c zeigen einen Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Schwenkeinrichtung 9 mit Kulisse 11. Im einzelnen zeigt Fig. 3a eine Position, bei der die Schwenkeinrichtung 9 außer Eingriff und die Mittenstellung der Mittelpufferkupplung bzw. des Kupplungsschafts im Eingriff steht. Wie dargestellt stehen die Druckflächen 6 in Eingriff mit den Druckausnahmen 31 der Kurvenscheibe 4a, so dass eine Mittenstellung der Mittelpufferkupplung bzw. des Kupplungsschafts vorliegt. Im Unterschied zu der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schwenkeinrichtung 9 ist nun ferner eine Kulisse 11 mit einer entsprechend ausgebildeten Kontur 10 vorgesehen, wobei die Kulisse 11 im eingebauten Zustand am Anlenkgehäuse der Kupplung bzw. am Wagenkastenrahmen befestigt ist.
Fig. 3c zeigt eine Position, nachdem ausgehend von dem in Fig. 3a gezeigten Zustand über einen explizit nicht dargestellten und an dem Verstellerbolzen 25 angreifenden Versteller nur die Hebelvorrichtung 26 um ca. 15° verschoben wurde. Während dieser Bewegung wird der Führungsbolzen 12 in Zusammenwirkung mit dem in der Hebelvorrichtung 26 vorgesehenen Führungsschlitz 17 und der Kontur 10 der Kulisse 11 in eine Position verschoben, in welcher dieser mit dem Mitnehmer 13 der Führung 4 in Eingriff steht. Es sei darauf hingewiesen, dass durch die von der Führung 4 entkoppelte Drehung der Hebelvorrichtung 16 die Druckflächen 6 durch eine entsprechende, an der Umfangsseite der Hebelvorrichtung 16 vorgesehene Kontur entgegen einer Vorspannkraft der nicht dargestellten Druckeinrichtung aus den jeweiligen Druckaufnahmebereiche 31 der Kurvenscheibe 4 gedrückt werden, so dass die Mittenstellung der Mittelpufferkupplung bzw. des Kupplungsschafts außer Eingriff und die Schwenkeinrichtung 9 in Eingriff mit dem Mitnehmer 13 der Führung 4 steht.
Fig. 3c zeigt einen Zustand, im welchem der hebelartige Abschnitt der Hebelvorrichtung 16 durch den an den Verstellerbolzen 32 angreifenden Versteller weiter verschoben wurde. Da aufgrund der Formgebung der in der Kulisse 11 vorgesehenen Kontur 10 der Führungsbolzen 12 weiterhin in Eingriff mit dem Mitnehmer 13 der Führung 4 steht, wird diesmal, im Unterschied zu den in den Figuren 3a und b gezeigten Bewegungsabläufen, mit der Drehung der Hebelvorrichtung 16 auch die Führung 4 mitsamt dem durch die Führung 4 hindurchlaufenden Schwenkbolzen 14 gedreht. Nach wie vor sind die Druckflächen 6 durch die Kontur der Hebelvorrichtung 16 bzw. der Führung 4 außer Eingriff mit den Druckaufnahmebereiche 31 der Kurvenscheibe 4a. Somit ist in der Fig. 3c eine Situation gezeigt, bei der die Mittenstellung der Kupplung bzw. des Kupplungsschafts außer Eingriff steht und die Kupplung bzw. der Kupplungsschaft um etwa 30° aus ihrer Mittenstellung verschwenkt wurde.
Es sei darauf hin gewiesen, dass aufgrund der Formgebung des Führungsschlitzes 17 in der Hebelvorrichtung 16 in Zusammenwirken mit der in der Kulisse 11 ausgebildeten Kontur 10 auch andere Funktionsabläufe der Mittenstellung der Mittelpufferkupplung und der Schwenkeinrichtung 9 erzielt werden können.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Verschwenkvorrichtung 19, in der die vorstehend erläuterte Schwenkeinrichtung 9 integriert ist. Die in dieser Ausführungsform dargestellte Verschwenkvorrichtung 19 beinhaltet eine als mechanische Mittenstellung dienende Schwenkeinrichtung 9, die oberhalb eines nicht dargestellten Elastomer-Federgelenks einer Mittelpufferkupplung angeordnet und mit diesem formflüssig verbunden ist. Fig. 4 zeigt die gesamte als Verschwenkvorrichtung 19 dienende Baugruppe, bestehend aus der als Mittenstellung dienenden Schwenkeinrichtung 9, den Druckeinrichtungen 5, den Näherungsschalter 35, welche einen automatischen Betrieb bzw. Überwachung der Verschwenkvorrichtung 19 ermöglichen, sowie einem Versteller 34, der beispielsweise ein Hubspindeltrieb sein kann. Der Versteller 34 ist gegebenenfalls über entsprechende Getriebe mit einer nicht explizit dargestellten Betätigungsvorrichtung, wie etwa einem Elektromotor, verbunden. Bei einem Defekt des Verstellers 34 kann die Verschwenkvorrichtung 19 in bevorzugten Weise ebenfalls von Hand betätigt werden. Hierzu ist beispielsweise eine Handkurbel in den in Fig. 4 dargestellten Innensechskant am Ende des Hubspindeltriebs bzw. des Verstellers einzustecken und entsprechend zu drehen.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der eingebauten Verschwenkvorrichtung 19 in teilgeschnittener Darstellung. Die erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung weist einen mittels eines Kupplungsschafts 2 und einer Verschwenkvorrichtung 19 schwenkbar an einem Anlenkgehäuse 7 des Wagenkastens befestigten, nicht explizit gezeigten Kupplungskopf 37 auf. Die Verschwenkvorrichtung 19 enthält eine die Schwenkbewegung des Kupplungsschafts 2 um seine vertikale Schwenkachse mitmachende Führung 4, die symmetrisch zur Längsachse 1 des Kupplungsschafts 2 angeordnete Druckflächen 6 aufweist. Der Kupplungsschaft 2 ist mittels einem vertikal ausgerichteten Lagerbolzen 15 in dem Anlenkgehäuse 7 angelenkt und über dieses mit dem Schienenfahrzeug verbunden. In der in Figur 5 gezeigten teilgeschnittenen Darstellung ist der Lagerbolzen 15 axialfluchtend zu dem Schwenkbolzen 14 der Verschwenkvorrichtung 19 angeordnet und mit diesem wirkverbunden. Im Anlenkgehäuse 7 sind ferner Druckeinrichtungen 5 angeordnet, die im Zusammenwirken mit den Druckflächen 6 die horizontale Mittenrückstellung bewirken. Dabei ist jeder Druckfläche 6 eine Druckeinrichtung 5 zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die Führung 4 als Kurvenscheibe 4a gemäß den Figuren 1 bis 3 ausgebildet, die mittels vertikal angeordneten Schwenkbolzen 14 drehbar im Anlenkgehäuse 7 gelagert ist.
Die Kurvenscheibe 4a ist mit dem Kupplungsschaft 2 drehsynchron gekoppelt, und der Schwenkbolzen 14 ist, wie bereits erwähnt, axialfluchtend zu dem Lagerbolzen 15 des Kupplungsschafts 2 angeordnet. Der Schwenkbolzen 14 ist mit dem Lagerbolzen 15 wirkverbunden, und die Kurvenscheibe 4a ist gemäß der Darstellung in den Figuren 1 bis 3 drehbar in der Schwenkeinrichtung gelagert.
Die Druckeinrichtung 5 ist in der dargestellten Ausführungsform permanent wirkend oder Schwenkwinkel abhängig abschaltend bzw. abschaltbar ausgebildet oder durch ein pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebenes Betätigungsmittel betätigbar. Das Betätigungsmittel 8 ist im Ausführungsbeispiel als fernbedienbarer Stellantrieb ausgebildet, wobei mit dessen Hilfe über einen Versteller 34 die Führung 4 bzw. die Kurvenscheibe 4a in jede Stelle des vorgesehenen horizontalen Schwenkbereich des Kupplungsschafts 2 in Kraftfluss über die Verschwenkvorrichtung 19 zur Mittenrückstellung positionierbar ist.
Im Bereich einer seitlichen Endlage des Kupplungsschafts 2 ist eine nicht dargestellte Einrichtung anbringbar, die die Betätigungsvorrichtung 8 nach Erreichen der seitlichen Endlage selbstständig abschaltet. Darüber hinaus kann das Rückschwenken des Kupplungsschafts 2 nach Erreichen der Mittenlage selbsttätig abschaltbar ausgeführt werden.
Der Kupplungsschaft 2 ist in der dargestellten Ausführungsform durch ein hinteres Schaftteil 2a und ein vorderes Schaftteil 2b gebildet, die mittels eines Gelenks 36 mit vertikaler Schwenkachse verbunden sind und das vordere Schaftteil 2b gegen das hintere Schaftteil 2a horizontal schwenkbar ausgebildet.
In der in der Fig. 5 gezeigten Situation liegt ein gekuppelter Zustand der Mittelpufferkupplung vor, bei der die Schwenkeinrichtung außer Eingriff steht, um die Funktion der Mittenstellung während des Fahrbetriebs nicht zu beeinträchtigen. Die Verschwenkvorrichtung 19 dient somit zum Ein- und Ausschwenken der Kupplungsstange 2 beim Aus- und Einfahren der Kupplung. Dieser Vorgang erfolgt im Zusammenwirken mit dem in die Kupplungsstange 2 integrierten Knickgelenk 36.
Die Figuren 6a und 6b zeigen eine schematische Seiten- bzw. Draufsicht der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung zur Verdeutlichung der Position der Schalter und Motoren. Wie schematisch dargestellt, ist im Bereich der seitlichen Endlage des Kupplungsschafts 2 eine zweite Verschwenkeinrichtung 38, M3 angeordnet, die den Schwenkvorgang des vorderen Schaftteils 2b automatisiert über einen zweiten Stellantrieb 38a einleitet. Je nach Anforderung und vorgesehenem Automatisierungsgrad können alle oder Teile der Schwenkvorgänge, d.h. das Verschwenken des gestreckten Kupplungsschafts 2 aus der Mittenlage in eine seitliche Endlage des Schwenkbereichs und umgekehrt und/oder das Verschwenken des vorderen Schaftteils 2b, automatisiert oder fernbetätigbar vorgesehen wird.
Im folgendem wird eine automatischer Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform der Mittelpufferkupplung unter Hinzunahme der Figuren 6a und 6b erläutert: Im dargestellten, gekuppelten Zustand der Mittelpufferkupplung ist die Schwenkeinrichtung 9 der Verschwenkvorrichtung 19 außer Eingriff und liegt somit in der in Fig. 3a gezeigten Stellung vor, um die Funktion der Mittenstellung während des Fahrbetriebs nicht zu beinträchtigen. Diese Position der Schwenkeinrichtung 9 wird durch einen Näherungsschalter S12 überwacht. Soll die Kupplung nach dem Entkuppeln hinter die (nicht dargestellte) Bildschürze zurückgetragen werden, was durch ein Signal von der Fahrzeugsteuerung angegeben wird, so verfährt die in der Verschwenkvorrichtung 19 befindliche Betätigungsvorrichtung 8, die in den Figuren 6a und b als Hubspindeltrieb M4 bezeichnet wird, die Mittenstellung und damit das E-lastomer-Federgelenk und die gesamte Kupplung bis nach einem Drehwinkel von ca. 20° ein Näherungsschalter S17 belegt wird. Sobald dieser Schalter belegt worden ist, stoppt der Hubspindeltrieb M4, um das Einknicken der Kupplungsstange 2 in Zusammenwirken mit den Knickgelenk 36 zu ermöglichen. Nachdem dann die Kupplungsstange 2 ihre Zwischenstellung erreicht hat, d.h. wenn ein Näherungsschalter S16 belegt ist, läuft der Hubspindeltrieb M4 der Verschwenkvorrichtung 19 wieder an und dreht die Mittenstellung weiter bis in deren "Parkposition", die durch einen Näherungsschalter S13 erkannt wird. Beim Erreichen dieser Endstellung wird der Hubspindeltrieb M4 abgeschaltet. Eine mechanische Verriegelung im Inneren der Mittenstellung gewährleistet, dass die Kupplung sicher in der geschwenkten Stellung gehalten wird.
Das Ausfahren der Kupplung vor dem Kuppelvorgang, das durch ein Signal von der Fahrzeugsteuerung initiiert wird, erfolgt analog zum oben beschriebenen Einfahrvorgang. Ein Nährungsschalter S11 wird belegt, sobald die Verschwenkvorrichtung 19 den Kupplungsschaft 2 in seine Mittenstellung zurückbewegt hat.
Des weiteren sind noch die Schalter S1, S2, S3, S4, S7 und S8 vorgesehen, die zur Detektion des Kupplungszustandes und des Zustandes der Schaftteile 2a und b dienen. Die Motoren M1 und M2 dienen zum Verfahren des Kupplungskopfes 37 bzw. zum Entkuppeln. Die Bezugsziffer Y1 bezeichnet einen Hubmagnet zum Entriegeln des Knickgelenks 36.
Zusammenfassend ist festzuhaltend, dass erfindungsgemäß durch die Verschwenkvorrichtung 19 eine Entkopplung bzw. Unterbrechung des Kraftflusses zwischen den Lagerbolzen 15 und der Betätigungsvorrichtung 8 vorgesehen wird, um somit im Fahrbetrieb eine Übertragung jeder Ausschwenkbewegung des Kupplungsschafts 2 auf die Betätigungsvorrichtung 8 zu verhindern. Das erfindungsgemäße Prinzip der Verschwenkvorrichtung 19 beruht darauf, dass die Schwenkeinrichtung 9 während des Fahrbetriebs nicht im Eingriff ist. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die VerSchwenkeinrichtung 19 von Ausschwenkbewegungen des Kupplungsschafts 2 während des Fahrbetriebs nicht betroffen ist. Mittels eines Linearantriebs in der Gestalt des über die Betätigungsvorrichtung 8 angetriebenen Verstellers 34 wird der über die Kontur 10 der Kulisse 11 geführter Führungsbolzen 12 in den Mitnehmer 13 zur Führung 4 eingeschoben. Da der Mitnehmer 13 mit dem Lagerbolzen 15 verbunden ist, erfolgt nach dem Einschieben des Führungsbolzens 12 in den Mitnehmer 13 die Schwenkbewegung des Kupplungsschafts 2 mittels der Betätigungsvorrichtung 8 bzw. des von dieser angetriebenen Verstellers 34.
Bezugszeichenliste
1.
Längsachse
2.
Kupplungsschaft
4.
Führung
5.
Druckeinrichtung
6.
Druckflächen
7.
Anlenkgehäuse
8.
Betätigungsvorrichtung
9.
Schwenkeinrichtung
10.
Kontur
11.
Kulisse
12.
Führungsbolzen
13.
Mitnehmer
14.
Schwenkbolzen
15.
Lagerbolzen
16.
Hebelvorrichtung
17.
Führungsschlitz
18.
Gelenk
19.
Verschwenkvorrichtung
20.
Gleitring
21.
Fixiermittel
22.
Verstellerbolzen
23.
Gleitring
24.
Aufnahme
25.
Aufnahme
26.
Führungskopf
27.
Durchgangsloch
28.
Durchgangsloch
29.
Bolzenaufnahme
30.
Spannring
31.
Druckaufnahme
32.
Kontur
33.
Mittenstellung
34.
Versteller
35.
Näherungsschalter
... 37.
Kupplungskopf
38.
2. Verschwenkeinrichtung
38a
2. Stellantrieb
S1
Position Herzstück
S2
Abfrage Gegenkuppelöse
S3
E-Kupplung hinten
S4
E-Kupplung vorne
S5
Entkuppelmotor ausgefahren
S6
Entkuppelmotor eingefahren
S7
Schalter, Knickgelenk verriegelt
S8
Schalter, Knickgelenk entriegelt
S9
Schalter, Kupplungsschaft gestreckt
S10
Schalter, Kupplungsschaft geknickt
S11
Schalter, Kupplung in Mittenstellung
S12
Schalter, Schwenkeinrichtung außer Eingriff
S13
Schalter, Schwenkeinrichtung in Parkposition
S16
Schalter, Zwischenstellung Knickgelenk
S17
Schalter, Zwischenstellung Schwenkeinrichtung
M1
Motor; Verfahren der Kupplung
M2
Motor zum Entkuppeln
M3
Motor, Knicken/ Strecken Kupplungsschaft
M4
Motor, Schwenken der Kupplung

Claims (11)

  1. Mittelpufferkupplung zum Verkuppeln eines ersten Wagenkastens mit einem zweiten, benachbarten Wagenkasten eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs, mit einem mittels eines Kupplungsschafts (2) schwenkbar an einem Anlenkgehäuse (7) des Wagenkastens angebrachten Kupplungskopf (37) und mit einer Verschwenkvorrichtung (19) zum Verschwenken des Kupplungsschafts (2), wobei die Verschwenkvorrichtung (19) eine um eine vertikale Schwenkachse verlaufende, horizontale Schwenkbewegung des Kupplungsschafts (2) mitmachende Führung (4) und eine Betätigungsvorrichtung (8) zum Positionieren der Führung (4) zusammen mit dem wirkverbundenen Kupplungsschaft (2) in jeder Stelle eines vorgesehenen Schwenkbereichs aufweist und ferner symmetrisch zur Längsachse (1) des Kupplungsschafts (2) vorgesehene und jeweils einer Druckeinrichtung (5) zugeordnete Druckflächen (6) zum Bewirken einer horizontalen Mittenrückstellung des Kupplungsschafts (2) aufweist, wobei die jeweiligen Druckeinrichtungen (5) gegen das Anlenkgehäuse (7) des Kupplungsschafts (2) abgestützt werden, um die zugeordneten Druckflächen (6) gegen die Führung (4) vorzuspannen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führung (4) mit der Betätigungsvorrichtung (8) über eine mit der Führung (4) in Eingriff bringbare Schwenkeinheit (9) verbunden ist, wobei der Eingriff in der Mittenstellung der Führung (4) lösbar ist.
  2. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führung (4) als Kurvenscheibe (4a) ausgebildet ist, die um einen vertikal angeordneten Schwenkbolzen (14) drehbar im Anlenkgehäuse (7) gelagert und mit dem Kupplungsschaft (2) drehsynchron gekoppelt ist.
  3. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schwenkeinheit (9) eine mit einer Kontur (10) ausgebildete Kulisse (11) aufweist, in deren Kontur (10) ein Führungsbolzen (12) geführt wird, der mit einem den Führungsbolzen (12) aufnehmenden Mitnehmer (13) der Führung (4) in Eingriff bringbar ist.
  4. Mittelpufferkupplung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führung (4) bzw. die Kurvenscheibe (4a) in Eingriff mit einer mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung (8) um den Schwenkbolzen (14) drehbaren Hebelvorrichtung (16) bringbar ist.
  5. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hebelvorrichtung (16) einen Führungsschlitz (17) aufweist, in welchem der in der Kontur (10) geführte Führungsbolzen (12) bei der Drehung der Hebelvorrichtung (16) um den Schwenkbolzen (14) läuft.
  6. Mittelpufferkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schwenkbolzen (14) axialfluchtend zu einem vertikal ausgerichteten, den Kupplungsschaft (2) mit dem Anlenkgehäuse (7) verbindenden Lagerbolzen (15) angelenkt ist.
  7. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schwenkbolzen (14) mit dem Lagerbolzen (15) wirkverbunden ist.
  8. Mittelpufferkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in Bereich einer seitlichen Endlage des Kupplungsschafts (2) bzw. der Mittelpufferkupplung (3) eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Betätigungsvorrichtung (8) nach Erreichen der Endlage selbsttätig abschaltet.
  9. Mittelpufferkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kupplungsschaft (2) durch ein hinteres und ein vorderes Schaftteil (2a, 2b) gebildet ist, die mittels eines Gelenks (18) mit vertikaler Schwenkachse verbunden sind, wobei das vordere Schaftteil (2b) gegen das hintere Schaftteil (2a) horizontal verschwenkbar ausgebildet ist.
  10. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Bereich einer seitlichen Endlage des Kupplungsschafts (2) bzw. der Mittelpufferkupplung (3) eine Einrichtung angeordnet ist, die den Schwenkvorgang des vorderen Schaftteils (2b) einleitet.
  11. Mittelpufferkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schwenkvorgänge des Verschwenkens des gestreckten Kupplungsschafts (2) aus der Mittenlage in eine seitliche Endlage und umgekehrt und/oder des Verschwenkens des vorderen Schaftteils (2b) automatisiert oder fernbetätigbar vorgesehen sind.
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