EP4069571A1 - Schraubenkupplung zum kuppeln von zwei schienenfahrzeugen - Google Patents

Schraubenkupplung zum kuppeln von zwei schienenfahrzeugen

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Publication number
EP4069571A1
EP4069571A1 EP20812301.8A EP20812301A EP4069571A1 EP 4069571 A1 EP4069571 A1 EP 4069571A1 EP 20812301 A EP20812301 A EP 20812301A EP 4069571 A1 EP4069571 A1 EP 4069571A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
threaded rod
ring
coupling
screw
locking ring
Prior art date
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Granted
Application number
EP20812301.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4069571B1 (de
Inventor
Martin Schüler
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4069571A1 publication Critical patent/EP4069571A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4069571B1 publication Critical patent/EP4069571B1/de
Active 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
    • B61G1/00—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means
    • B61G1/22—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means having screws incorporated in the links for lengthening or shortening the couplings

Definitions

  • the present invention relates to a screw coupling for coupling two rail vehicles, the rail vehicles having draw hooks or other coupling devices into which the screw coupling with its coupling elements can be hooked or inserted in order to couple the two coupling devices to one another.
  • the invention also relates to an unscrewing device for such a screw coupling.
  • Screw couplings are used to couple two rail vehicles to one another, for example with their draw hooks.
  • the screw couplings each have two coupling elements at their two axial ends.
  • a threaded rod also called a spindle, is provided between the coupling elements, onto which the coupling elements are screwed.
  • the coupling elements of the screw couplings generally each have an eyelet that can be pushed over the corresponding draw hook and hooked into it.
  • the present invention can also be used with differently designed screw couplings, for example with transition couplings or mixed-pull couplings, in which the coupling elements can be designed differently from one another, either by having the eyelets of different axial lengths or by using another coupling element instead of an eyelet for connection to a Coupling device is provided on a rail vehicle.
  • the present invention can also be used with screw couplings in which both coupling elements do not have an eyelet, but rather have coupling elements of different design.
  • screw couplings of the generic type have an unscrewing device at each axial end of the threaded rod, onto which a coupling element is screwed.
  • a disk that is welded to the threaded rod and protruding radially beyond the threaded rod is often provided as an anti-unscrewing device, so that this disk blocks the coupling element from being unscrewed beyond the axial end of the threaded rod.
  • Such a design is previously known from GB 1911/11136 A, for example.
  • key ring locks are known as unscrewing locks at the axial end of the threaded rod.
  • a resilient wire ring slotted around its circumference, behind a shim and a ring, is inserted into a groove at the axial end of the threaded rod so that it protrudes radially outward from the groove and thus prevents the screwed-on coupling element from being unscrewed beyond the axial end of the threaded rod blocked.
  • a dowel pin can be knocked out of the corresponding through hole in the threaded rod and a moment acting on the resilient ring pushes it out of the groove.
  • the function of the unscrewing protection is no longer given and the threaded rod can inadvertently be unscrewed from the coupling element, which leads to damage to the threaded rod and can injure operating personnel.
  • the threaded rod has not yet been completely unscrewed from the coupling element, but is screwed into the coupling element with an insufficient number of turns, so that the threaded rod is torn out of the coupling element when the rail vehicles are moving and the vehicles are torn from each other be separated.
  • the document GB 2 014 265 A discloses a manipulation protection device for preventing only an unauthorized angle adjustment of an adjusting element, which forms a stop and is designed as a threaded rod, for a fuel injection pump device.
  • This comprises a one-piece elastic ring element which is not closed in the circumferential direction, which is placed in a groove at the end of the threaded rod and is fixed on the outer circumference via a cap element.
  • the cap element only prevents unauthorized access to the threaded rod and thus an adjustment that takes place as a result, but can rotate relative to this in the circumferential direction.
  • the present invention is based on the object of specifying a screw coupling for coupling two rail vehicles, which has a simple structure and at the same time avoids the disadvantages mentioned at the beginning. Furthermore, an anti-unscrewing device is to be specified for such a screw coupling.
  • the unscrewing device should have a simple structure and Require as little installation space as possible in order to be able to be integrated into existing screw couplings as a retrofit solution.
  • a screw coupling according to the invention for coupling two rail vehicles has a threaded rod which in each case carries a coupling element in the region of its two axial ends.
  • the threaded rod is preferably made in one piece, but in principle a multi-part threaded rod is also possible, the individual sections of which are connected to one another via an intermediate piece into which the threaded rod sections are screwed with the ends facing one another.
  • At least one of the two coupling elements at the two axial ends of the threaded rod is screwed onto an external thread of the threaded rod. Both coupling elements are preferably screwed onto one axial end of the threaded rod.
  • the threaded rod can be rotated in order to vary the distance between the two coupling elements because by turning the threaded rod it is either screwed further into the coupling element or elements or is unscrewed from the coupling element or elements.
  • the rotatability of the threaded rod also includes rotating the coupling element or elements and holding the threaded rod.
  • At least one axial end of the threaded rod in particular each axial end of the threaded rod onto which a coupling element is screwed, has a screw-off lock, the screw-off lock being the coupling element blocked against unscrewing beyond the axial end of the threaded rod.
  • the unscrewing device comprises a groove extending over at least part of the circumference, in particular over the entire circumference of the threaded rod, into which a locking ring protruding radially from the groove is inserted, the locking ring being interrupted at least at one point over its circumference, so that it can be inserted positively into the groove.
  • a retaining ring which is closed over its circumference and completely surrounds the retaining ring, is arranged radially outside on the retaining ring.
  • the retaining ring prevents the retaining ring from expanding in the radial direction after it has been inserted into the groove at the axial end of the threaded rod. Therefore, the locking ring can no longer slide out of the groove. At the same time, it is not necessary to weld the locking ring to the threaded rod, so that a corresponding heat input into the threaded rod is avoided.
  • the locking ring is freely inserted into the groove, that is to say without a material connection with the threaded rod.
  • the securing ring could be attached to the threaded rod by other material-locking measures, for example by gluing. If a large amount of heat can be avoided, simple welding or tacking can even be considered in order to facilitate assembly.
  • An unscrewing device for such a screw coupling accordingly has a securing ring interrupted at least at one point over its circumference and a securing ring which can be positioned or arranged radially outside on the securing ring and is closed over its circumference Retaining ring which, when placed on the locking ring, completely encloses it.
  • the retaining ring can be materially connected to the securing ring and is, in particular, welded to it. Additionally or alternatively, for example, shrinking the retaining ring onto the retaining ring is also possible. Other form-fitting or material fastenings are possible.
  • the locking ring is preferably free of a material connection to the threaded rod.
  • the retaining ring is in particular an annular element, i.e. an element with at least one outer surface extending around an axis in the circumferential direction and pointing in the radial direction. This is formed by a surface of any contour that revolves around this axis with a constant radius.
  • the retaining ring is preferably characterized by a width, i.e., it extends in the axial direction, which essentially corresponds to that of the retaining ring or is slightly larger in the sense of protruding.
  • the unscrewing lock consisting of the retaining ring and the locking ring is therefore relatively compact in the radial and axial directions and does not require any additional installation space. This can also easily be retrofitted in existing systems or replace the known solutions.
  • the locking ring comprises several ring segments that are separate from one another.
  • the locking ring is composed of two separate ring segments, whereby these ring segments can form half-shell elements which can then be inserted into the groove in the threaded rod in a form-fitting manner, together completely or almost completely surround the threaded rod over the circumference and by sliding the closed retaining ring into the Groove are held.
  • the at least two-part Design is easy to assemble and the individual ring segments remain relatively dimensionally stable even under the influence of torsion.
  • the securing ring is interrupted exactly once over its circumference. It can thus be pushed over the threaded rod into the groove in the manner of a spring ring, in particular transversely to the longitudinal axis of the threaded rod, wherein it is preferably spread open elastically.
  • the retaining ring can be pushed onto the securing ring radially on the outside and prevent it from spreading again.
  • the unscrewing lock comprises an axial disk which is arranged axially next to the locking ring on the threaded rod and forms an axial contact surface for the locking ring and the retaining ring. Accordingly, the axial disk protrudes beyond the locking ring in the radial direction, so that the retaining ring arranged on the locking ring can be supported on the axial disk in the axial direction.
  • the axial disk can be positioned in the groove together with the locking ring.
  • the axial disk is arranged outside the groove on the threaded rod and, in particular, is supported in the axial direction against a collar of the threaded rod at the axial end of the external thread of the threaded rod.
  • the coupling element or elements can in particular be screwed directly onto the threaded rod and preferably each have a screw body provided with an internal thread, which is screwed onto the external thread of the threaded rod, as well as a coupling eye articulated to the screw body.
  • a pivot is preferably connected to the threaded rod in an axially central region of the threaded rod.
  • Such a lever can have a base body connected to the threaded rod in a rotationally test manner and a handle connected to it in an articulated manner.
  • the groove in the threaded rod into which the locking ring is inserted preferably has a rectangular cross section.
  • other cross-sectional shapes are also possible, for example a V-shaped cross-section.
  • the locking ring preferably has a shoulder which rests axially next to the groove on a radially outer surface of the threaded rod when the locking ring is inserted into the groove.
  • the locking ring has a T-shaped cross-section, with a foot region of the T-shaped cross section engaging the groove and a roof region of the T-shaped cross section extending in the axial direction on the outside of the threaded rod and thus preferably forming two radially inner shoulders, which rest radially on the outside of the threaded rod.
  • the securing ring has an angular shape, for example, with one leg of the bracket engaging the groove and the other leg of the bracket forming the shoulder.
  • the cross-sectional shapes relate to an axial section through the locking ring, that is to say through the section along the longitudinal direction of the threaded rod, in each case based on a side next to the longitudinal axis.
  • the unscrewing lock preferably has such a maximum radial extension that it can be displaced within a bore of the respective coupling element.
  • Figure 1 is a three-dimensional view of a screw coupling according to the invention.
  • FIG. 2 shows an axial plan view of an anti-screw lock according to the invention
  • FIG. 3 shows an axial section along the section line A-A from FIG.
  • FIG. 1 a screw coupling according to the invention is shown, with which two rail vehicles, each comprising a towing hook, can be coupled to one another.
  • the screw coupling has a threaded rod 1, which is also referred to as a spindle, on each of whose two axial ends a coupling element 2, 3 is screwed.
  • the coupling elements 2, 3 can also be attached to a coupling device of the rail vehicle other than a towing hook, for example to a bolt 20, as shown here schematically by the dashed lines.
  • the coupling elements 2, 3 are designed here in particular as screw coupling brackets.
  • Each coupling element 2, 3 has a screw body 15, here in the form of a cube or parallelepiped, which comprises an internal thread 14 which is screwed onto the external thread 4 of the threaded rod 1.
  • a coupling eye 16 is connected in an articulated manner to the screw body 15 and can be pushed or hooked in via a corresponding component on the rail vehicle, for example a draw hook or bolt 20, in order to achieve a Establish positive connection, at least for tensile forces, with the rail vehicle.
  • a handle 17 is connected to the threaded rod 1 in a rotationally fixed manner in the axial center of the threaded rod 1 between two sections of the external thread 4. This can be gripped and forms a lever for introducing the torque into the threaded rod 1.
  • the unscrewing protection 5 preferably has such a maximum radial extension that it can be displaced within a bore of the screw body 15.
  • FIGS. 1-10 Details of an advantageous anti-unscrewing device are shown in FIGS.
  • Each unscrewing lock 5 has a locking ring 7 which concentrically surrounds the longitudinal axis 19 of the threaded rod 1 and is inserted into a groove 6 in the area of the axial end of the threaded rod 1.
  • the locking ring 7 has at least one interruption over its circumference.
  • the securing ring 7 is composed of two separate ring segments 7.1, 7.2, which are inserted into the groove 6 State only have a small distance from one another in the circumferential direction, so that they enclose the threaded rod 1 almost over its entire circumference.
  • the ring segments 7.1 and 7.2 viewed in an axial section through the longitudinal axis 19, each have a T-shaped cross section, the foot area being inserted into the groove 6 and the roof area forming two radially inner shoulders 18, which are located on the outer circumference of the threaded rod 1 rest.
  • the ring segments 7.1 and 7.2 can thus be easily and precisely positioned and held on the outside of the threaded rod 1 or in the groove 6.
  • a retaining ring 8 is pushed radially on the outside onto the retaining ring 7, that is to say onto both ring segments 7.1 and 7.2, which is closed over its circumference and the retaining ring 7 is fully encircled encloses.
  • the retaining ring 8 is preferably welded to the securing ring 7, for example with a plurality of weld seams 13 distributed over the circumference.
  • the retaining ring 8 preferably has a bevel 12 at its front end facing away from the external thread 4, into which the weld seams 13 can be introduced, so that the weld seams 13 have the radially inclined inwardly directed surface of the bevel 12 and the radially contact the outwardly facing surface of the locking ring 7 released by the bevel 12.
  • the radially outer surface 21 of the retaining ring 8 can be designed as a free surface, in particular as a cylindrical surface, and can be at a distance from the surrounding components of the screw coupling.
  • an axial disk 9 is provided axially next to the locking ring 7 and the retaining ring 8 radially outside on the threaded rod 1, which one Axial contact surface 10 forms both for the retaining ring 7 and for the retaining ring 8.
  • the axial disk 9 is preferably supported against the threaded rod 1 on a collar 11 at the end of the external thread 4.
  • the axial washer 9 ensures that the locking ring 7 and the retaining ring 8 are aligned with one another in the radial direction and can also represent a stop surface for the screw body 15 in order to block it against unscrewing beyond the axial end of the threaded rod 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen mit einer Gewindestange, die im Bereich ihrer beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement trägt, wobei wenigstens eines der Kuppelelemente oder beide Kuppelelemente auf ein Außengewinde der Gewindestange aufgeschraubt sind und die Gewindestange verdrehbar ist, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen zu variieren; mit wenigstens einer Abschraubsicherung am axialen Ende der Gewindestange, auf welches das Kuppelelement aufgeschraubt ist, wobei die Abschraubsicherung das Kuppelelement gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert; und die Abschraubsicherung eine sich wenigstens über einen Teil des Umfangs der Gewindestange erstreckende Nut umfasst, in die ein aus der Nut radial vorstehender Sicherungsring eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochen ist. Die erfindungsgemäße Schraubenkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass radial außen auf dem Sicherungsring ein über seinem Umfang geschlossener Haltering angeordnet ist, der den Sicherungsring vollumfänglich umschließt.

Description

Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen, wobei die Schienenfahrzeuge Zughaken oder andere Kuppeleinrichtungen aufweisen, in welche die Schraubenkupplung mit ihren Kuppelelementen einhakbar oder einsetzbar ist, um die beiden Kuppeleinrichtungen miteinander zu kuppeln. Die Erfindung betrifft ferner eine Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung.
Schraubenkupplungen dienen dazu, zwei Schienenfahrzeuge zum Beispiel mit ihren Zughaken aneinander zu kuppeln. Hierfür weisen die Schraubenkupplungen jeweils zwei Kuppelelemente an ihren beiden axialen Enden auf. Zwischen den Kuppelelementen ist eine Gewindestange, auch Spindel genannt, vorgesehen, auf welche die Kuppelelemente aufgeschraubt sind. Somit kann durch Drehen der Gewindestange der Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen verändert werden und damit kann die Schraubenkupplung zwischen zwei Schienenfahrzeugen, die beispielsweise über Puffer aneinander abgestützt sind, verspannt werden.
Die Kuppelelemente der Schraubenkupplungen weisen in der Regel jeweils eine Öse auf, die über den entsprechenden Zughaken geschoben und in diesen eingehängt werden kann. Prinzipiell ist die vorliegende Erfindung jedoch auch bei anders gestalteten Schraubenkupplungen anwendbar, beispielsweise bei Übergangskupplungen oder Gemischtzugkupplungen, bei denen die Kuppelelemente verschieden zueinander gestaltet sein können, entweder, indem die Ösen verschiedene axiale Längen aufweisen oder indem statt einer Öse ein anderes Kuppelelement zum Anschluss an eine Kuppeleinrichtung an einem Schienenfahrzeug vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist auch bei Schraubenkupplungen anwendbar, bei welchen beide Kuppelelemente keine Öse aufweisen, sondern anders gestaltete Kuppelelemente aufweisen. Um zu verhindern, dass die Gewindestangen aus den Kuppelelementen vollständig herausgedreht werden können, weisen gattungsgemäße Schraubenkupplungen eine Abschraubsicherung an jedem axialen Ende der Gewindestange auf, auf welches ein Kuppelelement aufgeschraubt ist. Häufig wird eine an die Gewindestange angeschweißte, radial über die Gewindestange hervorstehende Scheibe als Abschraubsicherung vorgesehen, sodass diese Scheibe ein Abschrauben des Kuppelelementes über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus GB 1911/11136 A vorbekannt. Andere bekannte Abschraubsicherungen weisen am axialen Ende der Gewindestange einen Splint oder Spannstift auf, der entsprechend radial über das Außengewinde der Gewindestange hervorsteht und somit das Kuppelelement gegen eine Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert.
Ferner sind Schlüsselringsicherungen als Abschraubsicherung am axialen Ende der Gewindestange bekannt. Hierbei wird ein über seinem Umfang geschlitzter, federnder Drahtring hinter einer Passscheibe und einem Ring in eine Nut am axialen Ende der Gewindestange eingesteckt, sodass er radial nach außen aus der Nut herausragt und damit das aufgeschraubte Kuppelelement gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert.
Die bekannten Abschraubsicherungen weisen jeweils Nachteile auf. Bei der Lösung mit am stirnseitigen Ende der Gewindestange angeschweißter Scheibe erfolgt beim Anschweißen der Scheibe ein Wärmeeintrag in die Gewindestange, die in der Regel aus hochfestem Vergütungsstahl hergestellt ist. Dieser Wärmeeintrag kann zu ungünstigen Gefügeveränderungen im Material der Gewindestange führen und der Schweißvorgang erfordert eine aufwändige Vorbereitung sowie einen speziell ausgebildeten Schweißer, der in der Regeln nur ausgewählten Werkstätten verfügbar ist. Bei den Lösungen mit Splint, Spannstift oder federndem Ring besteht die Gefahr, dass die Abschraubsicherung versehentlich aus ihrer Halterung gelöst wird. Beispielsweise kann ein Spannstift aus der entsprechenden Durchgangsbohrung in der Gewindestange herausgeschlagen werden und ein am federnden Ring angreifendes Moment drückt diesen aus der Nut heraus. In beiden Fällen ist die Funktion der Abschraubsicherung damit nicht mehr gegeben und die Gewindestange kann versehentlich aus dem Kuppelelement herausgeschraubt werden, was zu einem Schaden an der Gewindestange führt und Bedienpersonal verletzen kann. Ferner droht die Gefahr, dass die Gewindestange zwar noch nicht vollständig aus dem Kuppelelement herausgeschraubt ist, jedoch mit einer nicht mehr ausreichenden Anzahl von Windungen in das Kuppelelement eingeschraubt ist, sodass die Gewindestange bei der Fahrt der Schienenfahrzeuge aus dem Kuppelelement herausgerissen wird und die Fahrzeuge voneinander getrennt werden.
Die Druckschrift GB 2 014 265 A offenbart eine Manipulationsschutzvorrichtung zum Verhindern lediglich einer unbefugten Winkelverstellung eines einen Anschlag bildenden und als Gewindestange ausgeführten Einstellelementes für eine Kraftstoffeinspritzpumpenvorrichtung. Diese umfasst ein einteiliges und in Umfangsrichtung nicht geschlossenes elastisches Ringelement, welches in einer Nut am Ende der Gewindestange platziert ist und am Außenumfang über ein Kappenelement fixiert wird. Das Kappenelement verhindert lediglich einen unbefugten Zugang zur Gewindestange und damit eine dadurch erfolgende Verstellung, kann sich jedoch relativ zu dieser in Umfangsrichtung verdrehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen anzugeben, welche einen einfachen Aufbau aufweist und zugleich die eingangs genannten Nachteile vermeidet. Ferner soll eine Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung angegeben werden. Die Abschraubsicherung soll einen einfachen Aufbau aufweisen und möglichst wenig Bauraum benötigen, um auch als Nachrüstlösung in bestehende Schraubkupplungen integriert werden zu können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Schraubenkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Ferner wird eine erfindungsgemäße Abschraubsicherung angegeben.
Eine erfindungsgemäße Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen weist eine Gewindestange auf, die im Bereich ihrer beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement trägt. Die Gewindestange ist bevorzugt einteilig ausgeführt, jedoch kommt prinzipiell auch eine mehrteilige Gewindestange in Betracht, deren einzelnen Abschnitte über jeweils ein Zwischenstück, in das die Gewindestangenabschnitte mit den einander zugewandten Enden eingeschraubt sind, miteinander verbunden sind.
Wenigstens eines der beiden Kuppelelemente an den beiden axialen Enden der Gewindestange ist auf ein Außengewinde der Gewindestange aufgeschraubt. Bevorzugt sind beide Kuppelelemente auf jeweils ein axiales Ende der Gewindestange aufgeschraubt.
Die Gewindestange ist verdrehbar, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen zu variieren, weil durch Verdrehen der Gewindestange diese entweder weiter in das oder die Kuppelelemente eingeschraubt wird oder aus dem oder den Kuppelelementen herausgeschraubt wird. Die Verdrehbarkeit der Gewindestange schließt auch ein Verdrehen des oder der Kuppelelemente und Halten der Gewindestange ein.
Wenigstens ein axiales Ende der Gewindestange, insbesondere jedes axiale Ende der Gewindestange, auf welches ein Kuppelelement aufgeschraubt ist, weist eine Abschraubsicherung auf, wobei die Abschraubsicherung das Kuppelelement gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert.
Erfindungsgemäß umfasst die Abschraubsicherung eine sich wenigstens über einen Teil des Umfangs, insbesondere über den gesamten Umfang, der Gewindestange erstreckende Nut, in die ein aus der Nut radial vorstehender Sicherungsring eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochen ist, sodass er formschlüssig in die Nut eingesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß ist radial außen auf dem Sicherungsring ein über seinem Umfang geschlossener Haltering angeordnet, der den Sicherungsring vollumfänglich umschließt.
Der Haltering verhindert, dass sich der Sicherungsring, nachdem dieser in die Nut am axialen Ende der Gewindestange eingesetzt wurde, in der Radialrichtung aufweiten kann. Daher kann der Sicherungsring nicht mehr aus der Nut herausgleiten. Zugleich ist ein Verschweißen des Sicherungsringes an der Gewindestange nicht notwendig, sodass ein entsprechender Wärmeeintrag in die Gewindestange vermieden wird. Insbesondere ist der Sicherungsring frei, das heißt ohne stoffschlüssige Verbindung mit der Gewindestange, in die Nut eingesetzt. Prinzipiell könnte der Sicherungsring jedoch durch andere stoffschlüssige Maßnahmen, beispielsweise durch Verkleben, an der Gewindestange befestigt sein. Wenn ein großer Wärmeeintrag vermieden werden kann, kommt sogar ein einfaches Anschweißen oder Anheften in Betracht, um die Montage zu erleichtern.
Eine erfindungsgemäße Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung weist entsprechend einen über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochenen Sicherungsring und einen radial außen auf dem Sicherungsring positionierbaren oder angeordneten, über seinem Umfang geschlossenen Haltering auf, der bei Anordnung auf dem Sicherungsring diesen vollumfänglich umschließt.
Der Haltering kann stoffschlüssig mit dem Sicherungsring verbunden sein und ist insbesondere an diesem verschweißt. Zusätzlich oder alternativ kommt beispielsweise auch ein Aufschrumpfen des Halteringes auf den Sicherungsring in Betracht. Andere formschlüssige oder stoffschlüssige Befestigungen sind möglich.
Der Sicherungsring ist bevorzugt frei von einer stoffschlüssigen Verbindung zu der Gewindestange.
Bei dem Haltering handelt es sich insbesondere um ein ringförmiges Element, d.h. ein Element mit zumindest einer um eine Achse in Umfangsrichtung verlaufenden und in radialer Richtung weisenden Außenfläche. Diese wird von einer um diese Achse mit konstantem Radius umlaufenden Fläche beliebiger Kontur gebildet. Der Haltering ist vorzugsweise durch eine Breite charakterisiert, d.h. Erstreckung in axialer Richtung charakterisiert, welche im Wesentlichen der des Sicherungsringes entspricht oder geringfügig größer im Sinne eines Überstehens ist. Die Abschraubsicherung aus Haltering und Sicherungsring baut daher in radialer und axialer Richtung relativ kompakt und bedingt keinen zusätzlich zur Verfügung stehenden Bauraum. Diese kann dadurch ferner auch in bestehenden Systemen einfach nachgerüstet werden oder die bekannten Lösungen ersetzen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Sicherungsring mehrere voneinander getrennte Ringsegmente. Insbesondere ist der Sicherungsring aus zwei voneinander getrennten Ringsegmenten zusammengesetzt, wobei diese Ringsegmente Halbschalenelemente ausbilden können, die dann formschlüssig in die Nut in der Gewindestange eingesetzt werden können, gemeinsam die Gewindestange vollständig oder nahezu vollständig über dem Umfang umschließen und durch Überschieben des geschlossenen Halterings in der Nut gehalten werden. Die zumindest zweiteilige Ausführung ist einfach montierbar und die einzelnen Ringsegmente bleiben auch unter Torsionseinfluss relativ formstabil.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Sicherungsring über seinem Umfang genau einmal unterbrochen. Somit kann er nach Art eines Federrings insbesondere quer zur Längsachse der Gewindestange über die Gewindestange in die Nut geschoben werden, wobei er bevorzugt elastisch aufgespreizt wird. Wenn er in die Nut eingesetzt wurde, insbesondere in diese eingeschnappt ist, kann der Haltering radial außen auf den Sicherungsring geschoben werden und ein erneutes Aufspreizen verhindern.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Abschraubsicherung eine Axialscheibe, die axial neben dem Sicherungsring auf der Gewindestange angeordnet ist und eine Axialanlagefläche für den Sicherungsring und den Haltering bildet. Demgemäß steht die Axialscheibe in Radialrichtung über den Sicherungsring hinaus, sodass sich der auf dem Sicherungsring angeordnete Haltering in der Axialrichtung an der Axialscheibe abstützen kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Axialscheibe zusammen mit dem Sicherungsring in der Nut positioniert werden. Bevorzugt ist die Axialscheibe jedoch außerhalb der Nut auf der Gewindestange angeordnet und insbesondere in der Axialrichtung gegen einen Bund der Gewindestange am axialen Ende des Außengewindes der Gewindestange abgestützt.
Das oder die Kuppelelemente können insbesondere unmittelbar auf die Gewindestange aufgeschraubt sein und weisen bevorzugt jeweils einen mit einem Innengewinde versehenen Schraubkörper auf, der auf das Außengewinde der Gewindestange aufgeschraubt ist, sowie eine gelenkig am Schraubkörper angeschlossene Kuppelöse. Um die Gewindestange verdrehen zu können und das Antriebsmoment mit einem Hebel aufbringen zu können, ist bevorzugt in einem axial mittleren Bereich der Gewindestange ein Schwengel drehtest an der Gewindestange angeschlossen. Ein solcher Schwengel kann einen drehtest an der Gewindestange angeschlossenen Grundkörper und eine gelenkig hieran angeschlossenen Grift aufweisen.
Die Nut in der Gewindestange, in welche der Sicherungsring eingesetzt ist, hat bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt. Es kommen jedoch auch andere Querschnittsformen in Betracht, beispielsweise ein V-förmiger Querschnitt.
Der Sicherungsring weist bevorzugt eine Schulter auf, die axial neben der Nut auf einer radial äußeren Oberfläche der Gewindestange aufliegt, wenn der Sicherungsring in die Nut eingesetzt ist. Beispielsweise weist der Sicherungsring einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei ein Fußbereich des T-förmigen Querschnitts in die Nut eingreift und ein Dachbereich des T-förmigen Querschnitts sich in der Axialrichtung außen auf der Gewindestange erstreckt und damit bevorzugt zwei radial innere Schultern ausbildet, die radial außen auf der Gewindestange aufliegen.
Wenn nur eine Schulter vorgesehen sein soll, weist der Sicherungsring zum Beispiel eine Winkelform auf, wobei ein Schenkel des Winkels in die Nut eingreift und der andere Schenkel des Winkels die Schulter ausbildet. Die Querschnittformen beziehen sich auf einen Axialschnitt durch den Sicherungsring, das heißt durch den Schnitt entlang der Längsrichtung der Gewindestange, jeweils bezogen auf eine Seite neben der Längsachse.
Die Abschraubsicherung weist bevorzugt eine solche maximale radiale Erstreckung auf, dass sie innerhalb einer Bohrung des jeweiligen Kuppelelements verschoben werden kann. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Schraubenkupplung;
Figur 2 eine axiale Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Abschraubsicherung;
Figur 3 einen Axialschnitt entlang der Schnittlinie A-A aus der Figur 2 durch die Abschraubsicherung mit angrenzenden Bereichen der
Schraubenkupplung.
In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Schraubenkupplung dargestellt, mit welcher zwei Schienenfahrzeuge, umfassend jeweils einen Zughaken, aneinander gekuppelt werden können. Die Schraubenkupplung weist eine Gewindestange 1 , die auch als Spindel bezeichnet wird, auf, an deren beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement 2, 3 aufgeschraubt ist. Die Kuppelelemente 2, 3 können auch an einer anderen Kuppeleinrichtung des Schienenfahrzeugs als einem Zughaken befestigt werden, beispielsweise an einem Bolzen 20, wie hier schematisch durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Kuppelelemente 2, 3 sind hier insbesondere als Schraubenkupplungsbügel ausgeführt.
Jedes Kuppelelement 2, 3 weist einen Schraubkörper 15 auf, hier in Form eines Würfels oder Quaders, der ein Innengewinde 14 umfasst, das auf das Außengewinde 4 der Gewindestange 1 aufgeschraubt ist. Am Schraubkörper 15 ist jeweils eine Kuppelöse 16 gelenkig angeschlossen, die über ein entsprechendes Bauteil am Schienenfahrzeug, beispielsweise Zughaken oder Bolzen 20, geschoben beziehungsweise eingehängt werden kann, um eine formschlüssige Verbindung, zumindest für Zugkräfte, mit dem Schienenfahrzeug herzustellen.
Um die Gewindestange 1 leichter verdrehen zu können, und dadurch den Abstand zwischen den beiden Schraubkörpern 15 zu ändern, ist in der axialen Mitte der Gewindestange 1 zwischen zwei Abschnitten des Außengewindes 4 ein Schwengel 17 drehfest an der Gewindestange 1 angeschlossen. Dieser kann gegriffen werden und bildet einen Hebel für die Einleitung des Drehmomentes in die Gewindestange 1.
Beim Drehen der Gewindestange 1 um deren Längsachse 19 in eine erste Richtung, werden die beiden Schraubkörper 15 aufeinander zubewegt. Beim Drehen in eine entgegengesetzte zweite Richtung werden die Schraubkörper 15 auseinander bewegt. Im letztgenannten Fall besteht die Gefahr, dass die Schraubkörper 15 von der Gewindestange 1 abgeschraubt werden, weswegen im Bereich von jedem axialen Ende der Gewindestange 1 eine Abschraubsicherung 5 vorgesehen ist.
Die Abschraubsicherung 5 hat bevorzugt eine solche maximale radiale Erstreckung, dass sie innerhalb einer Bohrung der Schraubkörper 15 verschoben werden kann.
Details einer vorteilhaften Abschraubsicherung sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
Jede Abschraubsicherung 5 weist einen Sicherungsring 7 auf, der die Längsachse 19 der Gewindestange 1 konzentrisch umschließt und in eine Nut 6 im Bereich des axialen Endes der Gewindestange 1 eingesetzt ist. Der Sicherungsring 7 weist wenigstens eine Unterbrechung über seinem Umfang auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sicherungsring 7 aus zwei voneinander getrennten Ringsegmenten 7.1, 7.2 zusammengesetzt, die im in die Nut 6 eingesetzten Zustand in der Umfangsrichtung nur einen geringen Abstand zueinander aufweisen, sodass sie die Gewindestange 1 nahezu über ihrem gesamten Umfang umschließen.
Die Ringsegmente 7.1 und 7.2 weisen in einem Axialschnitt durch die Längsachse 19 gesehen, jeweils einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei der Fußbereich in die Nut 6 eingesetzt ist und der Dachbereich zwei radial innere Schultern 18 ausbildet, die auf dem äußeren Umfang der Gewindestange 1 aufliegen. Damit können die Ringsegmente 7.1 und 7.2 leicht und exakt außen auf der Gewindestange 1 beziehungsweise in der Nut 6 positioniert und gehalten werden.
Um zu verhindern, dass sich die Ringsegmente 7.1 und 7.2 aus der Nut 6 lösen, ist radial außen auf den Sicherungsring 7, das heißt auf beide Ringsegmente 7.1 und 7.2, ein Haltering 8 geschoben, der über seinem Umfang geschlossen ist und den Sicherungsring 7 vollumfänglich umschließt. Der Haltering 8 ist bevorzugt am Sicherungsring 7 angeschweißt, beispielsweise mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten Schweißnähten 13.
Um ein Verschweißen zu erleichtern, weist der Haltering 8 bevorzugt an seinem vom Außengewinde 4 abgewandten stirnseitigen Ende eine Fase 12 auf, in die die Schweißnähte 13 eingebracht werden können, sodass die Schweißnähte 13 die radial schräg nach innen gerichtete Oberfläche der Fase 12 und die radial nach außen gerichtete, durch die Fase 12 freigegebene Oberfläche des Sicherungsringes 7 kontaktieren.
Die radial äußere Oberfläche 21 des Halterings 8 kann als freie Oberfläche, insbesondere als zylindrische Oberfläche, ausgeführt sein und einen Abstand zu den umgebenden Bauteilen der Schraubenkupplung aufweisen.
Bevorzugt ist axial neben dem Sicherungsring 7 und dem Haltering 8 radial außen auf der Gewindestange 1 eine Axialscheibe 9 vorgesehen, die eine Axialanlagefläche 10 sowohl für den Sicherungsring 7 als auch für den Haltering 8 ausbildet. Die Axialscheibe 9 ist bevorzugt an einem Bund 11 am Ende des Außengewindes 4 gegen die Gewindestange 1 abgestützt. Die Axialscheibe 9 stellt sicher, dass der Sicherungsring 7 und der Haltering 8 in der Radialrichtung zueinander ausgerichtet sind und kann ferner eine Anschlagfläche für den Schraubkörper 15 darstellen, um diesen gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange 1 hinaus zu blockieren.
Bezugszeichen
1 Gewindestange
2 Kuppelelement
3 Kuppelelement
4 Außengewinde
5 Abschraubsicherung
6 Nut
7 Sicherungsring
7.1 , 7.2 Ringsegment
8 Haltering
9 Axialscheibe
10 Axialanlagefläche 11 Bund 12 Fase
13 Schweißnaht
14 Innengewinde
15 Schraubkörper
16 Kuppelöse
17 Schwengel
18 Schulter
19 Längsachse
20 Bolzen 21 radial äußere Oberfläche

Claims

Patentansprüche
1. Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen mit einer Gewindestange (1), die im Bereich ihrer beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement (2, 3) trägt, wobei wenigstens eines der Kuppelelemente (2, 3) oder beide Kuppelelemente (2, 3) auf ein Außengewinde (4) der Gewindestange (1) aufgeschraubt sind und die Gewindestange (1) verdrehbar ist, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen (2, 3) zu variieren; mit wenigstens einer Abschraubsicherung (5) am axialen Ende der Gewindestange (1), auf welches das Kuppelelement (2, 3) aufgeschraubt ist, wobei die Abschraubsicherung (5) das Kuppelelement (2, 3) gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange (1) hinaus blockiert; und die Abschraubsicherung (5) eine sich wenigstens über einen Teil des Umfangs der Gewindestange (1) erstreckende Nut (6) umfasst, in die ein aus der Nut (6) radial vorstehender Sicherungsring (7) eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring (7) über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochen ist; dadurch gekennzeichnet, dass radial außen auf dem Sicherungsring (7) ein über seinem Umfang geschlossener Haltering (8) angeordnet ist, der den Sicherungsring (7) vollumfänglich umschließt.
2. Schraubenkupplung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) aus wenigstens zwei voneinander getrennten Ringsegmenten (7.1, 7.2) zusammengesetzt ist.
3. Schraubenkupplung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) über seinem Umfang genau einmal unterbrochen ist.
4. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) stoffschlüssig mit dem Sicherungsring (7) verbunden ist, insbesondere verschweißt ist.
5. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) auf den Sicherungsring (7) aufgeschrumpft ist.
6. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) frei von einer stoffschlüssigen Verbindung zu der Gewindestange (1) ist.
7. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschraubsicherung (5) ferner eine Axialscheibe (9) umfasst, die axial neben dem Sicherungsring (7) auf der Gewindestange
(I) angeordnet ist und eine Axialanlagefläche (10) für den Sicherungsring (7) und den Haltering (8) bildet.
8. Schraubenkupplung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (9) außerhalb der Nut (6) auf der Gewindestange (1) angeordnet ist und insbesondere in der Axialrichtung gegen einen Bund
(I I) der Gewindestange (1) am axialen Ende des Außengewindes (4) abgestützt ist.
9. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) wenigstens eine Schulter (18) aufweist, die axial neben der Nut (6) auf einer radial äußeren Oberfläche der Gewindestange (1) aufliegt.
10. Schraubenkupplung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein Fußbereich des T-förmigen Querschnitts in die Nut (6) eingreift und ein Dachbereich des T-förmigen Querschnitts sich in der Axialrichtung außen auf der Gewindestange (1) erstreckt.
11. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) auf seiner dem Sicherungsring (7) zugewandten radial inneren Seite an wenigstens einem axialen Ende eine Fase (12) aufweist, die einen radial äußeren Oberflächenbereich des Sicherungsringes (7) freigibt, und in die Fase (12) wenigstens eine Schweißnaht (13) eingebracht ist.
12. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die aufgeschraubten Kuppelelemente (2, 3) jeweils einen mit einem Innengewinde (14) versehenen Schraubkörper (15) umfassen, der auf das Außengewinde (4) der Gewindestange (1) aufgeschraubt ist, sowie eine gelenkig am Schraubkörper (15) angeschlossene Kuppelöse (16).
13. Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem axial mittleren Bereich der Gewindestange (1) ein Schwengel (17) drehfest an der Gewindestange (1) angeschlossen ist.
14. Abschraubsicherung (5) für eine Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochenen Sicherungsring (7), mit einem radial außen auf dem Sicherungsring (7) positionierbaren oder angeordneten, über seinem Umfang geschlossenen Haltering (8), der bei Anordnung auf dem Sicherungsring (7) diesen vollumfänglich umschließt.
15. Abschraubsicherung (5) gemäß Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) aus wenigstens zwei voneinander getrennten Ringsegmenten (7.1, 7.2) zusammengesetzt ist.
16. Abschraubsicherung (5) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) über seinem Umfang genau einmal unterbrochen ist.
17. Abschraubsicherung (5) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) auf seiner dem Sicherungsring (7) zugewandten radial inneren Seite an wenigstens einem axialen Ende eine Fase (12) aufweist, die im auf dem Sicherungsring (7) positionierten Zustand des Halteringes (8) einen radial äußeren Oberflächenbereich des Sicherungsringes (7) freigibt, sodass in die Fase (12) wenigstens eine Schweißnaht (13) einbringbar ist.
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