EP4313718A1 - Elektrokontaktkupplung und mittelpufferkupplung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Elektrokontaktkupplung und mittelpufferkupplung für ein schienenfahrzeug

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Publication number
EP4313718A1
EP4313718A1 EP22719846.2A EP22719846A EP4313718A1 EP 4313718 A1 EP4313718 A1 EP 4313718A1 EP 22719846 A EP22719846 A EP 22719846A EP 4313718 A1 EP4313718 A1 EP 4313718A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical contact
protective flap
coupling
contact coupling
elements
Prior art date
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Granted
Application number
EP22719846.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4313718B1 (de
Inventor
Matthias Biener
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 EP4313718A1 publication Critical patent/EP4313718A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4313718B1 publication Critical patent/EP4313718B1/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
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/06—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables
    • B61G5/10—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables for electric cables
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact coupling for an automatic buffer coupling with a rail vehicle.
  • the invention further relates to a central buffer coupling for a rail vehicle.
  • Conventional electrical contact couplings for automatic central buffer couplings of a rail vehicle are usually arranged adjacent to a mechanical contact coupling of the central buffer coupling and have a coupling housing in which an interface unit with a plurality of connection elements is arranged.
  • the Elektrotivekupp treatment also has a protective flap for covering access to the connection elements of the interface unit.
  • the protective flap is connected to an actuating device for moving the protective flap between a first position in which the protective flap covers the access and a second position in which the protective flap releases the access.
  • EP 1102696 B1 discloses an electrical contact coupling for an automatic central or central buffer coupling for rail vehicles.
  • the electric contact clutch has a contact carrier that can be fastened to the coupling head and is longitudinally displaceable in the longitudinal direction of the central buffer coupling.
  • the contact carrier has contacts for electrical connections and can be displaced from a rear, uncoupled position to a front position ready for coupling.
  • the contact carrier is covered by a protective flap in the rear position and exposed in the front position when the protective flap is pivoted.
  • DE 811360 discloses an arrangement for automatically opening the protective flaps on the line coupling of an automatic vehicle hitch.
  • the assembly consists of one on the front of the protective flap arranged elastic bracket with such a curved end face that when they touch the end face of the counter protective flap, opening of both protective flaps is brought about by pivoting about a rotation or pivot axis arranged transversely to the longitudinal axis of the vehicle coupling on the coupling housing of the line coupling.
  • Such automatic protective flaps are provided with a rubber element, for example, on the face contacting the counter-coupling, which serves to increase the friction on contact with the face of the protective flap of a counter-electrical contact coupling or a to create a certain form fit.
  • These rubber parts which are usually extruded profiles or mats, are attached to the protective flap by gluing or riveting.
  • the disadvantage of such a solution is that, with a protective flap curved around several axes, such parts are difficult to attach, or special attachments are required for this purpose must manufacture molded parts, which is associated with additional tool costs.
  • An embodiment of a protective flap is known from the subsequently published DE 10 2019 132 642 A1, which has an at least partially applied spray elastomer coating on the front side to provide a surface with increased static friction in order to be able to interact better with the protective flap of a counter-coupling .
  • the invention is therefore based on the object of providing an improved electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle, which is characterized by trouble-free release and re-covering of the interface unit.
  • a trouble-free synchronous opening of the protective flaps of the electrical contact couplings to be connected to one another is to be made possible by eliminating the disadvantages of the prior art.
  • safe opening can also be achieved with more complex surface geometries on the end faces and under extreme weather conditions.
  • the object is achieved with an electrical contact coupling for an automatic telbuffer coupling with a rail vehicle with the features of patent claim 1 .
  • the object is also achieved with a central buffer hitch for a rail vehicle with the features of patent claim 13 .
  • the present invention creates an electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle, with a housing in which an interface unit with a plurality of connection elements ments, a protective flap for covering access to the connection elements of the interface unit, and an actuating device connected to the protective flap for moving the protective flap between a first position, in which the protective flap covers the access, and a second position, in which the protective flap releases access, where at least one rolling zone for interaction with a rolling zone of a counter electrical contact coupling is arranged on the front surface of the protective flap and wherein the rolling zone has form-fitting elements for forming a form-fitting connection that acts in at least one direction of the travel path of the protective flap when interacting having form-fitting elements of a counter-electrocontact coupling designed complementarily to the form-fitting elements of the electrical contact coupling.
  • Form-fitting elements designed to be complementary to one another are understood to mean two form-fitting elements of different types that are designed to be suitable for entering into a form-fitting action that is effective in at least one direction, preferably two or more directions, when interacting with one another.
  • the form-fitting elements are formed by projections and indentations designed to match one another.
  • the present invention also creates a central buffer coupling for a rail vehicle, with a mechanical contact coupling, in particular a Scharfenberg coupling, for mechanically coupling rail vehicles, and an electrical contact coupling according to the invention.
  • One idea of the present invention is to use the positive-locking elements to provide a surface on the protective flap which advantageously allows synchronous, preferably automatic opening of the protective flaps flap of electric contact couplings free of additional measures on the protection, in particular additional elements that are difficult to apply safely and even under the most extreme weather conditions, such as snow and ice, he allows.
  • the form-fitting elements enable a secure mechanical interaction of the protective flaps of the electrical contact couplings to be coupled with one another, regardless of the surface roughness of the end faces. Furthermore, a form fit can also be guaranteed in the event of wear.
  • the individual form-fitting element is integrally formed on the protective flap, in particular formed in one piece with the latter by means of a finishing process or a subsequent shaping process.
  • the formation of the form-fitting elements by means of moldings on the protective flap is particularly advantageous. From the formations require no additional material or application of material and at the same time form the inner and outer surface of the protective flap. This offers the advantage of producing the form-fitting elements in a simple manner in one or very few work steps.
  • the form-fitting elements are captive to the protective flap due to the integral design and do not generate any additional weight.
  • the form-fitting elements in the individual rolling zones are arranged and designed in such a way that they are suitable for the form-fitting action that acts in at least one direction of the travel path of the protective flap when interacting with form-fitting elements of a mating electrical contact coupling that are designed to be complementary to the form-fitting elements of the electrical contact coupling when moving in the direction of the mating - Train electrical contact coupling.
  • complementary means, in particular, opposite to one another, complementing one another in such a way as to be suitable for forming a positive fit with one another.
  • the protective flap is rotatably or pivotably mounted and the front surface of the protective flap, in particular the at least one rolling zone provided or formed on this, is at least partially curved around the rotary or pivot axis.
  • the bearing is in particular arranged and designed in such a way that when force is introduced on the end face when two protective flaps of two electrical contact couplings to be coupled to one another meet, when the electrical contact coupling moves perpendicularly to the pivot axis, a moment is generated around this and the end faces brought into operative connection roll off one another .
  • an automatically opening protective flap can be provided, which is automatically actuated when the carriages of a rail vehicle to be coupled together and thus also the electrical contact couplings of these move towards one another, without additional drive devices and specially designed actuating devices being required, which results in lower costs Electrical contact coupling never strikes.
  • At least two or a plurality, in particular an even number, of rolling zones are provided on the front surface, with at least a portion of a respective rolling zone and at least a portion of the arrangement areas of the interlocking elements in the respective rolling zone, preferably the entire rolling zone and all arrangement areas in this are arranged as mirror images with respect to a central plane.
  • the central plane can be described by a theoretical axis oriented in the longitudinal direction, in particular a longitudinal axis arranged in the central area viewed in the width direction of the extension of the protective flap, and a perpendicular to this in the vertical direction.
  • the positive-locking elements arranged on the mutually mirror-inverted arrangement regions are each designed as positive-locking elements designed to be complementary to one another. This allows electrical contact couplings of the same type, which are provided on the mutually facing end areas of carriages, in particular rail vehicles, to be coupled to one another in a simple manner, with the release of the interface unit automatically due to the form fit and a force component in the longitudinal direction of the electrical contact coupling on the mitei Nander spent in operative connection protective flaps is effected.
  • the release takes place automatically when the electrical contact couplings of two rail vehicles to be coupled to each other move towards each other, in particular wagons, in that after engagement of the mutually complementary form-fitting elements of electrical contact coupling and mating electrical contact coupling as the two wagons to be coupled together continue to move towards each other, the resulting the force component acting in the longitudinal direction of the protective flap causes a moment which causes the protective flap and counter-protective flap to roll or roll off.
  • two such rolling zones are provided on the front surface of the protective flap.
  • the individual partial areas of the rolling zones preferably all of the individual rolling zones, are arranged in pairs in mirror images with respect to the central plane.
  • form-fitting elements of different types in particular at least form-fitting elements of a first type and form-fitting elements of a second type, are arranged in a single rolling zone, with the respective form-fitting elements of one type being formed in the same way in terms of shape, cross-section and dimensions.
  • this training strug in the case of the form-fitting elements of the first and second type by the form-fitting elements which are complementary to one another, as a result of which the variety of shapes of the form-fitting elements is reduced to a minimum.
  • an electric contact coupling that can be turned over with respect to the protective flap can also be provided.
  • the individual form-fitting element is characterized by an extension in the direction of width and direction of the protective flap, the cross-sectional profile of the individual form-fitting element being constant in the width direction according to a first alternative and variable according to a second alternative.
  • the form-fitting elements of different types arranged in a rolling zone are preferably arranged alternately in the vertical direction, with the form-fitting elements arranged in a rolling zone being formed in particular by alternating elevations and depressions, which are formed with the main directional component extending in the width direction of the protective flap.
  • a type of toothing is provided which enables a defined engagement with the form-fitting elements of a mating electrical contact coupling.
  • the elevations or depressions are formed by formations on the protective flap.
  • a toothing in particular preferably a round-arched toothing, with the radii describing the tooth geometry and transitions be chosen to be relatively large.
  • the resulting profile can also be referred to as a wavy or wave profile.
  • the protective flap is mounted pivotably about a pivot axis on the housing and the basic contour of the front surface of the protective flap is characterized in cross section in the position covering the access by a sequence of radii, each of which represents the distance between the pivot axis and the surface the front surface, wherein the radii, starting from a horizontal plane laid through the pivot axis, increase in the vertical direction in the direction of the travel path for opening the protective flap.
  • the introduction of force on the protective flap causes a moment about the pivot axis and, as a result of the mutual entrainment of the protective flaps caused by the form-fitting elements, safe rolling of the protective flaps on each other when releasing the interface unit.
  • the length of the required travel in the longitudinal direction in relation to the swivel angle can be easily varied via the radii and adapted to the requirements of the application.
  • each rolling zone is provided on the protective flap, with the form-fitting elements arranged in each rolling zone describing a wave profile in a sectional plane that can be described by the longitudinal direction and the vertical direction in cross section viewed in the vertical direction.
  • a first section of the front surface of the protective flap is essentially arcuate, and further sections surrounding the first section, in particular laterally, above and/or below, are angled towards the first section.
  • the protective flap thus has a geometry that is curved around several axes.
  • the connection elements of the interface unit are connected to electrical lines, in particular electrical supply lines and/or electrical signal lines.
  • the electrical contact coupling can thus advantageously provide a connection between electrical lines, in particular electrical supply lines and/or electrical signal lines, between respective rail vehicles.
  • the electrical contact coupling is arranged above, below or to the side of the mechanical contact coupling in an installed position of the central buffer coupling in the rail vehicle.
  • the arrangement of the electrical contact coupling according to the invention can thus be flexibly adapted to the respective structural or systemic requirements of the central buffer coupling.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2a shows a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with the protective flap closed according to the preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2b shows a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with the protective flap open according to the preferred embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a view of the front surface of a protective flap designed according to the invention
  • 5a to 5d is a schematic representation of a front surface of a protective flap with an example of a possible arrangement and formation of the rolling zones.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical contact coupling 1 for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention.
  • the electrical contact coupling 1 can be assigned to a vehicle, in particular a rail vehicle, and is designed for coupling to a counter electrical contact coupling of another vehicle that can be coupled to the vehicle.
  • 2a shows the electrical contact coupling 1 reproduced in FIG. 1 in an arrangement on such a central buffer coupling 2 in the closed position, and FIG. 2b in the open position.
  • the same reference numerals are used for the same elements in the figures.
  • the electrical contact coupling 1 for an automatic central buffer coupling (not shown in FIG. 1) of the rail vehicle has a housing 10 in which an interface unit (not shown in FIG. 1) with a plurality of connection elements is arranged.
  • the electrical contact coupler 1 is shown in the uncoupled and interface unit covering position, i.e. free of contact with a mating electrical contact coupler.
  • the electrical contact coupling 1 is characterized by an extension in the longitudinal direction L, which in the installation position in relation to the center buffer coupling 2 coincides with the longitudinal axis LK of the latter, an extension in the width direction B (transverse to the longitudinal direction) and an extension in the vertical direction, i.e. height direction H.
  • the electrical contact coupling 1 has a protective flap 16 to cover an access 18 to the connection elements 14 of the interface unit 12 .
  • the protective flap 16 is described with a travel path between a first position P1, in which the protective flap 16 covers the access 18 and which is shown here, and a second position P2 (reproduced in FIG. 2b). ben), in which the protective flap 16 releases access 18, movable, in particular movable.
  • the travel path that can be described by the movement of the protective flap 16 is indicated in the illustrated case by means of a double arrow and is characterized by a main directional component in the vertical direction.
  • An actuating device 20 is provided for moving the protective flap 16 between the positions P1 and P2 and/or vice versa.
  • actuation in at least one direction between the positions P1 and P2 and/or vice versa takes place completely automatically through the interaction with a counter-protective flap of the counter-electrical contact coupling.
  • the provision takes place before preferably via spring force.
  • the travel path that can be described between the positions P1 and P2 or vice versa can advantageously be described by a simple pivoting movement, as in the case shown.
  • the protective flap 16 is rotatable about a pivot axis D on the housing 10 gela siege.
  • the face of the protective flap 16 facing away from the interface unit 12 has a face surface 17 .
  • at least one rolling zone 19 is provided on the frontal surface 17 of the protective flap 16 for interaction with counter-rolling zones of a frontal surface of a counter-electrical contact coupling.
  • rolling zones arranged in pairs here two rolling zones 19.1, 19.2 forming a pair, are provided.
  • form-locking elements 25.1, 25.2 are provided, which interact with complementarily designed form-locking elements of a counter-electrical contact coupling, forming a form-locking connection effective in the direction of the travel path.
  • a counter-electrical contact coupling can take place in the form of a line or a surface.
  • the positive-locking elements 25.1, 25.2 on the protective flap 16 are arranged and aligned such that when interacting with the end face of a counter-protective flap of a counter-electrical contact coupling when moving together, ie when moving towards one another, a positive connection is generated.
  • the protective flaps 16 of the electrical contact coupling 1 and counter-electrical contact coupling roll off one another at least in the region of their rolling zones 19.1 and 19.2.
  • the arrangement and design of the at least one rolling zone 19.1 or 19.2 and the positive-locking elements arranged therein is dependent on the design of the contour of the protective flap 16 and the desired travel path.
  • the electrical contact coupling 1 also reversible with regard to the protective flap 16, i.e. that the couplings that can be coupled with one another - electrical contact coupling and counter-electrical contact coupling - can be coupled with one another with an identical configuration
  • at least two or an even number of rolling zones are provided on the protective flap 16 .
  • two rolling zones 19.1, 19.2 are provided.
  • the individual rolling zone 19.1 and 19.2 in FIG. 1 extends over a partial area of the front surface 17.
  • This is characterized by an extension in the vertical direction F1 and width direction B on the front surface 17.
  • At least partial areas of the two rolling zones 19.1, 19.2 and the arrangement areas of the form-fitting elements 25.1, 25.2 provided therein are arranged as mirror images with respect to a central plane ME.
  • the central plane ME can be described by a theoretical axis in the longitudinal direction L, in particular a longitudinal axis L arranged in the width direction of the extension of the protective flap 16 in the central region of this, and a perpendicular to this in the vertical direction H.
  • There- in each of the mutually mirror-inverted arrangement areas arranged within the rolling zones 19.1, 19.2 form-locking elements 25.1, 25.2 are each designed as form-locking elements complementary to one another.
  • only form-fitting elements 25.1 of a first type and form-fitting elements 25.2 of a second type are provided on the protective flap 16, with the form-fitting elements 25.1 of the first type being designed to complement the form-fitting elements 25.2 of the second type and vice versa.
  • Appropriate arrangement of these can ensure that two protective flaps of the same structure, an electrical contact coupling and a counter-electrical contact coupling, can be operatively connected to one another in an optimal manner.
  • at least a partial area of the rolling zones 19.1 and 19.2 is arranged on a protective flap 16 in a mirror-inverted manner with respect to the central plane ME.
  • the arrangement of at least part of the arrangement areas of the form-fitting elements 25.1, 25.2 in these is also preferably carried out in mirror image, but where form-fitting elements 25.1, 25.2 that are always designed to be complementary to one another are arranged in the arrangement areas.
  • the positive-locking elements 25.1 and 25.2 in the two rolling zones 19.1, 19.2 are formed by elevations and depressions arranged vertically alternating in the direction of the travel path of the protective flap 16 and thus in the illustrated case.
  • a wavy contour profile or a type of toothing geometry thus results.
  • the form-fitting elements 25.1, 25.2 describing the individual elevations and depressions preferably extend directly in the width direction over a partial area of the front surface 17.
  • the profile of the individual elevations or depressions in the width direction can be constant over the extension in this direction 1 to 3 variable, in particular in the width direction of the front surface 17 on both sides of this zulau fend, be formed.
  • these positive-locking elements 25.1, 25.2 are incorporated when the protective flap 16 is in the open position, preferably formed by forming, for example embossed or formed directly during casting.
  • the front surface 17 of the protective flap 16 is preferably formed ge curved.
  • the curvature is characterized by at least one radius or, as in the case shown, by a large number of different radii r1 to rn. This can be seen by way of example in FIG. 1 and FIGS. 4a to 4c, in which the actuation of the protective flap 16 and its movement along a travel path between the positions P1 and P2 is shown.
  • a first section 26a1 of the front surface 17 of the protective flap 16 is essentially arcuate, the arc being produced by one or, as better shown here and in FIG. 4a, by a plurality of radii r1 to rn.
  • the actuating device 20 preferably has spring elements 20a, 20b which are arranged on the respective axial end sections of the protective flap 16 and which enable the protective flap to close automatically.
  • the actuating device 20 here by the protective flap 16 partially enclosed first spring element 20a and by the protective flap 16 partially enclosed second spring element 20b.
  • the protective flap 16 has a first pivot bearing 16a having two plates 16a1, 16a2 arranged parallel to one another and a second pivot bearing 16b having two plates 16b1, 16b2 arranged parallel to one another.
  • the two plates 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and the second pivot bearing 16b, which are arranged parallel to one another and essentially perpendicular to the end face of the protective flap 16, are integrally formed here with the protective flap 16, welded in the present embodiment.
  • the protective flap 16 with the plates 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and the second pivot bearing 16b is designed as a cast part.
  • the first spring element 20a is arranged between the parallel plates 16a1, 16a2 of the first pivot bearing 16a.
  • the second spring element 20b is arranged between the mutually parallel plates 16b1, 16b2 of the second pivot bearing 16b.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are each formed by a torsion spring.
  • a first axial end section 20a1, 20b1 of the respective torsion spring is attached to the clutch housing 10.
  • a second axial end section 20a2, 20b2 of the respective torsion spring is attached to the protective flap 16.
  • the reverse variant is also conceivable.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are partially enclosed in the width direction B of the electrical contact coupling 1 by an outer plate 16a2, 16b2 of the respective pivot bearing 16a, 16b and also partially enclosed in the longitudinal direction L of the electrical contact coupling 1 by an end face of the protective flap 16.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b can be completely enclosed, for example in the width direction and/or in the longitudinal direction of the electrical contact coupling 1 .
  • the first axial end section 20a1, 20a2 of the respective torsion spring is inserted into a receptacle arranged on the respective side surface 10a, 10b of the clutch housing 10.
  • the second axial end section 20b1 , 20b2 of the respective spring's rests against a rear side of the end face 17 of the protective flap 16 lying in the longitudinal direction L of the electrical contact coupling 1 .
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are also designed to act on the protective flap 16 with a predetermined restoring force F in order to reset it into the first position P1.
  • the spring elements 20a and 20b Due to their connection to the hitch housing 10 and the protective flap 16, the spring elements 20a and 20b cause a restoring force when the protective flap 16 is adjusted. Due to the extensive inclusion/envelopment of the spring elements 20a, 20b in the protective flap 16, however, they are no longer exposed to the environmental and weather conditions without protection, so that their function is always guaranteed.
  • the central buffer coupling 2 for the rail vehicle has a mechanical contact coupling 3, in the present embodiment a Scharfenberg coupling, for the mechanical coupling of rail vehicles, as well as the electrical contact coupling 1.
  • the electrical contact coupling 1 is arranged above the mechanical contact coupling 3 in an installed position of the central buffer coupling 2 in the rail vehicle shown in FIGS.
  • the electrical contact coupling 1 can be arranged, for example, to the side of the mechanical contact coupling or under the mechanical contact coupling 3 .
  • FIG. 2a shows a schematic representation of electrical contact coupling 1 in the arrangement position on central buffer coupling 2
  • protective flap 16 is in first position P1, in which protective flap 16 covers access 18 to connecting elements 14 of interface unit 12.
  • Fig. 2b shows a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic cal center buffer coupling 2 of the rail vehicle with a correspondingly opened protective flap 16 according to the preferred embodiment of the inventions.
  • the protective flap 16 is shown in the present representation in the second position P2, in which the protective flap 16 access 18 to the connection elements 14 of the interface unit 12 releases.
  • connection elements 14 of the interface unit 12 can be connected to electrical lines 22, in particular electrical supply lines 22a and electrical signal lines 22b, and are connected in the installed position on the vehicle.
  • FIG. 3 shows an advantageous embodiment of a protective flap 16 in a view of the end face 17.
  • the two rolling zones 19.1, 19.2 forming a pair can be seen on the protective flap 16, which are arranged adjacent to one another in the widthwise direction of the protective flap.
  • form-fitting elements of different types are arranged, here form-fitting elements 25.1 of a first type and form-fitting elements of a second type 25.2, which form at least one form-fitting connection in the vertical direction in the opening direction of the protective flap when interacting with complementary form-fitting elements of a counter electrical contact coupling.
  • the arrangement is preferably directly alternate ren.
  • arrangement areas for the form-fitting elements are provided for this purpose.
  • the arrangement areas for the form-fitting elements in these partial areas are each arranged as a mirror image with respect to a central plane ME, which is arranged by an axis in the longitudinal direction L and a perpendicular to this in vertical direction H is writable.
  • a central plane ME which is arranged by an axis in the longitudinal direction L and a perpendicular to this in vertical direction H is writable.
  • form-fitting elements that are designed in a complementary manner to one another are arranged in each case. In the case shown, these are positive-locking elements 25.1 and 25.2, 25.1 being formed by elevations or projections, while 25.2 are in the form of depressions or recesses.
  • Each rolling zone 19.1, 19.2 is characterized by form-fitting elements of at least one type; form-fitting elements of different types are preferably provided, which are preferably arranged in an alternating manner in the vertical direction.
  • the interlocking elements of different types of a rolling zone are formed by interlocking elements that are complementary to one another.
  • each individual rolling zone 19.1, 19.2 is characterized by the alternating arrangement of two types of form-fitting elements, one type of form-fitting element 25.1 and the other type of form-fitting element 25.2 being formed .
  • the type of form-fitting element 25.2 forms the complementary form-fitting element to the form-fitting element 25.1 and vice versa.
  • positive locking elements 25.1, 25.2 describing elevations and depressions are provided in an alternating manner in the vertical direction. These extend in the width direction B of the protective flap 16 and are designed in such a way designed so that a form fit in the vertical direction is possible.
  • the form-fitting elements of the first type as well as the form-fitting elements of the second type in the two rolling zones 19.1, 19.2 are of the same design in terms of geometry, extent, and dimensions. Furthermore, the alternating arrangement is chosen to be the same, particularly with regard to the distances between them.
  • FIG. 3 illustrates a particularly simple design of a scheme in which elevations and depressions alternate.
  • the rolling zones 19.1, 19.2 differ in the number of positive-locking elements 25.1, 25.2 arranged in them.
  • the mirror-image arrangement is thus only for a partial area of the rolling zone 19.1 and the arrangement areas provided in this in the rolling zone 19.2.
  • 4a to 4c show an example of an electrical contact coupling 1 according to one of FIGS. 1 to 3 in cooperation with a counter electrical contact coupling 1 ' in different positions.
  • 4a clarifies the position P1, in which the protective flap 16 of the electric contact coupling 1 or 16 ' of the counter electric contact coupling 1 ' still covers the respective interface unit. In this case, however, the protective flap 16 already contacts the counter-protective flap 16 ' of the counter-electrical contact coupling 1 and it follows that a form fit is formed by the two electrical contact couplings 1, 1 ' moving towards one another.
  • the direction of movement of the electrical contact coupling 1 and counter-electrical contact coupling 1 ' is marked with an arrow.
  • 5a to 5c illustrate by way of example possible alternative formations and arrangements of the rolling zones.
  • 5a shows an example of an embodiment with a single pair of rolling zones 19.1, 19.2, which are arranged as a mirror image with respect to the center plane ME, with the arrangement areas for the mutually complementary positive-locking elements also being arranged as a mirror image.
  • these are the form-fitting elements 25.1, 25.2.
  • at least two types of form-fitting elements 25.1, 25.2 are provided in a rolling zone, with the different types of form-fitting elements 25.1, 25.2 designed to be complementary to one another being preferably formed, the form-fitting elements
  • FIG. 5b shows an example of an embodiment with two pairs of rolling zones 19.11, 19.21 and 19.21 and 19.22.
  • the arrangement of the rolling zones 19.11, 19.21 and the Order areas for the form-fitting elements are completely mirror images of the rolling zones 19.21, 19.22.
  • the interlocking elements are each arranged alternately.
  • FIG. 5d which shows an embodiment according to FIG. 5c, a different order can also be selected.
  • the decisive factor is that if the turning ability is desired, an at least partially mirror-inverted arrangement of complementary interlocking elements is always provided. It is also possible to provide form-fitting elements of more than two types for each rolling zone.
  • a shape, dimension or nature of the components of the electrical contact coupling can be modified depending on the respective structural or systemic requirements.
  • the individual form-fitting element is designed and arranged with complementary form-fitting elements to enable at least one form-fitting in the direction of the travel path when interacting with a counter electrical contact coupling.

Landscapes

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung (1) für eine automatische Mittelpufferkupplung (2) eines Schienenfahrzeugs, mit einem Gehäuse (10), in welchem eine Schnittstelleneinheit (12) mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen (14) angeordnet ist, einer Schutzklappe (16) zum Abdecken eines Zugangs (18) zu den Anschlusselementen (14) der Schnittstelleneinheit (12), und einer mit der Schutzklappe (16) verbundenen Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe (16) zwischen einer ersten Stellung (P1), in der die Schutzklappe (16) den Zugang abdeckt, und einer zweiten Stellung (P2), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) freigibt, wobei an der stirnseitigen Oberfläche (17) der Schutzklappe (16) wenigstens eine Abwälzzone (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) zum Zusammenwirken mit einer Abwälzzone einer Gegen-Elektrokontaktkupplung (1 ') angeordnet ist, wobei die einzelne Abwälzzone (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) Formschlusselemente (25.1, 25.2) zum Ausbilden eines in zumindest einer Richtung des Verfahrweges der Schutzklappe (16) wirkenden Formschlusses beim Zusammenwirken mit zu den Formschlusselementen (25.1, 25.2) der Elektrokontaktkupplung komplementär ausgebildeten Formschlusselementen einer Gegen-Elekrokontaktkupplung (1') aufweist.

Description

Elektrokontaktkupplung und Mittelpufferkupplung für ein
Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mit telpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weite ren eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug.
Herkömmliche Elektrokontaktkupplungen für automatische Mittel puff erkupp- lungen eines Schienenfahrzeugs sind in der Regel benachbart zu einer me chanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung angeordnet und weisen ein Kupplungsgehäuse auf, in welchem eine Schnittstelleneinheit mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen angeordnet ist. Die Elektrokontaktkupp lung weist ferner eine Schutzklappe zum Abdecken eines Zugangs zu den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit auf. Die Schutzklappe ist mit einer Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe zwischen einer ersten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang abdeckt, und einer zwei ten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang freigibt, verbunden.
Die EP 1102696 B1 offenbart eine Elektrokontaktkupplung für eine automati sche Mittel- oder Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge. Die Elektrokon taktkupplung weist einen am Kupplungskopf befestigbaren und in Längsrich tung der Mittelpufferkupplung längsverschiebbar geführten Kontaktträger auf, der Kontakte für elektrische Verbindungen aufweist und der aus einer hinte ren, ungekuppelten in eine vordere, kuppelbereite Lage verschiebbar ist.
Der Kontaktträger ist in der hinteren Lage durch eine Schutzklappe abgedeckt und in der vorderen Lage bei verschwenkter Schutzklappe freigelegt.
Die DE 811360 offenbart eine Anordnung zum selbsttätigen Öffnen der Schutzklappen an der Leitungskupplung einer selbsttätigen Fahrzeugkupp lung. Die Anordnung besteht aus einem auf der Vorderseite der Schutzklappe angeordneten elastischen Bügel mit derart gebogener Stirnfläche, dass bei Berührung derselben mit der Stirnfläche der Gegenschutzklappe ein Öffnen beider Schutzklappen durch Verschwenken um eine quer zur Längsachse der Fahrzeugkupplung am Kupplungsgehäuse der Leitungskupplung angeordne ten Dreh- bzw. Schwenkachse herbeigeführt wird.
Bei bekannten selbsttätigen, durch Kontaktierung miteinander synchron öff nenden Schutzklappen einer Elektrokontaktkupplung und einer mit dieser zu kuppelnden Gegen-Elektrokontaktkupplung werden die jeweiligen Schutz klappen über eine außen am Gehäuse der Elektrokontaktkupplung bzw. der Gegen-Elektrokontaktkupplung angeordnete und der jeweiligen Schutzklappe angelenkte Federeinrichtung in der geschlossenen Position gehalten. Das Öffnen erfolgt gegen die Federeinrichtung bei Aufeinandertreffen der Schutz klappen der miteinander zu verbindenden Elektrokontaktkupplung und Gegen- Elektrokontaktkupplung beim Zusammenfahren unter Abrollen der Flächen dieser aufeinander. Herkömmlicherweise exponiert angeordnete Federele mente der Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe können dabei jedoch durch aufgewirbelte Schottersteine oder dergleichen beschädigt werden oder verloren gehen und dadurch eine Funktionalität der Betätigungs einrichtung erheblich beeinträchtigen, insbesondere beim Schließen der Schutzklappen. Zur Verbesserung der Synchronität des Öffnens und Vermei dung eines Abrutschens sind derartige selbsttätige Schutzklappen beispiels weise an der die Gegenkupplung kontaktierenden Stirnseite mit einem Gum mielement versehen, welches dazu dient, die Reibung bei Kontakt mit der Stirnseite der Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung zu erhöhen oder einen gewissen Formschluss zu erzeugen. Diese Gummiteile, bei wel chen es sich meist um Strangpressprofile oder Matten handelt, werden durch Kleben oder Nieten an der Schutzklappe befestigt. Nachteilhaft an einer sol chen Lösung ist, dass bei einer um mehrere Achsen gekrümmten Schutzklap pe sich solche Teile nur schwer befestigen lassen oder man hierfür speziell angefertigte Formteile hersteilen muss, was mit zusätzlichen Werkzeug kosten verbunden ist.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2019 132 642 A1 ist eine Ausführung ei ner Schutzklappe bekannt, welche an der Stirnseite eine zumindest teilflächig aufgebrachte Spritz-Elastomer-Beschichtung zum Bereitstellen einer Oberflä che mit erhöhter Haftreibung aufweist, um besser mit der Schutzklappe einer Gegenkupplung Zusammenwirken zu können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektrokon- taktkupplung für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahr zeugs bereitzustellen, welche durch ein störungsfreies Freigeben und wieder Abdecken der Schnittstelleneinheit charakterisiert ist. Dabei ist ein störungs freies synchrones Öffnen der Schutzklappen von miteinander zu verbinden den Elektrokontaktkupplungen zu ermöglichen, indem die Nachteile aus dem Stand der Technik behoben werden. Insbesondere ist ein sicheres Öffnen auch bei komplexeren Oberflächengeometrien der Stirnflächen und unter ext remen Witterungsbedingungen zu realisieren.
Die Aufgabe wird mit einer Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mit telpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird des Weiteren mit einer Mittelpufferkupp lung für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Elektrokontaktkupplung für eine auto matische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs, mit einem Gehäuse, in welchem eine Schnittstelleneinheit mit einer Mehrzahl von Anschlussele- menten angeordnet ist, einer Schutzklappe zum Abdecken eines Zugangs zu den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit, und einer mit der Schutz klappe verbundenen Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe zwischen einer ersten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang freigibt, wo bei an der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe wenigstens eine Abwälz zone zum Zusammenwirken mit einer Abwälzzone einer Gegen- Elektrokontaktkupplung angeordnet ist und wobei die Abwälzzone Form schlusselemente zum Ausbilden eines in zumindest einer Richtung des Ver fahrweges der Schutzklappe wirkenden Formschlusses beim Zusammenwir ken mit zu den Formschlusselementen der Elektrokontaktkupplung komple mentär ausgebildeten Formschlusselementen einer Gegen- Elekrokontaktkupplung aufweist.
Unter zueinander komplementär ausgebildeten Formschlusselementen wer den zwei Formschlusselemente unterschiedlicher Art verstanden, die derart ausgebildet sind, geeignet zu sein, beim Zusammenwirken miteinander einen in zumindest einer Richtung, vorzugsweise zwei oder mehreren Richtungen wirksamen Formschluss einzugehen. Im einfachsten Fall werden die Form schlusselemente dabei von aufeinander abgestimmt ausgebildeten Vorsprün gen und Vertiefungen gebildet.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechanischen Kontaktkupplung, insbesonde re einer Scharfenberg-Kupplung, zum mechanischen Kuppeln von Schienen fahrzeugen, und einer erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch die Formschlusselemente eine Oberfläche an der Schutzklappe bereitzustellen, welche in vorteilhafter Weise das synchrone, vorzugsweise selbsttätige Öffnen der Schutzklappen von Elektrokontaktkupplungen frei von Zusatzmaßnahmen an den Schutz klappen, insbesondere aufwendig aufzubringenden Zusatzelementen sicher und auch unter extremsten Witterungsbedingungen, wie Schnee und Eis er möglicht. Die Formschlusselemente ermöglichen dabei ein sicheres mechani sches Zusammenwirken der Schutzklappen der miteinander zu kuppelnden Elektrokontaktkupplungen unabhängig von der Oberflächenrauigkeit der Stirn flächen. Des Weiteren kann ein Formschluss auch noch bei Verschleiß ge währleistet werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist das einzelne Form schlusselement integral an der Schutzklappe ausgebildet, insbesondere durch ein Fierstellungsverfahren oder ein nachgelagertes Formgebungsverfahren einteilig mit dieser ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Formschlusselemente durch Ausformungen an der Schutzklappe. Die Aus formungen bedingen keinen zusätzlichen Materialbedarf oder Materialauftrag und bilden gleichzeitig die innere und äußere Oberfläche der Schutzklappe. Dies bietet den Vorteil der Erzeugung der Formschlusselemente auf einfache Art und Weise in einem oder sehr wenigen Arbeitsgängen. Die Formschlus selemente sind durch die integrale Ausbildung verliersicher gegenüber der Schutzklappe und erzeugen kein Zusatzgewicht.
Die Formschlusselemente in den einzelnen Abwälzzonen sind derart ange ordnet und ausgebildet, geeignet zu sein, den in zumindest einer Richtung des Verfahrweges der Schutzklappe wirkenden Formschluss beim Zusam menwirken mit zu den Formschlusselementen der Elektrokontaktkupplung komplementär ausgebildeten Formschlusselementen einer Gegen- Elekrokontaktkupplung beim Bewegen in Richtung der Gegen- Elektrokontaktkupplung auszubilden. Komplementär bedeutet dabei insbe sondere gegensätzlich zueinander, einander ergänzend derart, geeignet zu sein, einen Formschluss miteinander zu bilden. Die Schutzklappe ist dabei drehbar bzw. verschwenkbar gelagert und die stirnseitige Oberfläche der Schutzklappe, insbesondere die an dieser vorge sehene bzw. ausgebildete zumindest eine Abwälzzone ist um die Dreh- bzw- Schwenkachse zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet. Die Lagerung ist dabei insbesondere derart angeordnet und ausgebildet, dass bei Krafteinlei tung an der Stirnfläche beim Aufeinandertreffen zweier Schutzklappen zweier miteinander zu koppelnder Elektrokontaktkupplungen bei Bewegung der Elektrokontaktkupplung senkrecht zur Schwenkachse jeweils ein Moment um diese erzeugt wird und die miteinander in Wirkverbindung gebrachten Stirnflä chen aufeinander abwälzen. Dadurch kann eine selbsttätig öffnende Schutz klappe bereitgestellt werden, die automatisch beim aufeinander zu bewegen der miteinander zu kuppelnden Wagen eines Schienenfahrzeuges und damit auch der Elektrokontaktkupplungen dieser betätigt wird, ohne das zusätzliche Antriebseinrichtungen und speziell konzipierte Betätigungseinrichtungen er forderlich sind, was sich in geringeren Kosten der Elektrokontaktkupplung nie derschlägt.
Um die Elektrokontaktkupplung wendefähig, d.h. unabhängig von der Wa genausrichtung mit einer gleich ausgebildeten Elektrokontaktkupplung an dem benachbarten Wagen kuppelbar einsetzbar auszubilden, sind in einer vorteil haften Weiterbildung an der stirnseitigen Oberfläche wenigstens zwei oder eine Mehrzahl, insbesondere gerade Anzahl von Abwälzzonen vorgesehen, wobei zumindest jeweils ein Teilbereich einer jeweiligen Abwälzzone und zu mindest ein Teilbereich der Anordnungsbereiche der Formschlusselemente in der jeweiligen Abwälzzone, vorzugsweise die gesamte Abwälzzone und alle Anordnungsbereiche in dieser spiegelbildlich bezüglich einer Mittenebene an geordnet ist. Die Mittenebene ist durch eine in Längsrichtung ausgerichtete theoretische Achse, insbesondere eine in Breitenrichtung der Erstreckung der Schutzklappe in deren Mittenbereich betrachtet angeordnete Längsachse, und einer Senkrechten zu dieser in Vertikalrichtung beschreibbar. Die dabei in je- dem der zueinander spiegelbildlich angeordneten Anordnungsbereiche ange ordneten Formschlusselemente sind jeweils als komplementär zueinander ausgebildete Formschlusselemente ausgebildet. Dadurch können auf einfa che Art und Weise Elektrokontaktkupplungen gleichen Typs, welche an den zueinander weisenden Endbereichen von Wagen, insbesondere Schienen fahrzeugen vorgesehen sind, miteinander gekuppelt werden, wobei die Frei gabe der Schnittstelleneinheit automatisch durch den Formschluss und eine Kraftkomponente in Längsrichtung der Elektrokontaktkupplung auf die mitei nander in Wirkverbindung verbrachten Schutzklappen bewirkt wird. Insbeson dere erfolgt die Freigabe automatisch beim aufeinander zu bewegen der Elektrokontaktkupplungen zweier miteinander zu koppelnder Schienenfahr zeuge, insbesondere Wagen, indem nach Eingriff der zueinander komplemen tären Formschlusselemente von Elektrokontaktkupplung und Gegen- Elektrokontaktkupplung beim weiteren aufeinander zu bewegen der beiden miteinander zu koppelnden Wagen die dadurch auf die Schutzklappe in Längsrichtung wirkende Kraftkomponente ein Moment bewirkt, welches ein Abrollen bzw. Abwälzen von Schutzklappe und Gegen-Schutzklappe bewirkt.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung sind zwei derartige Abwälzzonen an der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe vorgesehen. Denkbar ist jedoch auch, dass die einzelnen Teilbereiche der Abwälzzonen, vorzugsweise die gesamten einzelnen Abwälzzonen jeweils paarweise spiegelbildlich be züglich der Mittenebene angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausbildung sind in einer einzelnen Abwälzzone Form schlusselemente verschiedener Art, insbesondere zumindest Formschlus selemente einer ersten Art und Formschlusselemente einer zweiten Art ange ordnet, wobei die jeweiligen Formschlusselemente einer Art jeweils gleich hin sichtlich Form, Querschnittsverlauf und Abmessungen ausgebildet sind. Dabei handelt es sich in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbil- düng bei den Formschlusselementen erster und zweiter Art um die jeweils zueinander komplementären Formschlusselemente, wodurch die Formenviel falt der Formschlusselemente auf ein Minimum reduziert wird. Auch kann in Kombination mit den vorgenannten Merkmalen eine hinsichtlich der Schutz klappe wendefähige Elektrokontaktkupplung bereitgestellt werden.
Das einzelne Formschlusselement ist jeweils durch eine Erstreckung in Brei tenrichtung und Flöhenrichtung der Schutzklappe charakterisiert, wobei der Querschnittsprofilverlauf des einzelnen Formschlusselementes in Breitenrich tung gemäß einer ersten Alternative konstant und gemäß einer zweiten Alter native veränderlich ist.
Vorzugsweise werden die in einer Abwälzzone angeordneten Formschlus selemente verschiedener Art alternierend in vertikaler Richtung angeordnet, wobei die in einer Abwälzzone angeordneten Formschlusselemente insbe sondere von alternierend angeordneten Erhöhungen und Vertiefungen gebil det werden, welche mit der Hauptrichtungskomponente in Breitenrichtung der Schutzklappe erstreckend ausgebildet sind. Dadurch wird eine Art Verzah nung bereitgestellt, welche einen definierten Eingriff mit den Formschlussele menten einer Gegen-Elektrokontaktkupplung ermöglicht. Die Erhöhungen oder Vertiefungen werden in besonders vorteilhafter Ausbildung von Ausfor mungen an der Schutzklappe gebildet werden. Diese sind zur Ausbildung von Erhöhungen und Vertiefungen in unterschiedlicher Richtung an der Schutz klappe ausgerichtet und beschreiben im Querschnittsprofil (in einer zur Mit tenebene der Schutzklappe parallelen Ebene) betrachtet funktional eine Ver zahnung, insbesondere vorzugsweise eine Rundbogenverzahnung, wobei die die Zahngeometrie und Übergänge beschreibenden Radien relativ groß ge wählt werden. Das sich daraus ergebende Profil kann auch als welliges bzw. Wellenprofil bezeichnet werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung ist die Schutzklappe schwenkbar um eine Schwenkachse am Gehäuse gelagert und die Grundkon tur der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe im Querschnitt in der den Zugang abdeckenden Stellung betrachtet durch eine Abfolge von Radien cha rakterisiert ist, welche jeweils den Abstand zwischen Schwenkachse und Oberfläche der stirnseitigen Oberfläche, wobei die Radien ausgehend von einer durch die Schwenkachse gelegten Horizontalebene in vertikaler Rich tung in Richtung des Verfahrweges zum Öffnen der Schutzklappe betrachtet, sich vergrößern. Die Krafteinleitung an der Schutzklappe, bedingt durch das Zusammenwirken mit der Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung beim aufeinander zu bewegen dieser zum Kuppeln der Elektrokontaktkupp- lungen, bewirkt ein Moment um die Schwenkachse und durch die dabei über die Formschlusselemente bedingte gegenseitige Mitnahme der Schutzklappen ein sicheres Abwälzen der Schutzklappen aufeinander beim Freigeben der Schnittstelleneinheit. Über die Radien kann dabei der erforderliche Verfahr weg in Längsrichtung in Bezug zum Schwenkwinkel einfach hinsichtlich seiner Länge variiert und den Erfordernissen des Einsatzfalles angepasst werden.
Im einfachsten Fall sind an der Schutzklappe zwei Abwälzzonen vorgesehen, wobei die in jeder Abwälzzone angeordneten Formschlusselemente in einer durch die Längsrichtung und die Vertikalrichtung beschreibbaren Schnittebene im Querschnitt in vertikaler Richtung betrachtet ein Wellenprofil beschreiben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein erster Abschnitt der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe im Wesentli chen bogenförmig ausgebildet ist, und wobei den ersten Abschnitt, insbeson dere seitlich, oben und/oder unten, umgebende weitere Abschnitte zum ersten Abschnitt abgewinkelt sind. Die Schutzklappe weist somit eine um mehrere Achsen gekrümmte Geometrie auf. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anschlusselemente der Schnittstelleneinheit mit elektrischen Leitungen, ins besondere elektrischen Versorgungsleitungen und/oder elektrischen Signallei tungen, verbunden sind.
Die Elektrokontaktkupplung kann somit in vorteilhafter Weise eine Verbindung elektrischer Leitungen, insbesondere elektrischer Versorgungsleitungen und/oder elektrischer Signalleitungen, zwischen jeweiligen Schienenfahrzeu gen bereitstellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Elektrokontaktkupplung in einer Einbauposition der Mittelpufferkupplung in dem Schienenfahrzeug über, unter oder seitlich der mechanischen Kontakt kupplung angeordnet ist. Die Anordnung der erfindungsgemäßen Elektrokon taktkupplung kann somit flexibel an jeweilige bauliche bzw. systemische An forderungen der Mittelpufferkupplung angepasst werden.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zu vor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausfüh rungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsfor men und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im
Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2a eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit ge schlossener Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung;
Fig. 2b eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit ge öffneter Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Ansicht auf die stirnseitige Oberfläche einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzklappe;
Fig. 4a bis 4c in einem Längsschnitt Stellungen der Schutzklappen einer Elektrokontaktkupplung und einer Gegen-Elektrokontaktkupplung zwischen geschlossener und geöffneter Position;
Fig. 5a bis 5d eine schematische Darstellung einer stirnseitigen Oberfläche einer Schutzklappe mit beispielhaft möglicher Anordnung und Aus bildung der Abwälzzonen.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektrokontaktkupplung 1 für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs gemäß ei ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Elektrokontaktkupplung 1 ist einem Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug zuordenbar und zum Kuppeln mit einer Gegen-Elektrokontaktkupplung eines weiteren, mit dem Fahrzeug koppelbaren Fahrzeuges ausgebildet. Die Fig. 2a zeigt dabei die in Fig.1 wiedergegebene Elektrokontaktkupplung 1 in einer Anordnung an einer derartigen Mittelpufferkupplung 2 in geschlossener Stellung, die Fig. 2b in ge öffneter Stellung. Für gleiche Elemente in den Figuren werden gleiche Be zugsziffern verwendet.
Die Elektrokontaktkupplung 1 für eine (in Fig. 1 nicht gezeigte) automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeuges weist ein Gehäuse 10 auf, in welchem eine (in Fig. 1 nicht gezeigte) Schnittstelleneinheit mit einer Mehr zahl von Anschlusselementen angeordnet ist. Die Elektrokontaktkupplung 1 ist in der ungekuppelten und die Schnittstelleinheit abdeckenden Stellung wie dergegeben, d.h. frei von einem Kontakt mit einer Gegen- Elektrokontaktkupplung.
Die Elektrokontaktkupplung 1 ist durch eine Erstreckung in Längsrichtung L, welche in Einbaulage in Bezug zur Mittelpufferkupplung 2 mit der Längsachse LK dieser zusammenfällt, eine Erstreckung in Breitenrichtung B (quer zur Längsrichtung) und eine Erstreckung in vertikaler Richtung, d.h. Höhenrich tung H charakterisiert.
Die Elektrokontaktkupplung 1 weist zum Abdecken eines Zugangs 18 zu den Anschlusselementen 14 der Schnittstelleneinheit 12 eine Schutzklappe 16 auf. Die Schutzklappe 16 ist unter Beschreibung eines Verfahrweges zwischen einer ersten Stellung P1 , in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 abdeckt und die hier gezeigt ist, und einer zweiten Stellung P2 (in Fig. 2b wiedergege- ben), in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 freigibt, bewegbar, insbeson dere verfahrbar. Der durch die Bewegung der Schutzklappe 16 beschreibbare Verfahrweg ist im dargestellten Fall mittels Doppelpfeil angedeutet und durch eine Hauptrichtungskomponente in vertikaler Richtung charakterisiert.
Zum Verfahren der Schutzklappe 16 zwischen den Stellungen P1 und P2 und/oder umgekehrt ist eine Betätigungseinrichtung 20 vorgesehen. Dabei erfolgt in besonders vorteilhafter Ausbildung die Betätigung in zumindest einer Richtung zwischen den Stellungen P1 und P2 oder/und umgekehrt durch das Zusammenwirken mit einer Gegen-Schutzklappe der Gegen- Elektrokontaktkupplung vollkommen selbsttätig. Die Rückstellung erfolgt vor zugsweise über Federkraft. Der zwischen den Stellungen P1 und P2 bzw. umgekehrt beschreibbare Verfahrweg ist in vorteilhafter Weise wie im darge stellten Fall durch eine einfache Schwenkbewegung beschreibbar. Dazu ist die Schutzklappe 16 drehbar um eine Schwenkachse D am Gehäuse 10 gela gert.
Die von der Schnittstelleinheit 12 abgewandte Stirnseite der Schutzklappe 16 weist eine stirnseitige Oberfläche 17 auf. Erfindungsgemäß ist an der stirnsei tigen Oberfläche 17 der Schutzklappe 16 zumindest eine Abwälzzone 19 zum Zusammenwirken mit Gegen-Abwälzzonen einer stirnseitigen Oberfläche ei ner Gegen-Elektrokontaktkupplung vorgesehen. Zur wendefähigen Ausgestal tung der Schutzklappe sind paarweise angeordnete Abwälzzonen, hier zwei, ein Paar bildende Abwälzzonen 19.1, 19.2 vorgesehen. In der zumindest ei nen Abwälzzone, hier 19.1 und 19.2 sind jeweils Formschlusselemente 25.1, 25.2 vorgesehen, welche mit komplementär ausgebildeten Formschussele menten einer Gegen-Elektrokontaktkupplung unter Ausbildung eines in Rich tung des Verfahrweges wirksamen Formschlusses Zusammenwirken. Das Zusammenwirken der Formschlusselemente 25.1, 25.2 von Elektrokontakt- kupplung 1 mit komplementär dazu ausgebildeten Formschlusselementen einer Gegen-Elektrokontaktkupplung kann dabei linien- oder flächenförmig erfolgen. Die Formschlusselemente 25.1, 25.2 an der Schutzklappe 16 sind derart angeordnet und ausgerichtet, dass beim Zusammenwirken mit der Stirnseite einer Gegen-Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung beim Zusammenfahren, d.h. beim aufeinander zu bewegen dieser ein Form schluss erzeugt wird. Bei weiterer Bewegung der Elektrokontaktkupplung 1 und der Gegen-Elektrokontaktkupplung 1 aufeinander zu bei und nach Reali sierung des Formschlusses, rollen die Schutzklappen 16 von Elektrokontakt kupplung 1 und Gegen-Elektrokontaktkupplung zumindest im Bereich ihrer Abwälzzonen 19.1 und 19.2 aufeinander ab.
Die Anordnung und Ausbildung der zumindest einen Abwälzzone 19.1 bzw. 19.2 und der darin angeordneten Formschlusselemente ist dabei abhängig von der Ausgestaltung der Kontur der Schutzklappe 16 und dem gewünschten Verfahrweg. Um die Elektrokontaktkupplung 1 im Hinblick auf die Schutzklap pe 16 auch wendefähig zu gestalten, d.h. dass die miteinander koppelbaren Kupplungen - Elektrokontaktkupplung und Gegen-Elektrokontaktkupplung - bei identischer Ausgestaltung miteinander kuppeln können, sind an der Schutzklappe 16 wenigstens zwei oder eine gerade Anzahl von Abwälzzonen vorgesehen. Im dargestellten Fall sind zwei Abwälzzonen 19.1, 19.2 vorgese hen. Die einzelne Abwälzzone 19.1 und 19.2 in Fig. 1 erstreckt sich dabei über einen Teilbereich der stirnseitigen Oberfläche 17. Diese ist durch eine Erstreckung in vertikaler Richtung Fl und Breitenrichtung B an der stirnseitigen Oberfläche 17 charakterisiert. Zumindest Teilbereiche der beiden Abwälzzo nen 19.1, 19.2 und der darin vorgesehenen Anordnungsbereiche der Form schlusselemente 25.1, 25.2 sind dabei spiegelbildlich bezüglich einer Mitten ebene ME angeordnet. Die Mittenebene ME ist durch eine theoretische Achse in Längsrichtung L, insbesondere eine in Breitenrichtung der Erstreckung der Schutzklappe 16 im Mittenbereich dieser betrachtet angeordneten Längsach se L, und einer Senkrechten zu dieser in Vertikalrichtung H beschreibbar. Da- bei sind die in jedem der zueinander spiegelbildlich angeordneten Anord nungsbereiche innerhalb der Abwälzzonen 19.1, 19.2 angeordneten Form schlusselemente 25.1 , 25.2 jeweils als komplementär zueinander ausgebilde te Formschlusselemente ausgebildet.
In besonders vorteilhafter Ausbildung sind an der Schutzklappe 16 nur Form schlusselemente 25.1 einer ersten Art und Formschlusselemente 25.2 einer zweiten Art vorgesehen, wobei die Formschlusselemente 25.1 der ersten Art komplementär zu den Formschlusselementen 25.2 der zweiten Art ausgebil det sind und umgekehrt. Durch entsprechende Anordnung dieser kann ge währleistet werden, dass zwei Schutzklappen gleichen Aufbaus einer Elektro- kontaktkupplung und einer Gegen-Elektrokontaktkupplung miteinander in op timaler Art und Weise in Wirkverbindung bringbar sind. Dazu erfolgt die An ordnung zumindest eines Teilbereichs der Abwälzzonen 19.1 und 19.2 an ei ner Schutzklappe 16 spiegelbildlich bezüglich der Mittenebene ME. Die An ordnung zumindest eines Teils der Anordnungsbereiche der Formschlussele mente 25.1, 25.2 in diesen erfolgt ebenfalls vorzugsweise spiegelbildlich, wo bei jedoch in den Anordnungsbereichen immer komplementär zueinander ausgebildete Formschlusselemente 25.1, 25.2 angeordnet werden. Im darge stellten Fall werden die Formschlusselemente 25.1 und 25.2 in den beiden Abwälzzonen 19.1, 19.2 von in Richtung des Verfahrweges der Schutzklappe 16 und damit im dargestellten Fall vertikal alternierend angeordneten Erhe bungen und Vertiefungen gebildet. In einer Schnittebene, beschreibbar durch die Längsrichtung und Vertikalrichtung der Elektrokontaktkupplung, durch die Schutzklappe 16 ergibt sich somit ein wellenförmiger Konturverlauf bzw. eine Art Verzahnungsgeometrie. Die einzelnen Erhebungen und Vertiefungen be schreibenden Formschlusselemente 25.1, 25.2 erstrecken sich dabei vor zugsweise direkt in Breitenrichtung über einen Teilbereich der stirnseitigen Oberfläche 17. Das Profil der einzelnen Erhebungen oder Vertiefungen in Breitenrichtung kann dabei konstant über die Erstreckung in dieser Richtung gewählt werden oder aber, wie in den Fig. 1 bis 3 veränderlich, insbesondere in Breitenrichtung der stirnseitigen Oberfläche 17 beidseitig auf diese zulau fend, ausgebildet sein. Im einfachsten Fall werden diese Formschlusselemen te 25.1, 25.2 bei der Fierstellung der Schutzklappe 16 eingearbeitet, vorzugs weise durch umformen ausgebildet, beispielsweise eingeprägt oder aber di rekt beim Gießen mit ausgeformt.
Die stirnseitige Oberfläche 17 der Schutzklappe 16 ist vorzugsweise ge krümmt ausgebildet. Die Krümmung ist durch mindestens einen Radius oder wie im dargestellten Fall durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Radien r1 bis rn charakterisiert. Dies ist beispielhaft in den Fig. 1 sowie den Fig. 4a bis 4c, in welcher die Betätigung der Schutzklappe 16 und deren Bewegung ent lang eines Verfahrweges zwischen den Positionen P1 und P2 wiedergegeben ist, ersichtlich. Im Einzelnen ist hier ein erster Abschnitt 26a1 der stirnseitigen Oberfläche 17 der Schutzklappe 16 im Wesentlichen bogenförmig ausgebil det, wobei der Bogen durch einen oder wie hier und in der Fig. 4a besser wie dergegeben mehrere Radien r1 bis rn erzeugt wird. Den ersten Abschnitt 26a1 seitlich, oben und unten umgebende weitere Abschnitte 26a2, 26a3, 26a4 (der untere Abschnitt ist in Fig. 1 nicht gezeigt) sind zum ersten Ab schnitt 26a1 abgewinkelt, sodass eine Gesamtoberfläche der Schutzklappe 16 in der Schnittebene eine um mehrere Achsen gekrümmte Geometrie aufweist. Durch diese Ausgestaltung werden der Verschiebeweg der Elektrokontakt- kupplung 1 in Längsrichtung und die Schwenkbewegung der Schutzklappe 16 aufeinander abgestimmt. Je nach Ausbildung der Krümmung kann der Ver schiebeweg dabei kürzer oder länger vorgesehen sein.
Die Betätigungseinrichtung 20 weist im dargestellten Fall vorzugsweise an jeweiligen axialen Endabschnitten der Schutzklappe 16 angeordnete Fe derelemente 20a, 20b auf, welche ein selbsttätiges Schließen der Schutzklap pe ermöglichen. Im Einzelnen weist hier die Betätigungseinrichtung 20 ein durch die Schutzklappe 16 abschnittsweise umschlossenes erstes Federele ment 20a und ein durch die Schutzklappe 16 abschnittsweise umschlossenes zweites Federelement 20b auf. Die Schutzklappe 16 weist ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten 16a1, 16a2 aufweisendes erstes Schwenkla ger 16a und ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten 16b1, 16b2 aufweisendes zweites Schwenklager 16b auf. Die beiden parallel zueinander, im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite der Schutzklappe 16 angeordnete Platten 16a1, 16a2, 16b1 , 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zwei ten Schwenklagers 16b sind hier mit der Schutzklappe 16 integral ausgebildet, in der vorliegenden Ausführungsform verschweißt. In einer alternativen Aus führung ist die Schutzklappe 16 mit den Platten 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zweiten Schwenklagers 16b als Gussteil ausgeführt.
Das erste Federelement 20a ist zwischen den parallel zueinander angeordne ten Platten 16a1, 16a2 des ersten Schwenklagers 16a angeordnet. Das zwei te Federelement 20b ist zwischen den parallel zueinander angeordneten Plat ten 16b1, 16b2 des zweiten Schwenklagers 16b angeordnet. Das erste Fe derelement 20a und das zweite Federelement 20b sind jeweils durch eine Schenkelfeder ausgebildet. Ein erster axialer Endabschnitt 20a1, 20b1 der jeweiligen Schenkelfeder ist am Kupplungsgehäuse 10 befestigt. Ein zweiter axialer Endabschnitt 20a2, 20b2 der jeweiligen Schenkelfeder ist an der Schutzklappe 16 befestigt. Denkbar ist auch die umgekehrte Variante.
Das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b sind in Brei tenrichtung B der Elektrokontaktkupplung 1 durch eine äußere Platte 16a2, 16b2 des jeweiligen Schwenklagers 16a, 16b abschnittsweise umschlossen und in Längsrichtung L der Elektrokontaktkupplung 1 durch eine Stirnseite der Schutzklappe 16 ebenfalls abschnittsweise umschlossen. Alternativ können das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b beispielsweise in Breitenrichtung und/oder in Längsrichtung der Elektro- kontaktkupplung 1 vollständig umschlossen sein. Der erste axiale Endab schnitt 20a1, 20a2 der jeweiligen Schenkelfeder ist in eine an der jeweiligen Seitenfläche 10a, 10b des Kupplungsgehäuses 10 angeordnete Aufnahme eingefügt. Der zweite axiale Endabschnitt 20b1 , 20b2 der jeweiligen Schen kelfeder liegt an einer in Längsrichtung L der Elektrokontaktkupplung 1 lie genden Hinterseite der Stirnseite 17 der Schutzklappe 16 an. Das erste Fe derelement 20a und das zweite Federelement 20b sind ferner dazu ausgebil det, die Schutzklappe 16 zum Rückstellen dieser in die erste Stellung P1 mit einer vorgegebenen Rückstellkraft F zu beaufschlagen.
Die Federelemente 20a und 20b bewirken aufgrund ihrer Anbindung an Kupp lungsgehäuse 10 und Schutzklappe 16 bei Verstellung der Schutzklappe 16 eine Rückstellkraft. Durch die weitest gehende Aufnahme/Umhüllung der Fe derelemente 20a, 20b in die Schutzklappe 16 sind diese nun jedoch nicht mehr den Umgebungs- und Witterungsbedingungen ungeschützt ausgesetzt, so dass deren Funktion immer gewährleistet ist.
Die Fig. 2a, 2b verdeutlichen den Einsatz einer Elektrokontaktkupplung 1 an einer Mittelpufferkupplung 2. Die Mittelpufferkupplung 2 für das Schienenfahr zeug weist eine mechanische Kontaktkupplung 3, in der vorliegenden Ausfüh rungsform eine Scharfenberg-Kupplung, zum mechanischen Kuppeln von Schienenfahrzeugen auf, ferner die Elektrokontaktkupplung 1.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Elektrokontaktkupplung 1 in einer in Fig. 2a, 2b gezeigten Einbauposition der Mittelpufferkupplung 2 in dem Schienenfahrzeug oberhalb der mechanischen Kontaktkupplung 3 angeordnet und mit dieser durch entsprechende Verbindungselemente 26 verbunden. Alternativ kann die Elektrokontaktkupplung 1 beispielsweise seitlich der me chanischen Kontaktkupplung oder unter der mechanischen Kontaktkupplung 3 angeordnet sein.
In der in Fig. 2a wiedergegebenen Darstellung der Elektrokontaktkupplung 1 in Anordnungsposition an der Mittelpufferkupplung 2 ist die Schutzklappe 16 in der ersten Stellung P1, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 zu den Anschlusselementen 14 der Schnittstelleneinheit 12 abdeckt. Fig. 2b zeigt eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automati sche Mittelpufferkupplung 2 des Schienenfahrzeugs mit entsprechend geöff neter Schutzklappe 16 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung. Die Schutzklappe 16 ist in der vorliegenden Darstellung in der zweiten Stellung P2 gezeigt, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 zu den An schlusselementen 14 der Schnittstelleneinheit 12 freigibt.
Die Anschlusselemente 14 der Schnittstelleneinheit 12 sind in der vorliegen den Ausführungsform mit elektrischen Leitungen 22, insbesondere elektri schen Versorgungsleitungen 22a und elektrischen Signalleitungen 22b, ver bindbar und in der Einbauposition am Fahrzeug verbunden.
Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausführung einer Schutzklappe 16 in einer An sicht auf die Stirnfläche 17. Erkennbar sind die beiden einander in Breitenrich tung der Schutzklappe 16 an dieser benachbart zueinander angeordneten und ein Paar bildenden Abwälzzonen 19.1, 19.2. In diesen sind Formschlussele mente unterschiedlicher Art, hier Formschlusselemente 25.1 einer ersten Art und Formschlusselemente einer zweiten Art 25.2 angeordnet, welche beim Zusammenwirken mit komplementären Formschlusselementen einer Gegen- Elektrokontaktkupplung zumindest einen Formschluss in vertikaler Richtung in Öffnungsrichtung der Schutzklappe ausbilden. Die Anordnung erfolgt in verti kaler Richtung der Schutzklappe 16 betrachtet vorzugsweise direkt alternie- rend. In jeder der Abwälzzonen 19.1, 19.2 sind dazu Anordnungsbereiche für die Formschlusselemente vorgesehen. Um die Schutzklappe wendefähig zu gestalten sind dabei nicht nur Teilbereiche der Abwälzzonen 19.1, 19.2, son dern auch die Anordnungsbereiche für die Formschlusselemente in diesen Teilbereichen jeweils spiegelbildlich bezüglich einer Mittenebene ME ange ordnet, welche durch eine Achse in Längsrichtung L und einer Senkrechten zu dieser in vertikaler Richtung H beschreibbar ist. In den jeweils paarweise ei nander zugeordneten Anordnungsbereichen sind jeweils zueinander komple mentär ausgebildete Formschlusselemente angeordnet. Im dargestellten Fall sind dies Formschlusselemente 25.1 und 25.2, wobei 25.1 von Erhebungen bzw. Vorsprüngen gebildet werden, während 25.2 als Vertiefungen oder Aus nehmungen ausgebildet sind.
Jede Abwälzzone 19.1, 19.2 ist durch Formschlusselemente zumindest einer Art charakterisiert, vorzugsweise sind Formschlusselemente unterschiedlicher Art vorgesehen, welche vorzugsweise in vertikaler Richtung alternierend an geordnet sind. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung werden die Formschlusselemente unterschiedlicher Art einer Abwälzzone dabei von Formschlusselementen gebildet, die zueinander komplementär sind. Im dar gestellten Fall und in den Fig. 1 bis 4 verdeutlicht, ist jede einzelne Abwälzzo ne 19.1, 19.2 durch die alternierende Anordnung zweier Typen von Form schlusselementen charakterisiert, wobei der eine Typ von Formschlussele menten 25.1 und der andere Typ von Formschlusselementen 25.2 gebildet ist. Der Typ des Formschlusselementes 25.2 bildet dabei das komplementäre Formschlusselement zum Formschlusselement 25.1 und umgekehrt.
Konkret sind im vorliegenden Fall in einer einzelnen Abwälzzone 19.1, 19.2 in vertikaler Richtung Erhebungen und Vertiefungen beschreibende Formschlus selementen 25.1, 25.2 alternierend angeordnet vorgesehen. Diese erstrecken sich dabei in Breitenrichtung B der Schutzklappe 16 und sind derart ausge- richtet, dass ein Formschluss in vertikaler Richtung möglich ist. Jeweils die Formschlusselemente erster Art als auch die Formschlusselemente zweiter Art in beiden Abwälzzonen 19.1, 19.2 sind hinsichtlich Geometrie, Erstre ckung, Abmessung jeweils gleich ausgebildet. Des Weiteren ist die alternie rende Anordnung gleich gewählt, insbesondere was die Abstände zwischen diesen betrifft.
Die Ausführung gemäß Fig. 3 verdeutlicht dabei eine besonders einfache Ausbildung eines Schemas, bei welchem sich Erhebungen und Vertiefungen abwechseln. Bei dieser Ausbildung unterscheiden sich die Abwälzzonen 19.1, 19.2 durch die Anzahl der in diesen angeordneten Formschlusselemente 25.1, 25.2. Die spiegelbildliche Anordnung erfolgt somit nur für einen Teilbereich der Abwälzzone 19.1 und die in dieser vorgesehenen Anordnungsbereiche in der Abwälzzone 19.2.
Die Fig. 4a bis 4c zeigen beispielhaft eine Elektrokontaktkupplung 1 gemäß einer der Fig. 1 bis 3 im Zusammenwirken mit einer Gegen- Elektrokontaktkupplung 1 ' in verschiedenen Positionen. Die Fig. 4a verdeut licht die Position P1, in welcher die Schutzklappe 16 der Elektrokontaktkupp lung 1 bzw. 16' der Gegen-Elektrokontaktkupplung 1 ' die jeweilige Schnittstel leneinheit noch abdeckt. Dabei kontaktiert die Schutzklappe 16 jedoch bereits die Gegen-Schutzklappe 16' der Gegen-Elektrokontaktkupplung 1 und es er folgt die Ausbildung eines Formschlusses durch das aufeinander zubewegen der beiden Elektrokontaktkupplungen 1, 1 '.
Bei der weiteren Bewegung der Elektrokontaktkupplung 1 und der Gegen- Elektrokontaktkupplung 1 ' aufeinander zu bewirkt der Formschluss zwischen den zueinander komplementären Formschlusselementen 25.1, 25.2 in den Abwälzzonen 19.1, 19.2 an den Schutzklappen 16, 16' von Elektrokontakt kupplung 1 und Gegen-Elektrokontaktkupplung 1 ' ein Abwälzen bzw. Abrollen dieser aufeinander und eine Mitnahme der Schutzklappen in vertikaler Rich tung durch Verschwenken um die Drehachsen D, D'. Dies ist in Fig. 4b wie dergegeben.
In der Figur 4c ist die Position P2 erreicht und der Elektrokontaktkupplung 1 und Gegen-Elektrokontaktkupplung 1 ' kuppeln beim weiteren aufeinander zu bewegen durch In Wirkverbindung bringen ihrer Anschlusselemente 14, 14' der Schnittstelleneinheit 12. 12'.
Die Bewegungsrichtung der der Elektrokontaktkupplung 1 und Gegen- Elektrokontaktkupplung 1 ' ist jeweils mit Pfeil gekennzeichnet.
Ersichtlich ist in diesen Figuren die Geometrie der Schutzklappe 16, 16'sowie die Ausgestaltung der Formschlusselemente 25.1, 25.2 im Schnitt.
Die Fig. 5a bis 5c verdeutlichen beispielhaft mögliche alternative Ausbildun gen und Anordnungen der Abwälzzonen. Die Fig. 5a zeigt beispielhaft eine Ausführung mit einem einzelnen Paar Abwälzzonen 19.1, 19.2, die spiegel bildlich bezüglich der Mittenebene ME angeordnet sind, wobei die Anord nungsbereiche für die zueinander komplementären Formschlusselemente ebenfalls spiegelbildlich angeordnet sich. Im dargestellten Fall sind dies die Formschlusselemente 25.1, 25.2. Auch hier sind in einer Abwälzzone zumin dest zwei Arten von Formschlusselementen 25.1, 25.2 vorgesehen, wobei vorzugsweise die unterschiedlichen Typen von zueinander komplementär ausgebildeten Formschlusselementen 25.1, 25.2 gebildet werden die Formschlusselemente
Demgegenüber zeigt Fig. 5b beispielhaft eine Ausführung mit zwei Paaren von Abwälzzonen 19.11, 19.21 sowie 19.21 und 19.22. Auch bei diesen ist die Anordnung der Abwälzzonen 19.11, 19.21 und die darin vorgesehenen An- ordnungsbereiche für die Formschlusselemente vollkommen spiegelbildlich zu den Abwälzzonen 19.21, 19.22.
Dies gilt auch für Fig. 5c, wobei hier jedoch mehrere Paare von Abwälzzonen 19.11, 19.21 bis 19.13, 19.23 vorgesehen sind, welche unterschiedlich an der Stirnfläche 17 platziert sind.
Bei den Ausführungen gemäß der Fig. 5a bis 5c sind die Formschlusselemen te jeweils alternierend angeordnet. Gemäß Fig. 5d, welche eine Ausbildung gemäß Fig. 5c zeigt, kann auch eine abweichende Reihenfolge gewählt wer den. Entscheidend ist, dass bei gewünschter Wendefähigkeit immer eine zu mindest teilweise spiegelbildliche Anordnung komplementärer Formschlus selemente vorgesehen wird. Dabei besteht auch die Möglichkeit je Abwälzzo ne Formschlusselemente von mehr als zwei Arten vorzusehen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Er findung abzuweichen.
Beispielsweise kann eine Form, Abmessung oder Beschaffenheit der Kompo nenten der Elektrokontaktkupplung in Abhängigkeit jeweiliger baulicher bzw. systemischer Anforderungen abgeändert werden.
Bei allen Ausführungen ist das einzelne Formschlusselement derart ausgebil det und angeordnet mit komplementären Formschlusselementen zumindest einen Formschluss in Richtung des Verfahrweges beim Zusammenwirken mit einer Gegen-Elektrokontaktkupplung zu ermöglichen. Bezugszeichenliste
1 Elektrokontaktkupplung r Gegen-Elektrokontaktkupplung
2 Mittelpufferkupplung
3 mechanische Kontaktkupplung
10 Gehäuse
12 Schnittstelleneinheit
14 Anschlusselemente
16 Schutzklappe
16' Gegen-Schutzklappe
16a1, 16a2, 16b1, 16b2 Platten 16a, 16b Schwenklager
17 stirnseitige Oberfläche
18 Zugang
19.1, 19.2 Abwälzzonen 19.11, 19.12, 19.13 Abwälzzonen 19.21, 19.22, 19.23 Abwälzzonen 20 Betätigungseinrichtung
20a, 20b Federelemente
20a1 , 20a2, 20b1, 20b2 axialer Endabschnitt
22 elektrische Leitungen
22a Versorgungsleitungen
22b Signalleitungen
23 Verbindungselemente
25.1, 25.2 Formschlusselemente
26a1 , 26a2, 26a3, 26a4 Bereiche P1 erste Stellung P2 zweite Stellung D Schwenkachse B Breitenrichtung
L Längsrichtung
H Höhenrichtung r1 bis rn Radien

Claims

Patentansprüche
1. Elektrokontaktkupplung (1) für eine automatische Mittelpufferkupplung (2) eines Schienenfahrzeugs, mit einem Gehäuse (10), in welchem eine Schnittstelleneinheit (12) mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen (14) angeordnet ist; einer Schutzklappe (16) zum Abdecken eines in Längsrichtung des Ge häuses (10) weisenden Zugangs (18) zu den Anschlusselementen (14) der Schnittstelleneinheit (12); und einer mit der Schutzklappe (16) verbundenen Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe (16) unter Beschreibung eines Ver fahrweges mit einer Hauptrichtungskomponente senkrecht zur Längs richtung des Gehäuses (10) zwischen einer ersten Stellung (P1), in der die Schutzklappe (16) den Zugang abdeckt, und einer zweiten Stellung (P2), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) freigibt und umge kehrt, dadurch gekennzeichnet, dass an der stirnseitigen Oberfläche (17) der Schutzklappe (16) wenigs tens eine Abwälzzone (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) zum Zusammenwirken mit einer Abwälzzone einer Gegen- Elektrokontaktkupplung (1 ') angeordnet ist, wobei die einzelne Abwälz zone (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) Formschlus selemente (25.1, 25.2) zum Ausbilden eines in zumindest einer Richtung des Verfahrweges der Schutzklappe (16) wirkenden Formschlusses beim Zusammenwirken mit zu den Formschlusselementen (25.1, 25.2) der Elektrokontaktkupplung komplementär ausgebildeten Formschlus selementen einer Gegen-Elekrokontaktkupplung (1 ') aufweist.
2. Elektrokontaktkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Formschlusselement (25.1, 25.2) integral an bzw. mit der Schutzklappe (16) ausgebildet ist, insbesondere von an dieser durch ein Herstellungsverfahren oder ein nachgelagertes Formgebungsverfah ren ausgebildeten Ausformungen gebildet ist.
3. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der stirnseitigen Oberfläche (17) wenigstens zwei oder eine Mehrzahl von Abwälzzonen (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) vorgesehen sind, wobei zumindest jeweils ein Teilbereich der einzelnen Abwälzzone (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12,
19.13, 19.21, 19.22, 19.23) und zumindest ein Teilbereich der Anord nungsbereiche der Formschlusselemente (25.1 , 25.2) in den Abwälzzo nen (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21 , 19.22, 19.23), vorzugsweise die gesamte Abwälzzone (19.1, 19.2, 19.11 , 19.12, 19.13, 19.21 , 19.22, 19.23) und die gesamten Anordnungsbereiche in diesen, spiegelbildlich bezüglich einer Mittenebene (ME) angeordnet sind, welche durch eine in Längsrichtung (L) ausgerichtete theoretische Achse, insbesondere eine in Breitenrichtung der Erstreckung der Schutzklappe in deren Mittenbe reich betrachtet angeordnete Längsachse und einer Senkrechten zu die ser in Vertikalrichtung (H) beschreibbar ist, wobei die in jedem der zuei nander spiegelbildlich angeordneten Anordnungsbereiche angeordneten Formschlusselemente (25.1, 25.2) jeweils als komplementär zueinander ausgebildete Formschlusselemente (25.2, 25.1) ausgebildet sind.
4. Elektrokontaktkupplung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teilbereiche der einzelnen Abwälzzonen (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23), vorzugsweise die gesamten einzelnen Abwälzzonen (19.1, 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) jeweils paarweise spiegelbildlich bezüglich der Mittenebene (ME) angeordnet sind.
5. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer einzelnen Abwälzzone (19.1, 19.2, 19.11,
19.12, 19.13, 19.21 , 19.22, 19.23) Formschlusselemente verschiedener Art, insbesondere zumindest Formschlusselemente (25.1) einer ersten Art und Formschlusselemente (25.2) einer zweiten Art angeordnet sind, wobei die jeweiligen Formschlusselemente einer Art jeweils identisch hinsichtlich Form, Querschnittsverlauf und Abmessungen charakterisiert ausgebildet sind.
6. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Formschlusselement (25.1, 25.2) je weils durch eine Erstreckung in Breitenrichtung (B) und Flöhenrichtung (H) der Schutzklappe (16) charakterisiert ist, wobei der Querschnittspro filverlauf des einzelnen Formschlusselementes (25.1, 25.2) in Breiten richtung (B) gemäß einer ersten Alternative konstant und gemäß einer zweiten Alternative veränderlich ist.
7. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Abwälzzone (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12,
19.13, 19.21, 19.22, 19.23) angeordneten Formschlusselemente (25.1 , 25.2) verschiedener Art alternierend in vertikaler Richtung angeordnet sind, wobei die in einer Abwälzzone (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) angeordneten Formschlusselemente (25.1, 25.2) insbesondere von alternierend angeordneten Erhöhungen und Vertie fungen gebildet werden, welche mit der Hauptrichtungskomponente in Breitenrichtung (B) der Schutzklappe (16) erstreckend ausgebildet sind.
8. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzklappe (16) schwenkbar um eine Schwenkachse (D) am Gehäuse (10) gelagert ist und die Grundkontur der stirnseitigen Oberfläche (17) der Schutzklappe (16) im Querschnitt in der den Zugang abdeckenden Stellung (P1) betrachtet durch eine Abfol ge von Radien (r1 bis rn) charakterisiert ist, welche jeweils den Abstand zwischen Schwenkachse und Oberfläche der stirnseitigen Oberfläche, wobei die Radien ausgehend von einer durch die Schwenkachse (D) ge legten Horizontalebene in vertikaler Richtung (H) in Richtung des Ver fahrweges zum Öffnen der Schutzklappe (16) betrachtet, sich vergrö ßern.
9. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Abwälzzone (19.1 , 19.2, 19.11, 19.12, 19.13, 19.21, 19.22, 19.23) angeordneten Formschlusselemente (25.1 , 25.2) in einer in Längsrichtung und die Vertikalrichtung beschreibbaren Schnittebene der Schutzklappe im Querschnitt in vertikaler Richtung be trachtet ein Wellenprofil oder Rundbogenverzahnungsprofil beschreiben.
10. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schutzklappe (16) zwei Abwälzzonen (19.1 , 19.2) vorgesehen sind, wobei die in jeder Abwälzzone (19.1, 19.2) angeordneten Formschlusselemente (25.1, 25.2) in einer durch die Längsrichtung und die Vertikalrichtung beschreibbaren Schnittebene im Querschnitt in vertikaler Richtung betrachtet ein Wellenprofil beschrei ben.
11. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt der stirnseitigen Oberfläche (17) der Schutzklappe (16) im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist und durch eine Abfolge von unterschiedlichen Radien (r1 bis rn) zur Schwenkachse (D) hin charakterisiert ist, wobei die Radien in Schwen krichtung zum Öffnen der Schutzklappe betrachtet sich vergrößern und die den ersten Abschnitt, insbesondere seitlich, und/oder oben und/oder unten umgebende weitere Abschnitte um ersten Abschnitt abgewinkelt sind.
12. Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (20) zumindest ein durch die Schutzklappe (16) zumindest abschnittsweise umschlossenes und mit dieser gekoppeltes Federelement (20a, 20b) aufweist, wobei die Öffnung der Klappe entgegen der Federkraft durch Zusammenwirken mit der Schutzklappe (16') einer Gegen-Elektrokontaktkupplung (1 ') erfolgt.
13. Elektrokontaktkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusselemente (14) der Schnitt stelleneinheit (12) mit elektrischen Leitungen (22), insbesondere elektri schen Versorgungsleitungen (22a) und/oder elektrischen Signalleitungen (22b), verbunden sind.
14. Mittelpufferkupplung (2) für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechani schen Kontaktkupplung (3), insbesondere einer Scharfenberg-Kupplung, zum mechanischen Kuppeln von Schienenfahrzeugen; und einer Elekt rokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrokontaktkupplung (1) in einer Einbauposition der Mittelpuf ferkupplung (2) in dem Schienenfahrzeug in vertikaler Richtung ober halb, unterhalb oder seitlich der mechanischen Kontaktkupplung (3) an geordnet ist.
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