EP1996439A1 - Jointed coupling for rail vehicles - Google Patents

Jointed coupling for rail vehicles

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Publication number
EP1996439A1
EP1996439A1 EP07712363A EP07712363A EP1996439A1 EP 1996439 A1 EP1996439 A1 EP 1996439A1 EP 07712363 A EP07712363 A EP 07712363A EP 07712363 A EP07712363 A EP 07712363A EP 1996439 A1 EP1996439 A1 EP 1996439A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
outer ring
groove
ring
tab
Prior art date
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Granted
Application number
EP07712363A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1996439B1 (en
Inventor
Andreas Krome
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.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to PL07712363T priority Critical patent/PL1996439T3/en
Publication of EP1996439A1 publication Critical patent/EP1996439A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1996439B1 publication Critical patent/EP1996439B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles

Definitions

  • the invention relates to an articulated coupling for rail vehicles, in which a coupling tab is mounted by means of a spherical bearing in a clutch fork.
  • An articulated coupling of the type mentioned is known for example from US 5,172,819 A.
  • This is a coupling for semi-permanent connection of wagons.
  • units of ten cars are assembled, which are usually separated only for maintenance purposes.
  • the semi-permanent connections between the wagons should help to reduce the impact of impact forces acting on a wagon under the impact conditions of train operation.
  • the object of the invention is to specify a joint coupling which is suitable for rail vehicles and which is distinguished both by a design which is commensurate with the claim and by a particularly rational manufacturability.
  • This joint coupling has an engaging in a coupling fork coupling tab with a spherical bearing, said coupling fork and coupling tab are also referred to as a mother part or father part.
  • Parts of the spherical bearing are an inner ring having a convex surface and a co-operating, sliding bearing outer ring having a concave surface secured in an opening of the coupling tab.
  • both the outer ring and the coupling tab each have a groove, wherein a clamping ring rests in the groove of the outer ring and at the same time in the groove of Kupplungsla- see.
  • the clamping ring is slotted axially as a one-piece metal part; Alternatively, several individual clamping ring segments can be used.
  • the attachment of the outer ring in the coupling tab by means of clamping ring on the one hand has the advantage of a simple installation, on the other hand, given no restrictions on the materials due to the elimination of welding.
  • a blasted outer ring is usable.
  • a small compared to the outer ring and the coupling tab width of the clamping ring allows large-scale investment of the outer ring in the opening of the coupling plate and thus a particularly uniform force application.
  • the width of the clamping ring measured in the axial direction is less than 15%, in particular less than 10%, of the width of the outer ring measured in the same direction. The latter width is preferably consistent with the width of the coupling tab.
  • the coupling tab has bores which extend from the circumference of the coupling tab to the groove of the coupling tab. These holes serve to receive screws with which the radial Positioning of the clamping ring can be changed at least in sections. In this case, both an increase and a reduction of the radius of the clamping ring come into consideration.
  • the clamping ring forming part of the joint coupling is preferably located completely in the groove of the coupling lug.
  • the clamping ring is elastically biased so that it rests completely in the groove of the coupling tab, as long as no further forces acting on him. In this positioning of the clamping ring a very simple insertion of the outer ring in the opening of the coupling tab is possible. In order subsequently to connect the clamping ring to the outer ring in a form-fitting manner, only the screws located in the bores have to be tightened, which in this case exert a force on the clamping ring radially inwards.
  • an end-side screwing of the clamping ring can be provided.
  • the advantage of such a screw with screws, which are arranged parallel to the axial direction of the clamping ring and the outer and inner ring can, depending on the geometric conditions in the individual case, in particular lie in a favorable stress distribution, the position of a neutral fiber is utilized.
  • a combination of radial and axial arrangement of clamping screws acting directly or indirectly on the clamping ring is also possible.
  • the screws which are provided for pressing the clamping ring in the groove of the outer ring can be secured for example by gluing against loosening.
  • a clip made of steel is preferably placed around the openings in the coupling tab as a safeguard against unscrewing of the screws, wherein an attachment on one or symmetrically on both sides can be provided.
  • the clamping ring has in an advantageous embodiment in cross-section on a radially inwardly directed, at least one-sided taper.
  • the taper is bilaterally, symmetrically to a clamping ring and possibly the radial holes intersecting plane formed.
  • the groove in the outer ring has a cross section of the clamping ring adapted, radially inwardly tapering cross section, so that the clamping ring is positionable in the outer ring without play.
  • the game of the clamping ring in the groove of the coupling tab preferably remains in completely assembled joint coupling.
  • two clamping rings arranged in parallel planes are positioned between the outer ring and the coupling lug.
  • the outer surface of the outer ring and the surface of the opening of the coupling tab can be designed to be cylindrical throughout.
  • the axial fixing of the outer ring relative to the coupling tab takes place exclusively via the clamping rings.
  • the flange of the coupling tab or the outer ring preferably has a bevelled, abutting on the other component edge.
  • the end face of the flange integrally formed on one of the components, in particular the outer ring, is preferably aligned with the front-side surface of the other component, in particular the coupling lug.
  • Figure 1 in cross section a first embodiment of a
  • FIG. 2 in cross-section detail a second embodiment of a universal joint for rail vehicles
  • FIG. 3 shows in a view analogous to FIG. 2 a third exemplary embodiment of an articulated coupling for rail vehicles.
  • the universal joint 1 shows in simplified form an articulated coupling 1 for rail vehicles, whose principal function is known, for example, from DE 103 60 289 A1.
  • the universal joint 1 for example, for couplings with tie rods, as described in DE 195 43 183 A1.
  • Another application for the universal joint 1 is the coupling of ends of two articulated vehicle units supported on a common bogie, as basically described in EP 0 520 301 A1.
  • the universal joint 1 has a spherical bearing 2, by means of which a coupling tab 3 is connected to a coupling fork 4.
  • a game of the universal joint 1 in a first direction is denoted by x; Furthermore, a game exists in a direction orthogonal thereto. Depending on the installation position of the universal joint 1, the game x may be the vertical game or the horizontal game.
  • the bearing 2 is designed as a sliding bearing, wherein an inner ring 5 is pivotally mounted with a spherical surface 6 in an outer ring 7 with a concave surface 8.
  • the inner ring 5 is penetrated by a pin 9, which is held in holes 10 which are located in fork cheeks 11, 12 of the clutch fork 4.
  • the holes 10 are to prevent displacement of the bolt 9, covered with flaps 13.
  • the outer ring 7 Before assembly of the universal joint 1, the outer ring 7 is blown up by forces acting in the radial direction. This has the advantage that the outer ring 7 along a plane E, which forms a normal to the axis of symmetry A of the spherical bearing 2 arranged symmetry plane of this bearing 2 need not be divided.
  • the constructed as a blasted outer ring outer ring 7 is inserted into a cylindrical opening 14 of the coupling plate 3. Details of the attachment of the outer ring 7 in the opening 14 of the coupling tab 3 will be apparent in particular with reference to Figures 2 and 3, the embodiments of articulated couplings 1 show, the basic structure corresponds to the embodiment of Figure 1.
  • a groove 17 on the outer, substantially cylindrical surface 16 of the outer ring 7 is opposite to a groove 15 in the wall 18 of the opening 14.
  • the matching, measured in the axial direction width b of the grooves 15, 17 is about 10% of the width B of the coupling plate 3 and the outer ring 7.
  • the clamping ring 18 is slotted axially, so that the diameter of the clamping ring 18 can be varied by acting on these forces. If the outer ring 7 is in the final, illustrated position during the assembly of the universal joint 1 relative to the coupling lug 3, the diameter of the clamping ring 18 will be penetrated by means of individual screws 19 each penetrating a radially arranged bore 20 in the coupling lug 3, decreases, so that the clamping ring 18 partially engages in the groove 17 of the outer ring 7. The screws 19 are secured by a steel clamp 21 against unscrewing.
  • the coupling tab 3 penetrating bore 20 is formed as a threaded bore 22 which has a diameter which falls slightly below the constant width b of the groove 15 of the coupling tab 3.
  • the groove 17 of the outer ring 7 has a radially inwardly on one side ( Figure 3) or two-sided ( Figure 2) conically extending shape, which is adapted to a taper 23 of the clamping ring 18.
  • Figure 3 a radially inwardly on one side
  • Figure 2 two-sided
  • a single clamping ring 18 is sufficient, while only one side Anschrä- supply of the clamping ring 18 according to FIG 3 preferably two clamping rings 18 between the coupling plate 3 and the outer ring 7 are stretched.
  • a flange 24 is formed on the outer ring 7, as visible in Figure 3. This has a chamfered edge 25 which bears against the coupling tab 3.
  • the outer ring 7 and the coupling plate 3 has a matching width B.
  • a pivot angle of the bolt 9 relative to the outer ring 7 is indicated by ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Adornments (AREA)

Abstract

A jointed coupling (1) for rail vehicles comprises a coupling lug (3), which engages in a coupling fork (4), as well as a spherical bearing (2) in the coupling lug (3), with the spherical bearing (2) having an inner ring (5) with a convex surface (6) which is mounted in an outer ring (7) with a concave surface (8) such that it can pivot, and with the outer ring (7) being mounted in an opening (14) in the coupling lug (3). In order to mount the outer ring (7) in the opening (14) in the coupling lug (3), both the outer ring (7) and the coupling lug (3) have a respective groove (15, 17), with a clamping ring (18) being located in the groove (17) in the outer ring (7), and at the same time in the groove (15) in the coupling lug (3).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Gelenkkupplung für SchienenfahrzeugeArticulated coupling for rail vehicles
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Gelenkkupplung für Schienenfahrzeuge, bei welcher eine Kupplungslasche mittels eines sphärischen Lagers in einer Kupplungsgabel gelagert ist.The invention relates to an articulated coupling for rail vehicles, in which a coupling tab is mounted by means of a spherical bearing in a clutch fork.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine Gelenkkupplung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US 5,172,819 A bekannt. Es handelt sich hierbei um eine Kupplung zur semipermanenten Verbindung von Waggons. Es werden beispielsweise Einheiten von zehn Waggons zusammengestellt, die in der Regel nur zu Wartungszwecken getrennt werden. Die semipermanenten Verbindungen zwischen den Waggons sollen dazu beitragen, die Auswirkungen von Schlagkräften zu reduzieren, die unter den Stoßbedingungen des Zugbetriebs auf einen Waggon einwirken.An articulated coupling of the type mentioned is known for example from US 5,172,819 A. This is a coupling for semi-permanent connection of wagons. For example, units of ten cars are assembled, which are usually separated only for maintenance purposes. The semi-permanent connections between the wagons should help to reduce the impact of impact forces acting on a wagon under the impact conditions of train operation.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für Schienenfahrzeuge geeigne- te Gelenkkupplung anzugeben, welche sich sowohl durch eine beanspruchsge- rechte Konstruktion als auch durch eine besonders rationelle Herstellbarkeit auszeichnet. Zusammenfassung der ErfindungThe object of the invention is to specify a joint coupling which is suitable for rail vehicles and which is distinguished both by a design which is commensurate with the claim and by a particularly rational manufacturability. Summary of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gelenkkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Gelenkkupplung weist eine in eine Kupplungsgabel eingreifende Kupplungslasche mit einem sphärischen Lager auf, wobei Kupplungsgabel und Kupplungslasche auch als Mutterteil bzw. Vaterteil bezeichnet werden. Teile des sphärischen Lagers sind ein Innenring mit einer konvexen Oberfläche und ein damit zusammenwirkender, eine Gleitlage- rung bildender Außenring mit einer konkaven Oberfläche, welcher in einer Öffnung der Kupplungslasche befestigt ist. Zur Befestigung des Außenrings in der typischerweise kreisrunden Öffnung der Kupplungslasche weisen sowohl der Außenring als auch die Kupplungslasche jeweils eine Nut auf, wobei ein Klemmring in der Nut des Außenrings und zugleich in der Nut der Kupplungsla- sehe einliegt. In der Regel ist der Klemmring als einstückiges Metallteil axial geschlitzt; alternativ können auch mehrere einzelne Klemmringsegmente verwendet werden.This object is achieved by an articulated coupling with the features of claim 1. This joint coupling has an engaging in a coupling fork coupling tab with a spherical bearing, said coupling fork and coupling tab are also referred to as a mother part or father part. Parts of the spherical bearing are an inner ring having a convex surface and a co-operating, sliding bearing outer ring having a concave surface secured in an opening of the coupling tab. For attachment of the outer ring in the typically circular opening of the coupling tab, both the outer ring and the coupling tab each have a groove, wherein a clamping ring rests in the groove of the outer ring and at the same time in the groove of Kupplungsla- see. In general, the clamping ring is slotted axially as a one-piece metal part; Alternatively, several individual clamping ring segments can be used.
Die Befestigung des Außenrings in der Kupplungslasche mittels Klemmring hat zum einen den Vorteil einer einfachen Montage, zum anderen sind aufgrund des Entfalls von Schweißarbeiten keine Restriktionen hinsichtlich der Werkstoffe gegeben. Insbesondere ist ein gesprengter Außenring verwendbar. Eine im Vergleich zum Außenring sowie zur Kupplungslasche geringe Breite des Klemmrings ermöglicht eine großflächige Anlage des Außenrings in der Öffnung der Kupplungslasche und damit eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung. Vorzugsweise beträgt die in Axialrichtung gemessene Breite des Klemmrings weniger als 15%, insbesondere weniger als 10%, der in derselben Richtung gemessenen Breite des Außenrings. Letztgenannte Breite stimmt vorzugsweise mit der Breite der Kupplungslasche überein.The attachment of the outer ring in the coupling tab by means of clamping ring on the one hand has the advantage of a simple installation, on the other hand, given no restrictions on the materials due to the elimination of welding. In particular, a blasted outer ring is usable. A small compared to the outer ring and the coupling tab width of the clamping ring allows large-scale investment of the outer ring in the opening of the coupling plate and thus a particularly uniform force application. Preferably, the width of the clamping ring measured in the axial direction is less than 15%, in particular less than 10%, of the width of the outer ring measured in the same direction. The latter width is preferably consistent with the width of the coupling tab.
In bevorzugter Ausgestaltung weist die Kupplungslasche Bohrungen auf, welche vom Umfang der Kupplungslasche zur Nut der Kupplungslasche reichen. Diese Bohrungen dienen der Aufnahme von Schrauben, mit denen die radiale Positionierung des Klemmrings zumindest abschnittsweise geändert werden kann. Hierbei kommt sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verkleinerung des Radius des Klemmrings in Betracht. Bei größtmöglichem Radius befindet sich der einen Teil der Gelenkkupplung bildende Klemmring vorzugsweise voll- ständig in der Nut der Kupplungslasche. In vorteilhafter Weise ist der Klemmring derart elastisch vorgespannt, dass er, solange keine weiteren Kräfte auf ihn einwirken, vollständig in der Nut der Kupplungslasche einliegt. In dieser Positionierung des Klemmrings ist ein sehr einfaches Einsetzen des Außenrings in die Öffnung der Kupplungslasche möglich. Um anschließend den Klemmring form- schlüssig mit dem Außenring zu verbinden, müssen lediglich die in den Bohrungen befindlichen Schrauben angezogen werden, die hierbei eine Kraft auf den Klemmring radial nach innen ausüben.In a preferred embodiment, the coupling tab has bores which extend from the circumference of the coupling tab to the groove of the coupling tab. These holes serve to receive screws with which the radial Positioning of the clamping ring can be changed at least in sections. In this case, both an increase and a reduction of the radius of the clamping ring come into consideration. With the greatest possible radius, the clamping ring forming part of the joint coupling is preferably located completely in the groove of the coupling lug. Advantageously, the clamping ring is elastically biased so that it rests completely in the groove of the coupling tab, as long as no further forces acting on him. In this positioning of the clamping ring a very simple insertion of the outer ring in the opening of the coupling tab is possible. In order subsequently to connect the clamping ring to the outer ring in a form-fitting manner, only the screws located in the bores have to be tightened, which in this case exert a force on the clamping ring radially inwards.
Bei der Demontage der Gelenkkupplung kann es in analoger Weise ausrei- chend sein, die genannten Schrauben zu lösen, damit der Klemmring expandiert und eine Trennung von Außenring und Kupplungslasche ermöglicht. Sollte der Klemmring, etwa aufgrund korrosiver Einwirkungen, in der Nut des Außenrings festsitzen, so ist in vorteilhafter Weise die Möglichkeit vorgesehen, den Klemmring mittels mehrerer Schrauben nach außen, in die Nut der Kupplungs- lasche, zu ziehen.When disassembling the universal joint, it may be sufficient in an analogous manner to release the said screws, so that the clamping ring expands and allows separation of the outer ring and the coupling plate. If the clamping ring, for example, due to corrosive effects, stuck in the groove of the outer ring, it is advantageously provided the possibility to draw the clamping ring by means of several screws outward, in the groove of the coupling lug.
In Abwandlung von der vorstehend beschriebenen Anordnung der Schrauben, welche zur Verlagerung und / oder Sicherung des Klemmrings vorgesehen sind, kann auch eine stirnseitige Verschraubung des Klemmrings vorgesehen sein. Der Vorteil einer solchen Verschraubung mit Schrauben, welche parallel zur Axialrichtung des Klemmrings sowie des Außen- und Innenrings angeordnet sind, kann, abhängig von den geometrischen Gegebenheiten im Einzelfall, insbesondere in einer günstigen Spannungsverteilung liegen, wobei die Lage einer neutralen Faser ausgenutzt wird. Auch eine Kombination aus radialer und axia- ler Anordnung von Klemmschrauben, die direkt oder indirekt auf den Klemmring einwirken, ist möglich. Die Schrauben, welche zum Eindrücken des Klemmrings in die Nut des Außenrings vorgesehen sind, können beispielsweise durch Verkleben gegen Losdrehen gesichert sein. Zusätzlich oder statt einer Verklebung ist als Sicherung gegen Herausdrehen der Schrauben vorzugsweise eine Schelle aus Stahl um die Öffnungen in der Kupplungslasche gelegt, wobei eine Befestigung auf einer oder symmetrisch auf beiden Seiten vorgesehen sein kann.In a modification of the above-described arrangement of the screws, which are provided for the displacement and / or securing of the clamping ring, an end-side screwing of the clamping ring can be provided. The advantage of such a screw with screws, which are arranged parallel to the axial direction of the clamping ring and the outer and inner ring can, depending on the geometric conditions in the individual case, in particular lie in a favorable stress distribution, the position of a neutral fiber is utilized. A combination of radial and axial arrangement of clamping screws acting directly or indirectly on the clamping ring is also possible. The screws which are provided for pressing the clamping ring in the groove of the outer ring can be secured for example by gluing against loosening. In addition to or instead of gluing, a clip made of steel is preferably placed around the openings in the coupling tab as a safeguard against unscrewing of the screws, wherein an attachment on one or symmetrically on both sides can be provided.
Der Klemmring weist in vorteilhafter Ausgestaltung im Querschnitt eine radial nach innen gerichtete, mindestens einseitige Verjüngung auf. Vorzugsweise ist die Verjüngung zweiseitig, symmetrisch zu einer den Klemmring sowie ggf. die radialen Bohrungen schneidenden Ebene, ausgebildet. Die Nut im Außenring weist einen dem Querschnitt des Klemmrings angepassten, sich radial nach innen verjüngenden Querschnitt auf, so dass der Klemmring spielfrei im Außenring positionierbar ist. Dagegen bleibt bei komplett montierter Gelenkkupplung das Spiel des Klemmrings in der Nut der Kupplungslasche vorzugsweise bestehen.The clamping ring has in an advantageous embodiment in cross-section on a radially inwardly directed, at least one-sided taper. Preferably, the taper is bilaterally, symmetrically to a clamping ring and possibly the radial holes intersecting plane formed. The groove in the outer ring has a cross section of the clamping ring adapted, radially inwardly tapering cross section, so that the clamping ring is positionable in the outer ring without play. In contrast, the game of the clamping ring in the groove of the coupling tab preferably remains in completely assembled joint coupling.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung sind zwei in parallelen Ebenen angeordnete Klemmringe zwischen dem Außenring und der Kupplungslasche positio- niert. Abgesehen von den Nuten, welche die Klemmringe aufnehmen, können die äußere Oberfläche des Außenrings sowie die Oberfläche der Öffnung der Kupplungslasche durchgehend zylindrisch gestaltet sein. Die axiale Festlegung des Außenrings relativ zur Kupplungslasche erfolgt dabei ausschließlich über die Klemmringe. Abweichend von dieser Ausgestaltung ist es auch möglich, an der Kupplungslasche und / oder am Außenring einen Flansch auszubilden. In diesem Fall ist zwischen die Kupplungslasche und den Außenring vorzugsweise nur ein einziger Klemmring eingesetzt. Der Flansch der Kupplungslasche oder des Außenrings weist vorzugsweise eine abgeschrägte, am jeweils anderen Bauteil anschlagende Flanke auf. Die Stirnseite des an eines der Bauteile, ins- besondere den Außenring, angeformten Flansches fluchtet vorzugsweise mit der stirnseitigen Oberfläche des anderen Bauteils, insbesondere der Kupplungslasche. Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:According to a preferred refinement, two clamping rings arranged in parallel planes are positioned between the outer ring and the coupling lug. Apart from the grooves which receive the clamping rings, the outer surface of the outer ring and the surface of the opening of the coupling tab can be designed to be cylindrical throughout. The axial fixing of the outer ring relative to the coupling tab takes place exclusively via the clamping rings. Deviating from this embodiment, it is also possible to form a flange on the coupling tab and / or on the outer ring. In this case, preferably only a single clamping ring is inserted between the coupling tab and the outer ring. The flange of the coupling tab or the outer ring preferably has a bevelled, abutting on the other component edge. The end face of the flange integrally formed on one of the components, in particular the outer ring, is preferably aligned with the front-side surface of the other component, in particular the coupling lug. Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Figur 1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einerFigure 1 in cross section a first embodiment of a
Gelenkkupplung für Schienenfahrzeuge,Articulated coupling for rail vehicles,
Figur 2 im Querschnitt ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gelenkkupplung für Schienenfahrzeuge undFigure 2 in cross-section detail a second embodiment of a universal joint for rail vehicles and
Figur 3 in einer Ansicht analog Figur 2 ein drittes Ausfüh- rungsbeispiel einer Gelenkkupplung für Schienenfahrzeuge.FIG. 3 shows in a view analogous to FIG. 2 a third exemplary embodiment of an articulated coupling for rail vehicles.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Corresponding or equivalent parts are identified in all figures with the same reference numerals.
In Figur 1 ist vereinfacht eine Gelenkkupplung 1 für Schienenfahrzeuge darge- stellt, deren prinzipielle Funktion beispielsweise aus der DE 103 60 289 A1 bekannt ist. Ebenso eignet sich die Gelenkkupplung 1 beispielsweise für Kupplungen mit Zugstangen, wie in der DE 195 43 183 A1 beschrieben. Eine weitere Anwendung für die Gelenkkupplung 1 ist in der Kopplung von auf einem gemeinsamen Drehgestell abgestützten Enden zweier gelenkig miteinander ver- bundener Fahrzeugeinheiten, wie grundsätzlich in der EP 0 520 301 A1 beschrieben, gegeben. Die Gelenkkupplung 1 weist ein sphärisches Lager 2 auf, mittels dessen eine Kupplungslasche 3 mit einer Kupplungsgabel 4 verbunden ist. Ein Spiel der Gelenkkupplung 1 in einer ersten Richtung ist mit x bezeichnet; des Weiteren existiert ein Spiel in einer hierzu orthogonalen Richtung. Je nach Einbaulage der Gelenkkupplung 1 kann es sich bei dem Spiel x um das vertikale Spiel oder das horizontale Spiel handeln.1 shows in simplified form an articulated coupling 1 for rail vehicles, whose principal function is known, for example, from DE 103 60 289 A1. Likewise, the universal joint 1, for example, for couplings with tie rods, as described in DE 195 43 183 A1. Another application for the universal joint 1 is the coupling of ends of two articulated vehicle units supported on a common bogie, as basically described in EP 0 520 301 A1. The universal joint 1 has a spherical bearing 2, by means of which a coupling tab 3 is connected to a coupling fork 4. A game of the universal joint 1 in a first direction is denoted by x; Furthermore, a game exists in a direction orthogonal thereto. Depending on the installation position of the universal joint 1, the game x may be the vertical game or the horizontal game.
Das Lager 2 ist als Gleitlager ausgebildet, wobei ein Innenring 5 mit einer kugeligen Oberfläche 6 in einem Außenring 7 mit einer konkaven Oberfläche 8 verschwenkbar gelagert ist. Der Innenring 5 ist durchdrungen von einem Bolzen 9, welcher in Bohrungen 10, die sich in Gabelwangen 11 , 12 der Kupplungsgabel 4 befinden, gehalten ist. Die Bohrungen 10 sind, um ein Verschieben des Bolzens 9 zu verhindern, mit Verschlussklappen 13 abgedeckt.The bearing 2 is designed as a sliding bearing, wherein an inner ring 5 is pivotally mounted with a spherical surface 6 in an outer ring 7 with a concave surface 8. The inner ring 5 is penetrated by a pin 9, which is held in holes 10 which are located in fork cheeks 11, 12 of the clutch fork 4. The holes 10 are to prevent displacement of the bolt 9, covered with flaps 13.
Vor der Montage der Gelenkkupplung 1 wird der Außenring 7 durch in Radialrichtung wirkende Kräfte gesprengt. Dies hat den Vorteil, dass der Außenring 7 längs einer Ebene E, die eine normal zur Symmetrieachse A des sphärischen Lagers 2 angeordnete Symmetrieebene dieses Lagers 2 bildet, nicht geteilt zu sein braucht. Der als gesprengter Außenring aufgebaute Außenring 7 ist in eine zylindrische Öffnung 14 der Kupplungslasche 3 eingesetzt. Details der Befestigung des Außenrings 7 in der Öffnung 14 der Kupplungslasche 3 werden insbesondere anhand der Figuren 2 und 3 deutlich, die Ausführungsbeispiele von Gelenkkupplungen 1 zeigen, deren grundsätzlicher Aufbau dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 entspricht.Before assembly of the universal joint 1, the outer ring 7 is blown up by forces acting in the radial direction. This has the advantage that the outer ring 7 along a plane E, which forms a normal to the axis of symmetry A of the spherical bearing 2 arranged symmetry plane of this bearing 2 need not be divided. The constructed as a blasted outer ring outer ring 7 is inserted into a cylindrical opening 14 of the coupling plate 3. Details of the attachment of the outer ring 7 in the opening 14 of the coupling tab 3 will be apparent in particular with reference to Figures 2 and 3, the embodiments of articulated couplings 1 show, the basic structure corresponds to the embodiment of Figure 1.
Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich, soweit nicht anders erwähnt, auf alle dargestellten Ausführungsbeispiele. Eine Nut 17 an der äußeren, im Wesentlichen zylindrischen Oberfläche 16 des Außenrings 7 liegt einer Nut 15 in der Wandung 18 der Öffnung 14 gegenüber. Die übereinstimmende, in Axial- richtung gemessene Breite b der Nuten 15, 17 beträgt ca. 10% der Breite B der Kupplungslasche 3 sowie des Außenrings 7. Im dargestellten, fertig montierten Zustand der Gelenkkupplung 1 greift ein Klemmring 18 in beide Nuten 15, 17 ein und stellt damit eine Verbindung zwischen dem Außenring 7 und der Kupp- lungslasche 3 her. Bevor der Außenring 7 in die Öffnung 14 der Kupplungslasche 3 eingesetzt wird, befindet sich der Klemmring 18 aufgrund dessen elastischer Vorspannung vollständig innerhalb der Nut 15 in der Kupplungslasche 3.The following statements relate, unless otherwise stated, to all illustrated embodiments. A groove 17 on the outer, substantially cylindrical surface 16 of the outer ring 7 is opposite to a groove 15 in the wall 18 of the opening 14. The matching, measured in the axial direction width b of the grooves 15, 17 is about 10% of the width B of the coupling plate 3 and the outer ring 7. In the illustrated, fully assembled state of the universal joint 1, a clamping ring 18 engages in both grooves 15, 17th and thus establishes a connection between the outer ring 7 and the coupling lungslasche 3 ago. Before the outer ring 7 is inserted into the opening 14 of the coupling tab 3, the clamping ring 18 is due to the elastic bias completely within the groove 15 in the coupling tab. 3
In anhand der Figuren nicht erkennbarer Weise ist der Klemmring 18 axial geschlitzt, so dass der Durchmesser des Klemmrings 18 durch auf diesen einwirkende Kräfte variiert werden kann. Befindet sich der Außenring 7 während der Montage der Gelenkkupplung 1 relativ zur Kupplungslasche 3 in der endgültigen, dargestellten Position, so wird der Durchmesser des Klemmrings 18 mit- tels einzelner Schrauben 19, die jeweils eine in Radialrichtung angeordnete Bohrung 20 in der Kupplungslasche 3 durchdringen, verringert, so dass der Klemmring 18 teilweise in die Nut 17 des Außenrings 7 eingreift. Die Schrauben 19 sind durch eine Stahlschelle 21 gegen Herausdrehen gesichert. Die die Kupplungslasche 3 durchdringende Bohrung 20 ist als Gewindebohrung 22 ausgebildet, welche einen Durchmesser aufweist, der die konstante Breite b der Nut 15 der Kupplungslasche 3 etwas unterschreitet. Dagegen weist die Nut 17 des Außenrings 7 eine radial nach innen einseitig (Figur 3) bzw. zweiseitig (Figur 2) konisch verlaufende Form auf, die einer Verjüngung 23 des Klemmrings 18 angepasst ist. Damit ist der Klemmring 18 spielfrei in der Nut 17 verspannt.In the manner not apparent from the figures, the clamping ring 18 is slotted axially, so that the diameter of the clamping ring 18 can be varied by acting on these forces. If the outer ring 7 is in the final, illustrated position during the assembly of the universal joint 1 relative to the coupling lug 3, the diameter of the clamping ring 18 will be penetrated by means of individual screws 19 each penetrating a radially arranged bore 20 in the coupling lug 3, decreases, so that the clamping ring 18 partially engages in the groove 17 of the outer ring 7. The screws 19 are secured by a steel clamp 21 against unscrewing. The coupling tab 3 penetrating bore 20 is formed as a threaded bore 22 which has a diameter which falls slightly below the constant width b of the groove 15 of the coupling tab 3. In contrast, the groove 17 of the outer ring 7 has a radially inwardly on one side (Figure 3) or two-sided (Figure 2) conically extending shape, which is adapted to a taper 23 of the clamping ring 18. Thus, the clamping ring 18 is tensioned in the groove 17 without play.
Mit der beidseitig angeschrägten Form des Klemmrings 18 gemäß Figur 2 ist ein einziger Klemmring 18 ausreichend, während bei nur einseitiger Anschrä- gung des Klemmrings 18 gemäß Figur 3 vorzugsweise zwei Klemmringe 18 zwischen die Kupplungslasche 3 und den Außenring 7 gespannt sind. Insbe- sondere in Fällen, in denen nur ein einziger, einseitig angeschrägter Klemmring 18 vorhanden ist, ist es vorteilhaft, wenn an den Außenring 7, wie in Figur 3 sichtbar, ein Flansch 24 angeformt ist. Dieser weist eine abgeschrägte Flanke 25 auf, welche an der Kupplungslasche 3 anliegt. In allen Ausführungsbeispielen weisen, unabhängig von einem ggf. vorhandenen Flansch 24, welcher alter- nativ auch an die Kupplungslasche 3 angeformt sein kann, der Außenring 7 sowie die Kupplungslasche 3 eine übereinstimmende Breite B auf. Ein Schwenkwinkel des Bolzens 9 relativ zum Außenring 7 ist mit α angegeben. Bezugszeichenliste2, a single clamping ring 18 is sufficient, while only one side Anschrä- supply of the clamping ring 18 according to FIG 3 preferably two clamping rings 18 between the coupling plate 3 and the outer ring 7 are stretched. In particular, in cases where only a single, one-sided tapered clamping ring 18 is present, it is advantageous if a flange 24 is formed on the outer ring 7, as visible in Figure 3. This has a chamfered edge 25 which bears against the coupling tab 3. In all embodiments have, regardless of a possibly existing flange 24, which may alternatively be integrally formed on the coupling tab 3, the outer ring 7 and the coupling plate 3 has a matching width B. A pivot angle of the bolt 9 relative to the outer ring 7 is indicated by α. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Gelenkkupplung1 universal joint
2 sphärisches Lager2 spherical bearings
3 Kupplungslasche3 coupling tab
4 Kupplungsgabel4 clutch fork
5 Innenring5 inner ring
6 konvexe Oberfläche6 convex surface
7 Außenring7 outer ring
8 konkave Oberfläche8 concave surface
9 Bolzen9 bolts
10 Bohrung10 hole
11 Gabelwange11 fork cheek
12 Gabelwange12 fork cheek
13 Verschlussplatte13 closure plate
14 Öffnung14 opening
15 Nut in der Kupplungslasche15 groove in the coupling tab
16 Oberfläche16 surface
17 Nut im Außenring17 groove in the outer ring
18 Klemmring18 clamping ring
19 Schraube19 screw
20 Bohrung20 hole
21 Schelle21 clamp
22 Gewindebohrung22 threaded hole
23 Verjüngung23 rejuvenation
24 Flansch24 flange
25 Flanke25 flank
α Schwenkwinkelα swivel angle
A Symmetrieachse b BreiteA symmetry axis b width
B BreiteB width
E Ebene E level

Claims

Gelenkkupplung für SchienenfahrzeugePatentansprüche Articulated coupling for rail vehiclesPatent claims
1. Gelenkkupplung für Schienenfahrzeuge, mit einer in eine Kupplungsgabel (4) eingreifenden Kupplungslasche (3) und einem sphärischen Lager (2) in der Kupplungslasche (3), wobei das sphärische Lager (2) einen Innenring (5) mit einer konvexen Oberfläche (6) aufweist, der in einem Außenring (7) mit einer konkaven Oberfläche (8) verschwenkbar gelagert ist, und wobei der Außenring (7) in einer Öffnung (14) der Kupplungslasche (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Außenrings (7) in der Öffnung (14) der Kupplungslasche (3) sowohl der Außenring (7) als auch die Kupplungslasche (3) jeweils eine Nut (15, 17) aufweisen, wobei ein Klemmring (18) in der Nut (17) des Außenrings (7) und zugleich in der Nut (15) der Kupplungslasche (3) einliegt.1. Articulated coupling for rail vehicles, having a coupling lug (3) engaging in a coupling fork (4) and a spherical bearing (2) in the coupling lug (3), the spherical bearing (2) having an inner ring (5) with a convex surface (5). 6) which is pivotally mounted in an outer ring (7) with a concave surface (8), and wherein the outer ring (7) in an opening (14) of the coupling tab (3) is fixed, characterized in that for fastening the Outer ring (7) in the opening (14) of the coupling lug (3) both the outer ring (7) and the coupling lug (3) each have a groove (15, 17), wherein a clamping ring (18) in the groove (17) of the outer ring (7) and at the same time in the groove (15) of the coupling tab (3) rests.
2. Gelenkkupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungslasche (3) Bohrungen (20) aufweist, welche den Umfang der Kupplungslasche (3) mit der Nut (15) verbinden.2. Articulated coupling according to claim 1, characterized in that the coupling tab (3) has bores (20) which connect the circumference of the coupling tab (3) with the groove (15).
3. Gelenkkupplung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Bohrungen (20) abdeckende Schelle (21 ).3. Articulated coupling according to claim 2, characterized by a bore (20) covering the clamp (21).
4. Gelenkkupplung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine in der Bohrung (20) angeordnete Schraube (19), welche dazu vorgesehen ist, den Klemmring (18) in radialer Richtung mit einer Kraft zu beaufschlagen.4. Articulated coupling according to claim 2 or 3, characterized by a in the bore (20) arranged screw (19), which is intended to act on the clamping ring (18) in the radial direction with a force.
5. Gelenkkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (18) eine derartige elastische Vorspannung aufweist, das er ohne weitere mechanische Belastung vollständig innerhalb der Nut (15) der Kupplungslasche (3) angeordnet ist. 5. Articulated coupling according to claim 4, characterized in that the clamping ring (18) has such a resilient bias that it is completely without further mechanical stress within the groove (15) of the coupling tab (3).
6. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (18) eine radial nach innen gerichtete Verjüngung (23) aufweist.6. Articulated coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping ring (18) has a radially inwardly directed taper (23).
7. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (18) spielfrei in der Nut (17) des Außenrings (7) und zugleich mit Spiel in der Nut (15) der Kupplungslasche (3) angeordnet ist.7. Articulated coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping ring (18) without play in the groove (17) of the outer ring (7) and at the same time with play in the groove (15) of the coupling tab (3) is arranged.
8. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (7) einen an der Kupplungslasche (3) anschlagenden Flansch (24) aufweist.8. Articulated coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer ring (7) has a on the coupling tab (3) abutting flange (24).
9. Gelenkkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (24) eine abgeschrägte, an der Kupplungslasche (3) anliegende Flanke (25) aufweist.9. Articulated coupling according to claim 8, characterized in that the flange (24) has a bevelled, on the coupling tab (3) adjacent flank (25).
10. Gelenkkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zwei jeweils in eine Nut (17) des Außenrings (7) sowie eine Nut10. Articulated coupling according to one of claims 1 to 9, characterized by two in each case in a groove (17) of the outer ring (7) and a groove
(15) der Kupplungslasche (3) eingreifende Klemmringe (18). (15) of the coupling tab (3) engaging clamping rings (18).
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