EP3713806B1 - Stirnplatte für einen schienenfahrzeugkupplungskopf und schienenfahrzeugkupplungskopf - Google Patents

Stirnplatte für einen schienenfahrzeugkupplungskopf und schienenfahrzeugkupplungskopf Download PDF

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EP3713806B1
EP3713806B1 EP18803609.9A EP18803609A EP3713806B1 EP 3713806 B1 EP3713806 B1 EP 3713806B1 EP 18803609 A EP18803609 A EP 18803609A EP 3713806 B1 EP3713806 B1 EP 3713806B1
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EP
European Patent Office
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end plate
coupling
open
edge
contact face
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EP18803609.9A
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EP3713806A1 (de
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Andreas Schwinning
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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Publication date
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Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to PL18803609T priority Critical patent/PL3713806T3/pl
Priority to EP22157954.3A priority patent/EP4035967A1/de
Publication of EP3713806A1 publication Critical patent/EP3713806A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G3/00—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements
    • B61G3/16—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements with coupling heads rigidly connected by rotatable hook plates or discs and balancing links, the coupling members forming a parallelogram, e.g. "Scharfenberg" type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories

Definitions

  • the present invention relates to an end plate for a rail vehicle coupling head and a rail vehicle coupling head with such an end plate.
  • the end plates of rail vehicle coupling heads have vertical end-face contact surfaces which enclose the coupling elements and which transmit the compressive forces between the end plates of rail vehicle coupling heads coupled to one another. If accumulations of snow or ice now adhere to these contact surfaces, the end plates and thus the coupling heads cannot be pushed against one another far enough to couple the coupling elements of both rail vehicle coupling heads to one another. Conventionally, therefore, corresponding accumulations of ice and snow have to be removed manually from the end plates.
  • an electric heater for the end plates can also be provided in order to defrost the accumulations of ice and snow.
  • the pamphlets EP 1 805 073 B1 , EP 1 632 414 B1 and EP 1 293 409 A1 disclose such rail vehicle coupling heads with electrically heatable end plates.
  • no electrical energy stands for corresponding electrical Heating devices are available, so that in practice manual removal of ice and snow accumulations is still required.
  • WO 2015/036482 A1 discloses a coupling head of a central buffer coupling with a coupling head housing and with a front plate that closes off the front end of the coupling head housing and is detachably connected to the coupling head housing, the coupling head housing having a first connection area for coupling to the front plate and a second connection area for establishing the connection with a coupling rod and the coupling head housing in one piece is designed as a forged component, with the first connection area on the coupling head housing being formed by at least two contact surfaces arranged separately from one another for at least indirect support on partial surfaces of the front plate and the coupling head housing being connected to the front plate in the first connection area via non-positive connections.
  • the present invention is based on the object of specifying an end plate for a rail vehicle coupling head in which the need for manual removal of snow or ice accumulations is at least largely avoided even if no electrical heating is provided.
  • An end plate for a rail vehicle coupling head has coupling elements comprising a coupling projection projecting in a front direction from the end plate and a coupling opening for receiving a coupling projection of mating coupling elements of a compatible end plate.
  • the front direction is from a front side of the Face plate means the direction in which the face plate can be moved relative to a mating coupler in order to couple two rail vehicle coupling heads together.
  • the coupling projection can, for example, comprise or be formed by a so-called coupling cone, also known as a standard coupling cone.
  • the coupling opening is in particular circular and cylindrical or funnel-shaped in cross-section in order to be able to accommodate a corresponding coupling cone in opposite directions.
  • the end plate has a front contact surface, ie a contact surface pointing in the direction of the front, in order to be able to absorb compressive forces when coupling the compatible end plate of another rail vehicle coupling head. With such a coupling, the front contact surfaces of both front plates are in contact with one another.
  • the end contact surface of the end plate is provided with at least one recess which is positioned outside of the coupling elements and is open at the edge at least in sections. I.e. a single contiguous recess can be provided which is open at the edge at least in sections, or two or more individual recesses which are open at the edge at least in sections can be provided.
  • the open-edged recess has the effect that during the coupling process, when the two end plates of rail vehicle coupling heads to be coupled together move towards one another, snow trapped between the end plates and scraped off or compressed during the coupling process can escape into the at least one recess and via its open-edged section and thus out of the Engagement area of the two end plates or the coupling elements comes out.
  • the other components such as the coupling elements can be retained without modification, which at the same time makes it possible to provide the invention for different types of couplings and coupling head variants, regardless of whether the Rail vehicle coupling head is provided, for example, with a detachable end plate, a compressed air coupling is provided and / or a so-called gripper is provided. Rather, the recess according to the invention can be used with each of the coupling heads or coupling head variants mentioned.
  • the end-face contact surface comprises a plurality of contact surface segments or is formed by them, which are positioned distributed on the front side of the end plate and are raised relative to adjacent areas, ie protrude relative to them.
  • Each contact surface segment has, in particular, a flat front surface which is designed to be able to bear against the end plate of a counter-coupling or a rail vehicle coupling head to be coupled.
  • the contact surface segments are in particular positioned and designed in such a way that they provide spatially separated local force application areas for absorbing compressive forces during the coupling process.
  • the number and size of the contact surface segments can be selected in such a way that the total contact surface is reduced to a necessary minimum in order to be able to reliably transmit the compressive forces occurring during operation.
  • the contact surface segments together can withstand a compressive force of at least 2,000 kN (kilonewtons) or more. With such comparatively small contact surface segments, the risk of accumulations of snow or ice adhering to these contact surface segments is minimized.
  • the arrangement of the contact surface segments and their geometric design is essentially dependent on the basic geometry of the end plate and the arrangement of the coupling elements.
  • the contact surface segments are arranged at a distance from the coupling elements, forming at least a partial area of a recess that is open at the edge at least in sections. This extends into the area of the outer circumference of the end plate, preferably directly up to the outer circumference of the end plate.
  • the face plate is preferably characterized by a substantially rectangular base area.
  • this can be expanded to include surface areas for arranging the gripper or other slide-in surfaces for the coupling process.
  • the coupling elements are arranged centrally.
  • the contact surface segments are then arranged in this case preferably in the four corner areas outside of the coupling elements, with the contact surface segments either ending flush with the outer circumference of the end plate or being provided in the outer edge area or in the area of the outer circumference on the end face. In the latter case, these form additional sliding surfaces for snow, etc., with the surface areas pointing in the direction of the outer circumference of the front plate.
  • the end plate according to the invention preferably has a multiplicity of open-edged cutouts positioned outside of the coupling elements.
  • the individual open-edged cutouts or sections of an open-edged cutout particularly preferably extend around the coupling elements and between the individual contact surface segments to the outer circumference of the end plate. These preferably end flush with the outer circumference.
  • the at least one open-edged recess can comprise at least one bevel which is arranged in an edge region of the recess and whose surface faces in the direction of the edge.
  • the face plate has a chamfer in the area of the slope, that is to say a surface on the front side which is increasingly set back towards the edge.
  • the recess can also be provided with bevels, which are directed towards the center, i.e. in particular along the outer circumference between two contact surface segments, starting from these towards the center.
  • bevels of the recesses can be designed to run in particular in the edge area, i.e. the area of the outer circumference opposite the contact surface and/or the base area of the recess in the direction from the coupling elements to the edge area (in the installed position, height direction) and/or transversely thereto (in the installed position, width direction). .
  • the chamfers and bevels can vary depending on the manufacturing process.
  • the bevel preferably has an angle of at least 10° to the contact surface and/or a base surface of the recess.
  • peripheral surface areas of the contact surface segments that define the recess which are arranged running perpendicularly or at an angle to the actual contact surface opposite the base surface of the recess and also define the contour of the recess, are designed to run in the direction of the outer circumference that the individual open-edged recess towards the outer circumference of the end plate is characterized along this circumferential surface either by the same width or a constant cross-sectional geometry in a plane parallel to the contact surface between two adjacent contact surface segments or preferably with changing cross-sectional geometry, in particular expansion in direction Outer periphery of the end plate is formed.
  • the at least one recess which is open at the edge at least in sections, can vary in terms of the geometric dimensions in the individual directions over their extension over the end face of the end plate.
  • the recess can be designed with the same height/depth or variable height/depth viewed in the longitudinal direction of the end plate, and its configuration can also vary in the direction of the outer circumference of the end plate.
  • the at least one open-edged recess comprises at least one open-edged circumferential groove which partially or completely encloses the coupling projection over its circumference at least in sections, in particular exclusively in sections.
  • individual contact surface segments forming the front contact surface are provided, their surface or front surface is preferably smaller than the surface or front surface of the at least one recess which is open at the edge at least in sections.
  • the front surface of the at least one open-edged recess is also referred to here as the base surface.
  • the front contact surface has at least three or four raised contact surface segments distributed along the outer circumference of the contact surface. If the contact surface has an at least essentially square or rectangular shape, a raised contact surface segment can be provided for each corner, for example.
  • the front plate has a gripper that protrudes from the front plate in the front direction and is at least partially or completely surrounded by a recess that is open at the edge at least in sections over its circumference, whereby openings or breakthroughs can also be provided depending on the embodiment which compressed snow can avoid.
  • this open-edged recess enclosing the gripper is formed by a flat surface that is set back parallel to or at an angle to the contact surface.
  • the gripper extends from such a surface.
  • the gripper can be formed, for example, by a curved or angled rod, or can include one that protrudes in particular from the surface.
  • the at least one open-edged recess preferably has a base area which is set back by at least 2.5 mm or at least 5 mm in relation to the contact area.
  • the base area can run partially or completely parallel to the contact area, but in particular can also have the bevel(s) mentioned at least in one or some sections.
  • this clear set-back of the base area in relation to the contact surface forms a sufficient space into which snow and ice can be displaced without impairing the coupling process or the coupled state.
  • the end plate according to the invention is in particular free of electrical heating.
  • the invention can also be used in combination with electrically heated end plates.
  • a rail vehicle coupling head according to the invention has a coupling head housing and an end plate according to the invention which is detachably or non-detachably connected to the coupling head housing.
  • the rail vehicle coupling head can be designed, for example, as a freight coupling or as part of a freight coupling.
  • the invention is particularly applicable to center buffer couplers.
  • the application can be for passenger and cargo applications.
  • FIG. 1 and 2 1 shows an end plate 10 which can either be formed in one piece with a coupling head housing 11 or can be detachably connected to such a coupling head housing.
  • a corresponding coupling head housing 11 is shown schematically in dashed lines in FIG figure 2 shown.
  • the end plate 10 and the coupling head housing 11 together form a rail vehicle coupling head 13 or are at least components of the same.
  • a coordinate system is applied to the end plate 10 by way of example.
  • the X-direction corresponds to the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the Y direction describes the width direction, ie the direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the Z-direction describes the height direction.
  • the end plate 10 has an end face 14 directed away from the coupling head housing 11 for cooperation with a counter-rail vehicle coupling head, not shown. On the rear side directed away from the end face 14, the end plate 10 is, depending on the connection to the coupling head housing 11, either designed in one piece with the latter or designed and connected to cooperate with it.
  • the end plate 10 has an end contact surface 7 for cooperation with a contact surface of a counter-rail vehicle coupling head, in particular for absorbing compressive forces when coupling the compatible end plate of a counter-rail vehicle coupling head.
  • the end face 14 also has corresponding coupling elements for coupling to the counter-rail vehicle coupling.
  • a coupling projection 1 protrudes from the end plate 10 in the front direction, which is designed here as a coupling cone.
  • a coupling opening 6 is positioned to the side, which can accommodate a corresponding coupling projection of a counter-rail vehicle coupling.
  • the end contact surface 7 is provided with at least one recess 3 which is positioned outside the coupling elements and is open at the edge at least in sections.
  • four contact surface segments 5 are provided, one contact surface segment 5 in the area of each corner of the end plate 10 when the latter is designed with a substantially rectangular base area on which the coupling elements are provided, and another contact surface segment between two contact surface segments 5 arranged in the corner areas in the width direction.
  • the design the partially open-edged recess in the edge area or in the area of the outer circumference of the end plate 10 can vary depending on the manufacturing process. If the end plate 10 has a particularly long extension between the corners, an additional contact surface segment 5 can be provided between the corners, for example in the axial center, as in the figure 1 is shown.
  • This contact surface segment 5 has a ring shape here.
  • a gripper 8 protruding from the end plate 10 in the front direction, which works together with a corresponding gripper of the counter-coupling in order to center the two end plates or rail vehicle coupling heads with one another during the coupling process.
  • the front contact surface 7 is provided outside the coupling elements formed here by the coupling projection 1 , the coupling opening 6 and the gripper 7 with a recess 3 which is open at the edge in sections.
  • This open-edged recess 3 can be viewed as a single connected open-edged recess or as a multiplicity of at least partially open-edged, preferably completely open-edged recesses 3 provided next to one another.
  • the contact surface 7 is segmented into the individual contact surface segments 5 by the open-edged recess 3 . This results in a space between the contact surface segments 5, into which snow can penetrate during coupling.
  • the at least one at least partially open-edged recess 3 positioned outside the coupling elements extends from the area of the outer circumference, preferably directly from the outer circumference 15 of the basic geometry describing the end plate 10 in the direction of the coupling elements, in particular at a distance from them. If this is essentially rectangular, the recesses in the respective corner regions extend to the outer circumference 15, with this dividing the contact surface 7 into segments which are arranged spatially separated from one another and form local force introduction regions.
  • bevels 4 are provided in edge areas, ie in the area of the outer circumference 15 of the end plate 10 or the open-edged recess 3 .
  • edge areas ie in the area of the outer circumference 15 of the end plate 10 or the open-edged recess 3 .
  • at the upper end of the end plate 10 there are two bevels 4 provided, and another at the open-edged recess 3 or the part of the open-edged recess 3, from which / which the gripper 8 protrudes.
  • a coupling funnel is pushed onto the coupling projection 1 .
  • Snow adhering to the coupling projection 1 can thus be pressed in the direction of the front side into the area of the end plate 10 surrounding the coupling projection 1 . So that this snow can escape, the coupling projection 1 is surrounded by a peripheral groove 2, which in turn is open at the edge, here in the areas of the slope 4 and in the vertical direction between the contact surface segments 5 on the lateral outer edge next to the coupling head 1.
  • This peripheral groove 2 is also from the illustration in the figure 2 apparent.
  • screw openings 12 are provided in particular, which are provided here in the contact surface segments 5 . In order to avoid snow being trapped in these screw openings 12, these could also be designed with open edges.
  • the open-edged recess 3 which encloses the gripper 8 , is formed by a surface 9 set back in relation to other open-edged recesses 3 or other areas of the open-edged recess 3 .
  • This set-back surface 9 can be aligned, for example, at an angle to the contact surface 7 or the other areas of the open-edged recesses 3 .
  • parallel alignment is also possible.
  • the surface 9 set back here can be provided in a common plane with the other areas of the open-edged recesses 3 in order to form a common base surface of the open-edged recesses 3 . Additional openings in the area of the gripper are also possible. Compressed snow can also be pushed through here and fall out backwards.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf sowie einen Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einer solchen Stirnplatte.
  • Die Dokumente DE 20 2015 005 670 U1 und DE 20 2015 005 671 U1 offenbaren Ausführungsbeispiele von derartigen Stirnplatten eines Kupplungskopfes, welche an ihren horizontalen und vertikalen Seitenflächen randoffene Aussparungen oder Anfräsungen aufweisen, um Funktionskomponenten örtlich nah am Kupplungskopfgehäuse anordnen zu können.
  • Für den Winterbetrieb von Schienenfahrzeugen ist es notwendig, deren Kupplungsköpfe weitgehend frei von Eis und Schnee zu halten, weil am Kupplungskopf, insbesondere an der Stirnplatte des Kupplungskopfes anhaftende Eis- und Schneeanhäufungen ein ordnungsgemäßes Kuppeln des Schienenfahrzeugkupplungskopfes blockieren können. Beispielsweise weisen die Stirnplatten von Schienenfahrzeugkupplungsköpfen die Kupplungselemente umschließende senkrechte stirnseitige Kontaktflächen auf, welche die Druckkräfte zwischen den Stirnplatten miteinander gekuppelter Schienenfahrzeugkupplungsköpfe übertragen. Wenn nun Schnee- oder Eisanhäufungen an diesen Kontaktflächen anhaften, so können die Stirnplatten und damit die Kupplungsköpfe nicht weit genug gegeneinander geschoben werden, um die Kupplungselemente beider Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander zu kuppeln. Herkömmlich müssen daher entsprechende Eis- und Schneeanhäufungen manuell von den Stirnplatten entfernt werden. Im Bereich von Personenwagen von Schienenfahrzeugen oder auch bei Triebfahrzeugen kann auch eine elektrische Heizung der Stirnplatten vorgesehen, um die Eis- und Schneeanhäufungen abzutauen. Die Druckschriften EP 1 805 073 B1 , EP 1 632 414 B1 und EP 1 293 409 A1 offenbaren derartige Schienenfahrzeugkupplungsköpfe mit elektrisch beheizbaren Stirnplatten. Beispielsweise bei Frachtkupplungen, wie sie die vorliegende Erfindung insbesondere betrifft, steht jedoch keine elektrische Energie für entsprechende elektrische Heizvorrichtungen zur Verfügung, sodass hier in der Praxis nach wie vor die manuelle Entfernung der Eis- und Schneeanhäufungen erforderlich ist.
  • WO 2015/036482 A1 offenbart einen Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung mit einem Kupplungskopfgehäuse und mit einer das Kupplungskopfgehäuse stirnseitig abschließenden und lösbar mit dem Kupplungskopfgehäuse verbundenen Stirnplatte, wobei das Kupplungskopfgehäuse einen ersten Anschlussbereich zur Kopplung mit der Stirnplatte und einen zweiten Anschlussbereich zur Herstellung der Verbindung mit einer Kupplungsstange aufweist und das Kupplungskopfgehäuse einteilig als Schmiedebauteil ausgelegt ist, wobei der erste Anschlussbereich am Kupplungskopfgehäuse von zumindest zwei voneinander getrennt angeordneten Kontaktflächen zur zumindest mittelbaren Abstützung an Teilflächen der Stirnplatte gebildet wird und das Kupplungskopfgehäuse im ersten Anschlussbereich mit der Stirnplatte über kraftschlüssige Verbindungen verbunden ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf anzugeben, bei welcher die Notwendigkeit des manuellen Entfernens von Schnee- oder Eisanhäufungen auch dann zumindest weitgehend vermieden wird, wenn keine elektrische Beheizung vorgesehen ist.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Stirnplatte mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einer entsprechenden Stirnplatte angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf weist Kupplungselemente auf, umfassend einen Kupplungsvorsprung, der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Kupplungselementen einer kompatiblen Stirnplatte. Demgemäß ist die Frontrichtung ausgehend von einer Frontseite der Stirnplatte jene Richtung, in welche die Stirnplatte relativ auf eine Gegenkupplung zu bewegt werden kann, um zwei Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander zu kuppeln. Der Kupplungsvorsprung kann beispielsweise einen sogenannten Kupplungskegel, auch Standard-Kupplungskegel genannt, umfassen oder durch diesen gebildet werden. Die Kupplungsöffnung ist insbesondere im Querschnitt kreisrund und zylindrisch oder trichterförmig, um einen entsprechenden Kupplungskegel gegengleich aufnehmen zu können.
  • Die Stirnplatte weist eine stirnseitige Kontaktfläche, also eine in Richtung der Frontrichtung weisende Kontaktfläche auf, um Druckkräfte beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte eines anderen Schienenfahrzeugkupplungskopfes aufnehmen zu können. Bei einem solchen Ankuppeln liegen die stirnseitigen Kontaktflächen beider Stirnplatten aneinander an.
  • Die stirnseitige Kontaktfläche der Stirnplatte ist mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung versehen. D.h. es kann eine einzige zusammenhängende Aussparung vorgesehen sein, welche zumindest abschnittsweise randoffen ist oder aber es können zwei oder mehrere einzelne zumindest abschnittsweise randoffene Aussparungen vorgesehen sein.
  • Die randoffene Aussparung bewirkt, dass beim Kuppelvorgang, wenn sich die beiden Stirnplatten miteinander zu kuppelnder Schienenfahrzeugkupplungsköpfe aufeinander zu bewegen, dass zwischen den Stirnplatten eingeschlossener und beim Kuppelvorgang abgestreifter oder zusammengedrückter Schnee in die wenigstens eine Aussparung und über deren randoffenen Abschnitt ausweichen kann und damit aus dem Eingriffsbereich der beiden Stirnplatten beziehungsweise der Kupplungselemente heraus gelangt. Durch diese vergleichsweise einfach produzierbare Gestaltung der Stirnplatte können die übrigen Bauteile wie die Kupplungselemente ohne Veränderung beibehalten werden, was zugleich ermöglicht, die Erfindung bei verschiedenen Kupplungstypen und Kupplungskopfvarianten vorzusehen, ungeachtet dessen, ob der Schienenfahrzeugkupplungskopf beispielsweise mit einer lösbaren Stirnplatte versehen ist, eine Druckluftkupplung vorgesehen ist und/oder ein sogenannter Greifer vorgesehen ist. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Aussparung bei jedem der genannten Kupplungsköpfe bzw. Kupplungskopfvarianten anwendbar.
  • Die stirnseitige Kontaktfläche umfasst erfindungsgemäß eine Vielzahl von Kontaktflächensegmenten oder wird durch diese gebildet, welche auf der Frontseite der Stirnplatte verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind, also gegenüber diesen vorstehen. Jedes Kontaktflächensegment weist insbesondere eine ebene Frontfläche auf, die dazu ausgerichtet ist, an der Stirnplatte einer Gegenkupplung beziehungsweise eines zu kuppelnden Schienenfahrzeugkupplungskopfes anliegen zu können.
  • Die Kontaktflächensegmente sind insbesondere derart positioniert und ausgebildet, dass diese räumlich getrennt voneinander angeordnete lokale Krafteinleitungsbereiche zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppelvorgang bereitstellen.
  • Die Anzahl und Größe der Kontaktflächensegmente kann derart gewählt werden, dass die Kontaktfläche insgesamt auf ein notwendiges Minimum reduziert ist, um die im Betrieb auftretenden Druckkräfte zuverlässig übertragen zu können. Beispielsweise können die Kontaktflächensegmente gemeinsam eine Druckkraft von wenigstens 2.000 kN (Kilonewton) oder mehr ertragen. Bei solchen vergleichsweise kleinen Kontaktflächensegmenten ist die Gefahr des Anhaftens von Schnee- oder Eisanhäufungen an diesen Kontaktflächensegmenten minimiert.
  • Die Anordnung der Kontaktflächensegmente und geometrische Ausgestaltung dieser ist dabei im Wesentlichen von der Grundgeometrie der Stirnplatte und der Anordnung der Kuppelelemente abhängig. Die Anordnung der Kontaktflächensegmente erfolgt in einem Abstand zu den Kuppelelementen unter Ausbildung zumindest eines Teilbereiches einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung. Diese erstreckt sich in den Bereich des Außenumfanges der Stirnplatte, vorzugsweise direkt bis zum Außenumfang der Stirnplatte.
  • Vorzugsweise ist die Stirnplatte durch eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche charakterisiert. Zusätzlich kann diese um Flächenbereiche zur Anordnung des Greifers oder anderer Eingleitflächen für den Kuppelvorgang erweitert sein. Die Anordnung der Kuppelelemente erfolgt zentral. Die Anordnung der Kontaktflächensegmente erfolgt dann in diesem Fall vorzugsweise in den vier Eckenbereichen außerhalb der Kuppelelemente, wobei die Kontaktflächensegmente entweder bündig mit dem Außenumfang der Stirnplatte abschließen oder aber im äußeren Randbereich bzw. im Bereich des Außenumfanges an der Stirnseite vorgesehen sind. Im letztgenannten Fall bilden diese mit den in Richtung zum Außenumfang der Stirnplatte weisenden Flächenbereichen zusätzliche Abgleitflächen für Schnee etc.
  • Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Stirnplatte eine Vielzahl von außerhalb der Kupplungselemente positionierten randoffenen Aussparungen auf. Die einzelnen randoffenen Aussparungen bzw. Abschnitte einer randoffenen Aussparung erstrecken sich besonders bevorzugt um die Kuppelelemente und zwischen den einzelnen Kontaktflächensegmenten zum Außenumfang der Stirnplatte. Vorzugsweise schließen diese bündig mit dem Außenumfang ab.
  • Um den Abtransport von Schnee während des Kuppelvorgangs zu optimieren, kann die wenigstens eine randoffene Aussparung wenigstens eine in einem Randbereich der Aussparung angeordnete Schräge umfassen, deren Oberfläche in Richtung des Randes gewandt ist. In anderen Worten weist die Stirnplatte im Bereich der Schräge eine Fase auf, also eine Oberfläche auf der Frontseite, die zum Rand hin zunehmend zurückversetzt ist. Dadurch wird der für den Abtransport von Schnee zur Verfügung stehende Raum hin zum Außenumfang der Stirnplatte vergrößert. Alternativ oder zusätzlich kann die Aussparung auch mit Schrägen versehen sein, die in Richtung zur Mitte hin, d.h. insbesondere entlang des Außenumfanges zwischen zwei Kontaktflächensegmenten ausgehend von diesen jeweils in die Mitte hin gerichtet sind.
  • D.h. die Schrägen der Aussparungen können insbesondere im Randbereich, d.h. Bereich des Außenumfanges gegenüber der Kontaktfläche und/oder der Grundfläche der Aussparung in Richtung von den Kuppelelementen zum Randbereich betrachtet (in Einbaulage Höhenrichtung) und/oder quer dazu (in Einbaulage Breitenrichtung) verlaufend ausgebildet sein.
  • Die Fasen und Schrägen können dabei je nach Fertigungsverfahren variieren.
  • Die Schräge weist bevorzugt einen Winkel von wenigstens 10° zu der Kontaktfläche und/oder einer Grundfläche der Aussparung auf.
  • Ferner kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass die die Aussparung definierenden Umfangsflächenbereiche der Kontaktflächensegmente, welche senkrecht oder in einem Winkel zur eigentlichen Kontaktfläche gegenüber der Grundfläche der Aussparung verlaufend angeordnet sind und die Kontur der Aussparung mit definieren, in Richtung zum Außenumfang derart verlaufend ausgebildet sind, dass die einzelne randoffene Aussparung zum Außenumfang der Stirnplatte hin jeweils entlang dieser Umfangsfläche entweder durch die gleiche Weite bzw. eine konstante Querschnittsgeometrie in einer Ebene parallel zur Kontaktfläche betrachtet zwischen zwei benachbarten Kontaktflächensegmenten charakterisiert ist oder aber vorzugsweise mit sich ändernder Querschnittsgeometrie, insbesondere Erweiterung in Richtung Außenumfang der Stirnplatte ausgebildet ist.
  • Die zumindest eine, zumindest abschnittsweise randoffene Aussparung kann hinsichtlich der geometrischen Abmessungen in den einzelnen Richtungen über deren Erstreckung über die Stirnseite der Stirnplatte variieren. So kann die Aussparung mit gleicher Höhe/Tiefe oder variabler Höhe/Tiefe in Längsrichtung der Stirnplatte betrachtet ausgeführt sein, ferner kann deren Ausgestaltung in Richtung zum Außenumfang der Stirnplatte variieren.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die wenigstens eine randoffene Aussparung wenigstens eine den Kupplungsvorsprung über seinem Umfang teilweise oder vollständig umschließende zumindest abschnittsweise, insbesondere ausschließlich abschnittsweise, randoffene Umfangsnut.
  • Wenn einzelne die stirnseitige Kontaktfläche ausbildende Kontaktflächensegmente vorgesehen sind, so ist deren Oberfläche beziehungsweise Frontfläche bevorzugt kleiner als die Oberfläche beziehungsweise Frontfläche der wenigstens einen zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung. Die Frontfläche der wenigstens einen randoffenen Aussparung wird vorliegend auch als Grundfläche bezeichnet.
  • Beispielsweise weist die stirnseitige Kontaktfläche wenigstens drei oder vier entlang des äußeren Umfangs der Kontaktfläche verteilt angeordnete erhabene Kontaktflächensegmente auf. Wenn die Kontaktfläche eine zumindest im Wesentlichen viereckige oder rechteckige Form aufweist, kann beispielsweise je Ecke ein erhabenes Kontaktflächensegment vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Stirnplatte einen in der Frontrichtung von der Stirnplatte hervorstehenden Greifer auf, der von einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung über seinem Umfang zumindest teilweise oder vollständig umschlossen wird, wobei je nach Ausführungsform auch Öffnungen bzw. Durchbrüche vorgesehen sein können, durch die komprimierter Schnee ausweichen kann.. Beispielsweise wird diese den Greifer umschließende randoffene Aussparung durch eine ebene, parallel oder winklig zu der Kontaktfläche zurückversetzte Fläche gebildet. In anderen Worten, erstreckt sich der Greifer ausgehend von einer solchen Fläche. Der Greifer kann beispielsweise durch eine bogenförmige oder abgewinkelte Stange gebildet werden oder eine solche umfassen, die insbesondere aus der Fläche hervorsteht.
  • Die wenigstens eine randoffene Aussparung weist bevorzugt eine Grundfläche auf, die um wenigstens 2,5 mm oder wenigstens 5 mm gegenüber der Kontaktfläche zurückversetzt ist. Die Grundfläche kann teilweise oder vollständig parallel zur der Kontaktfläche verlaufen, insbesondere jedoch auch zumindest in einem oder einigen Abschnitten die genannte Schräge(n) aufweisen.
  • Diese deutliche Zurückversetzung der Grundfläche gegenüber der Kontaktfläche bildet während des Kuppelvorgangs und im gekuppelten Zustand einen ausreichenden Raum, in welchen Schnee und Eis verdrängt werden kann, ohne den Kuppelvorgang oder den gekuppelten Zustand zu beeinträchtigen.
  • Die erfindungsgemäße Stirnplatte ist insbesondere frei von einer elektrischen Beheizung. Jedoch kann die Erfindung auch in Kombination mit elektrisch beheizten Stirnplatten angewendet werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Schienenfahrzeugkupplungskopf weist ein Kupplungskopfgehäuse und eine lösbar oder unlösbar am Kupplungskopfgehäuse angeschlossene erfindungsgemäße Stirnplatte auf. Der Schienenfahrzeugkupplungskopf kann beispielsweise als Frachtkupplung beziehungsweise Bestandteil einer Frachtkupplung ausgebildet sein.
  • Die Erfindung ist besonders bei Mittelpufferkupplungen anwendbar. Die Anwendung kann für Passagier- und Frachtanwendungen erfolgen.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine dreidimensionale Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Stirnplatte;
    Figur 2
    eine seitliche Schnittansicht durch die Stirnplatte aus der Figur 1.
  • In den Figuren 1 und 2 ist eine Stirnplatte 10 dargestellt, die entweder einteilig mit einem Kupplungskopfgehäuse 11 ausgebildet sein kann oder lösbar an ein solches Kupplungskopfgehäuse angeschlossen werden kann. Ein entsprechendes Kupplungskopfgehäuse 11 ist in gestrichelten Linien schematisch in der Figur 2 gezeigt. Die Stirnplatte 10 und das Kupplungskopfgehäuse 11 bilden zusammen einen Schienenfahrzeugkupplungskopf 13 oder sind zumindest Bauteile desselben.
  • In Figur 1 ist beispielhaft ein Koordinatensystem an die Stirnplatte 10 angelegt. Die X-Richtung entspricht in Einbaulage am Schienenfahrzeugkupplungskopf 13 der Längsrichtung des Schienenfahrzeuges. Die Y-Richtung beschreibt die Breitenrichtung, d.h. Richtung senkrecht zur Längsrichtung. Die Z-Richtung beschreibt die Höhenrichtung.
  • Die Stirnplatte 10 weist eine vom Kupplungskopfgehäuse 11 weg gerichtete Stirnseite 14 zum Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten Gegen-Schienenfahrzeugkupplungskopf auf. An der von der Stirnseite 14 weg gerichteten rückwärtigen Seite ist die Stirnplatte 10 je nach Anbindung an das Kupplungskopfgehäuse 11 entweder mit diesem einteilig ausgebildet oder aber zum Zusammenwirken mit diesem ausgebildet und verbunden.
  • Die Stirnplatte 10 weist eine stirnseitige Kontaktfläche 7 zum Zusammenwirken mit einer Kontaktfläche eines Gegen-Schienenfahrzeugkupplungskopfes, insbesondere zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte eines Gegen-Schienenfahrzeugkupplungskopfes auf. Die Stirnseite 14 weist ferner entsprechende Kupplungselemente zum Kuppeln mit der Gegen-Schienenfahrzeugkupplung auf. Dazu ragt im dargestellten Fall in Frontrichtung aus der Stirnplatte 10 ein Kupplungsvorsprung 1 heraus, der hier als Kupplungskegel ausgeführt ist. Seitlich daneben ist eine Kupplungsöffnung 6 positioniert, die einen entsprechenden Kupplungsvorsprung einer Gegen-Schienenfahrzeugkupplung aufnehmen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die stirnseitige Kontaktfläche 7 mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung 3 versehen ist. Diese unterteilt die Kontaktfläche 7 in räumlich getrennt voneinander angeordnete und insbesondere für die Einleitung von Druckkräften lokale Krafteinleitungsbereiche bildende Kontaktflächensegmente 5. Im dargestellten Fall wird die Kontaktfläche 7 durch einzelne über dem Umfang der Stirnplatte 10 verteilt angeordnete Kontaktflächensegmente 5 gebildet. Beispielsweise sind vier Kontaktflächensegmente 5 vorgesehen, jeweils ein Kontaktflächensegment 5 im Bereich jeder Ecke der Stirnplatte 10 bei Ausbildung dieser mit im Wesentlichen rechteckiger Grundfläche, an welcher die Kupplungselemente vorgesehen sind und ein weiteres Kontaktflächensegment zwischen zwei in den Eckenbereichen in Breitenrichtung angeordneten Kontaktflächensegmenten 5. Die Ausgestaltung der abschnittsweise randoffenenen Aussparung im Randbereich bzw. im Bereich des Außenumfanges der Stirnplatte 10 kann je nach Fertigungsverfahren variieren. Wenn die Stirnplatte 10 eine besonders lange Erstreckung zwischen den Ecken aufweist, kann insbesondere ein zusätzliches Kontaktflächensegment 5 zwischen den Ecken vorgesehen sein, beispielsweise in der axialen Mitte, wie in der Figur 1 dargestellt ist. Dieses Kontaktflächensegment 5 weist hier eine Ringform auf.
  • Ferner ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein aus der Stirnplatte 10 in der Frontrichtung herausragender Greifer 8 vorgesehen, der mit einem entsprechenden Greifer der Gegenkupplung zusammenarbeitet, um die beiden Stirnplatten beziehungsweise Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander beim Kuppelvorgang zu zentrieren.
  • Die stirnseitige Kontaktfläche 7 ist erfindungsgemäß außerhalb der hier durch den Kupplungsvorsprung 1, die Kupplungsöffnung 6 und den Greifer 7 gebildeten Kupplungselemente mit einer abschnittsweise randoffenen Aussparung 3 versehen. Diese randoffene Aussparung 3 kann als eine einzige zusammenhängende randoffene Aussparung betrachtet werden oder als eine Vielzahl von nebeneinander vorgesehenen zumindest teilweise randoffenen, vorzugsweise vollständig randoffenen Aussparungen 3.
  • Durch die randoffene Aussparung 3 wird die Kontaktfläche 7 in die einzelnen Kontaktflächensegmente 5 segmentiert. Damit ergibt sich zwischen den Kontaktflächensegmenten 5 ein Raum, in den Schnee beim Kuppeln eindringen kann.
  • Die außerhalb der Kupplungselemente positionierte wenigstens eine zumindest abschnittsweise randoffene Aussparung 3 erstreckt sich jeweils vom Bereich des Außenumfanges, vorzugsweise direkt vom Außenumfang 15 der die Stirnplatte 10 beschreibenden Grudgeometrie in Richtung der Kupplungselemente, insbesondere in einem Abstand zu diesen. Ist diese im Wesentlichen rechteckig, erstrecken sich die Aussparungen in den jeweiligen Eckbereichen bis zum Außenumfang 15, wobei diese die Kontaktfläche 7 in räumlich getrennt voneinander angeordnete und lokale Krafteinleitungsbereiche bildende Segmente unterteilt.
  • Um den Schnee leicht aus diesem Raum abführen zu können, sind Schrägen 4 in Randbereichen, d.h.im Bereich des Außenumfanges 15 der Stirnplatte 10 beziehungsweise der randoffenen Aussparung 3 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind am oberen Ende der Stirnplatte 10 zwei Schrägen 4 vorgesehen, sowie eine weitere an der randoffenen Aussparung 3 beziehungsweise des Teils der randoffenen Aussparung 3, aus welcher/welchem der Greifer 8 herausragt.
  • Beim Kuppeln des Schienenfahrzeugkupplungskopfes mit einem gegengleichen Schienenfahrzeugkupplungskopf wird ein Kupplungstrichter auf den Kupplungsvorsprung 1 aufgeschoben. Damit kann am Kupplungsvorsprung 1 anhaftender Schnee in Richtung der Frontseite in den den Kupplungsvorsprung 1 umgebenden Bereich der Stirnplatte 10 gedrückt werden. Damit dieser Schnee ausweichen kann, wird der Kupplungsvorsprung 1 von einer Umfangsnut 2 umschlossen, die wiederum randoffen ist, hier in den Bereichen der Schräge 4 und in der Vertikalrichtung zwischen den Kontaktflächensegmenten 5 am seitlich äußeren Rand neben dem Kupplungskopf 1. Diese Umfangsnut 2 ist auch aus der Darstellung in der Figur 2 ersichtlich.
  • Um ein Verschrauben der Stirnplatte 10 mit dem Kupplungskopfgehäuse 11 zu ermöglichen, sind insbesondere Schraubenöffnungen 12 vorgesehen, die hier in den Kontaktflächensegmenten 5 vorgesehen sind. Um ein Einschließen von Schnee in diesen Schraubenöffnungen 12 zu vermeiden, könnten diese auch randoffen ausgeführt sein.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die randoffene Aussparung 3, die den Greifer 8 umschließt, durch eine gegenüber anderen randoffenen Aussparungen 3 beziehungsweise anderen Bereichen der randoffenen Aussparung 3 zurückversetzte Fläche 9 gebildet. Diese zurückversetzte Fläche 9 kann beispielsweise winklig zur Kontaktfläche 7 beziehungsweise den übrigen Bereichen der randoffenen Aussparungen 3 ausgerichtet sein. Jedoch kommt auch eine parallele Ausrichtung in Betracht. Schließlich kann die hier zurückversetzte Fläche 9 in einer gemeinsamen Ebene mit den anderen Bereichen der randoffenen Aussparungen 3 vorgesehen sein, um eine gemeinsame Grundfläche der randoffenen Aussparungen 3 zu bilden. Auch ergänzende Durchbrüche im Bereich des Greifers sind möglich. Hier kann komprimierter Schnee zusätzlich auch durchgeschoben werden und nach hinten rausfallen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kupplungsvorsprung; Kegel
    2
    Umfangsnut
    3
    randoffene Aussparung
    4
    Schräge
    5
    Kontaktflächensegment
    6
    Kupplungsöffnung
    7
    Kontaktfläche
    8
    Greifer
    9
    zurückversetzte Fläche
    10
    Stirnplatte
    11
    Kupplungskopfgehäuse
    12
    Schraubenöffnung
    13
    Schienenfahrzeugkupplung
    14
    Stirnseite
    15
    Außenumfang

Claims (15)

  1. Stirnplatte (10) für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf mit Kupplungselementen, umfassend einen Kupplungsvorsprung (1), der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte (10) hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung (6) zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Kupplungselementen einer kompatiblen Stirnplatte, wobei die Stirnplatte (10) eine stirnseitige Kontaktfläche (7) zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte aufweist, und wobei
    die stirnseitige Kontaktfläche (7) mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) eine Vielzahl
    von Kontaktflächensegmenten (5) umfasst oder durch diese gebildet wird, welche auf der Frontseite der Stirnplatte (10) verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind.
  2. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) eine Vielzahl von außerhalb der Kupplungselemente positionierten randoffenen Aussparungen (3) umfasst.
  3. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen randoffenen Aussparungen bzw. Abschnitte einer randoffenen Aussparung sich um die Kuppelelemente und zwischen den einzelnen Kontaktflächensegmenten zum Außenumfang der Stirnplatte erstrecken, vorzugsweise bündig mit dem Außenumfang der Stirnplatte abschließen.
  4. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine randoffene Aussparung (3) wenigstens eine in einem Randbereich der Aussparung (3) angeordnete Schräge (4) aufweist, deren Oberfläche in Richtung des Randes und/oder zur Mitte gewandt ist.
  5. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (4) einen Winkel von wenigstens 10° zu der Kontaktfläche (7) aufweist.
  6. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine randoffene Aussparung (3) wenigstens eine den Kupplungsvorsprung (1) über seinem Umfang teilweise oder vollständig umschließende zumindest abschnittsweise randoffene Umfangsnut (2) aufweist.
  7. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) wenigstens drei oder vier entlang des äußeren Umfangs der Kontaktfläche (7) verteilt angeordnete erhabene Kontaktflächensegmente (5) umfasst.
  8. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (7) eine im Wesentlichen viereckige oder rechteckige Form aufweist und jeweils ein erhabenes Kontaktflächensegment (5) im Bereich jeder Ecke positioniert ist.
  9. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente einen in der Frontrichtung von der Stirnplatte (10) hervorstehenden Greifer (8) umfassen, der von einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (3) über seinem Umfang zumindest teilweise umschlossen wird.
  10. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Greifer (8) umschließende randoffene Aussparung (3) durch eine ebene, parallel oder winklig zu der Kontaktfläche (7) zurückversetzte Fläche (9) gebildet wird.
  11. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine randoffene Aussparung (3) eine Grundfläche aufweist, die um wenigstens 2,5 mm oder wenigstens 5 mm gegenüber der Kontaktfläche (7) zurückversetzt ist.
  12. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche zumindest abschnittsweise parallel zur Kontaktfläche (7) ist.
  13. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die den Greifer (8) umschließende randoffene Aussparung (3) Durchbrüche, insbesondere Durchgangsöffnungen aufweist.
  14. Stirnplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorsprung (1) einen Kupplungskegel umfasst oder durch diesen gebildet wird.
  15. Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einem Kupplungskopfgehäuse (11) und einer lösbar oder unlösbar am Kupplungskopfgehäuse (11) angeschlossenen Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.
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