EP4520619A1

EP4520619A1 - Kupplungshinterteilanordnung zum übertragen von druckkräften einer zug- und stosseinrichtung einer zugkupplung in eine schienenfahrzeugstruktur und zugkupplung

Info

Publication number: EP4520619A1
Application number: EP24190824.3A
Authority: EP
Inventors: Wladimir SCHÄFER
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2023-09-08
Filing date: 2024-07-25
Publication date: 2025-03-12
Also published as: DE102023124305A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungshinterteilanordnung zum Übertragen von Druckkräften einer Zug- und Stoßeinrichtung einer Zugkupplung in eine Schienenfahrzeugstruktur und insbesondere zum Integrieren in einen vordefinierten Einbauraum der Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere den durch die Schienenfahrzeugstruktur definierten UIC- Einbauraum eines Schienenfahrzeuges, umfassend eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Grundstruktur mit im ersten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung, im zweiten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Schienenfahrzeugstruktur und einem Verbindungsbereich zum zumindest mittelbaren Verbinden mit der Schienenfahrzeugstruktur. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale: eine Halteplatte zum Befestigen der Grundstruktur an der Schienenfahrzeugstruktur, wobei die Grundstruktur mit der Halteplatte quer zur Längsrichtung verschiebbar verbindbar ist. Es ist eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der Lage der Grundstruktur an der Halteplatte vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungshinterteilanordnung zum Übertragen von Druckkräften einer Zug- und Stoßeinrichtung einer Zugkupplung in eine Schienenfahrzeugstruktur. Die Erfindung betrifft ferner eine Zugkupplung mit einer derartigen Kupplungshinterteilanordnung.
In Schienenfahrzeugen, insbesondere Güterwagen ist der Einbauraum zum Anbau von Kupplungseinrichtungen und Einleitung von Zug- und Stoßkräften in die durch das Schienenfahrzeug vorzugebende Struktur standardisiert und insbesondere hinsichtlich maßgebender Randbedingungen in der UIC 530 vorgegeben. Die Einleitung der Zugkräfte und Druckkräfte erfolgt an entsprechenden, an der Schienenfahrzeugstruktur vorzusehenden Anschlägen bzw. Anlageflächen im Einbauraum. Der Standardeinbauraum ist dabei durch eine Erstreckung in Längsrichtung charakterisiert, wobei der Abstand der Zug- und Druckanlageflächen standardisiert ist. Der Einbauraum ist nicht zwingend von geschlossenen Wandbereichen gebildet, sondern wird in offener Form durch die Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere deren Trägerstruktur aus Längs- und Querträgern beschrieben. Die Schienenfahrzeugstruktur kann dabei auch zum Teil als Schweißkonstruktion vorliegen.
In Zugkupplungen werden Zug-/Stoßeinrichtungen, um Zugstöße und Druckstöße abzufedern. Diese weisen Energieverzehreinrichtungen, insbesondere in Form von regenerativen Energieverzehrelementen, wie beispielsweise Federeinrichtungen und/oder Dämpfungseinrichtungen und/oder irreversiblen Energieverzehrelementen, wie Verformungsrohren auf. Die Zugkräfte und Druckkräfte werden zwischen den entgegengesetzten ersten und zweiten Anschlüssen der Zug- und Stoßeinrichtung übertragen und deren Zusammenwirken mit den Zug- und Druckanschlägen an die Schienenfahrzeugstruktur übertragen.
Die Druckanschläge zum Einleiten von auf die Zugkupplung wirkenden Stoßkräften in die Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere die beim Zusammenwirken einer Zug- und Stoßeinrichtung und der Schienenfahrzeugstruktur wirkenden Stoßkräfte sind dabei entweder integral an der Schienenfahrzeugstruktur ausgebildet oder aber mit dieser verschweißt oder anderweitig form- oder kraftschlüssig verbunden.
Da die Standardvorgaben sich noch an der Ausführung von Ringfederwerken als Zug-Stoßeinrichtung orientieren und die heutigen Zug- und Stoßeinrichtungen gegenüber diesen häufig mit geringerer Erstreckung in axialer Richtung ausgebildet sind, werden Distanzeinrichtungen verwendet, welche derart ausgebildet und angeordnet werden, die Stoßkräfte in die Schienenfahrzeugstruktur zu übertragen. Diese umfassen beispielsweise Distanzelemente als seitliche kraftführende und die Druckanschläge bildende Bauteile, welche an der Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere den Längsträgern befestigt, vorzugsweise an diese geschweißt sind. Eine andere Ausführung besteht in der Verwendung von Distanzelementen, die zentrisch die Druckkräfte einer mit dieser zusammenwirkenden Zug- und Stoßeinrichtung aufnehmen und die Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere an die tragende Fahrzeugstruktur übertragen. Diese werden in vertikaler Richtung über Stützplatten an der Schienenfahrzeugstruktur gesichert.
Die genannten Ausführungen der direkt mit der Zug- und Stoßeinrichtung zusammenwirkenden Druckanschläge, insbesondere deren Anordnung und Befestigung unterliegen den Toleranzen der gewählten Verbindungsart, insbesondere der Schweißkonstruktionstoleranzen des Stahlbaus im Fahrzeugrohbau. Im ungünstigsten Fall ist eine zueinander erforderliche ausgerichtete Lage der kraftführenden Bauteilflächen und damit eine ausgerichtete Anlage der kraftführenden Bauteilflächen zwischen einer eingebauten Zug- und Stoßeinrichtung, der Distanzelemente und der Schienenfahrzeugstruktur nicht mehr sichergestellt. Dies kann zu einseitigen Belastungen in der Verbindung der kraftführenden Distanzelemente und den Druckanschlägen führen. Schrauben werden dann auf Schub beansprucht und können gegebenenfalls gelöst werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die Distanzeinrichtung, welche auch als Kupplungshinterteilanordnung bezeichnet wird, derart weiterzubilden, dass eine optimale Krafteinleitung in die Schienenfahrzeugstruktur unabhängig von den vorliegenden Toleranzen der durch die Schienenfahrzeugstruktur bestimmten Einbauraumes, insbesondere in Breitenrichtung beim Zusammenwirken mit einer Zug- und Stoßeinrichtung gegeben ist.
Ferner soll diese Ausführung auch geeignet sein, die Toleranzen einfach und mit geringem Zeitaufwand bei Einbau auszugleichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Eine Kupplungshinterteilanordnung zum Übertragen von Druckkräften einer Zug- und Stoßeinrichtung einer Zugkupplung in eine Schienenfahrzeugstruktur und zum Integrieren in einen vordefinierten Einbauraum der Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere den durch die Schienenfahrzeugstruktur definierten UIC- Einbauraum eines Schienenfahrzeuges umfassend eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Grundstruktur mit im ersten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung, im zweiten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Schienenfahrzeugstruktur und einem Verbindungsbereich zum zumindest mittelbaren Verbinden mit der Schienenfahrzeugstruktur ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

eine Halteplatte zum Befestigen der Grundstruktur an der Schienenfahrzeugstruktur;
die Grundstruktur ist mit der Halteplatte quer zur Längsrichtung verschiebbar verbindbar;
eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der Lage der Grundstruktur an der Halteplatte.

Unter Längsrichtung wird insbesondere die Erstreckung der Kupplungshinterteilanordnung in Einbaulage dieser in der Schienenfahrzeugstruktur zwischen Zug- und Stoßeinrichtung und dieser betrachtet. Die Längsrichtung fällt dabei mit der Längsrichtung des die Schienenfahrzeugstruktur aufweisenden Schienenfahrzeuges zusammen. Die Richtung quer zur Längsrichtung beschreibt dabei die Erstreckung in Breitenrichtung, insbesondere in einer beliebigen horizontalen Ebene.
Der Begriff Schienenfahrzeugstruktur steht für jegliche Struktur aus einem oder mehreren Bauteilen oder Baugruppen, welche den genannten Bauraum zum Aufnehmen und insbesondere Lagern der Zug- und Stoßeinrichtung sowie des Verbindungsbereiches mit einem Kupplungsschaft einer Kupplung und Teilen des Kupplungsschaftes definieren bzw. begrenzen. Bei der Schienenfahrzeugstruktur kann es sich um ein Fahrzeuguntergestell, insbesondere eines Wagenkastens oder einen Teilbereich dessen handeln. Die Definition bzw. Begrenzung des Einbauraumes erfolgt insbesondere durch Bauteile, insbesondere Gestellbauteile, Träger etc.
Der Begriff Einbauraum wird insbesondere für den erforderlichen zur Verfügung zu stellenden Anordnungsbereich der Kupplungsbauteile an der Schienenfahrzeugstruktur zur Lagerung/Anlenkung der Kupplung an dieser verwendet. Im Einzelnen wird unter Einbauraum der nach UIC-503-1 definierte Raum verstanden. Dieser ist durch entsprechende Schnittstellen zwischen Kupplung und den Kupplungsbauteilen und Schienenfahrzeugstruktur definiert und daher nicht als zwingend geschlossen ausgeführter Raum zu verstehen.
Unter einer Zug- und Stoßeinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, welche geeignet ist, Zug -und Stoßkräfte zu übertragen und Zug- und Druckstöße zu dämpfen.
Unter Zugkupplung wird insbesondere eine Einrichtung zum mechanischen Verbinden mit einer komplementär ausgebildeten Gegenkupplung zwischen zwei benachbart angeordneten Schienenfahrzeugen verstanden. Zusätzlich kann die Zugkupplung um weitere Kupplungseinrichtungen zum Übertragen von Daten, Strom und/oder Fluiden ergänzt werden.
Unter einer Haltelatte im Sinne der Erfindung wird insbesondere ein Bauteil verstanden, welches einerseits die Funktion der mittelbaren Befestigung der Grundstruktur an der Schienenfahrzeugstruktur übernimmt und andererseits die Lagefixierung der Kupplungshinterteilanordnung in Längsrichtung des Einbauraumes und damit der Anschlagflächenbereiche im Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung und der Schienenfahrzeugstruktur.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil mit einer standardisiert ausgeführten Kupplungshinterteilanordnung beim Zusammenwirken mit einer Zug- und Stoßeinrichtung eine Vielzahl von unterschiedlich toleranzbehafteten Einbausituationen, insbesondere der Einbausituation in der Schienenfahrzeugstruktur quer zur Längsrichtung abdecken zu können. Dazu ist lediglich die Grundstruktur in ihrer Lage gegenüber dem Halteblech quer zur Längsrichtung zu positionieren. Die Grundstruktur und damit die Druckanschläge bildenden Bereiche an dieser und das Halteblech bleiben unverändert. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine optimale Ausrichtung der Krafteinleitungsflächen von Zug- und Stoßeinrichtung und Schienenfahrzeugstruktur unter Ausgleich der Toleranzen des Einbauraumes gewährleistet. Durch die Positioniereinrichtung erfolgt die Anpassung an die optimierte Einbaulage des sich horizontal, d.h. quer zur Längsrichtung erstreckenden Einbauraumes. Eine Anlage der Druckflächen oder der Kontakt der seitliche Flächenbereiche der Grundstruktur an den fahrzeugseitigen Schweißnähten wird dadurch vermieden. Zusätzlicher Bearbeitungsaufwand, beispielsweise durch Anfasen der Bauteile zwecks Freigängigkeit zu den Schweißnähten des Fahrzeuguntergestells entfällt.
Bezüglich der Anbindung der Grundstruktur an die Halteplatte besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese erfolgt kraft und/oder aber vorzugsweise formschlüssig.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Verbindung formschlüssig, wobei der Formschluss zwischen Grundstruktur und Halteplatte zumindest in Längsrichtung und vertikaler Richtung der Grundstruktur betrachtet wirksam ist. Der Formschluss ist dabei derart ausgebildet und angeordnet, dass eine Führung der Grundstruktur und damit die Verschiebbarkeit quer zur Längsrichtung an der Halteplatte noch möglich ist. Die Halteplatte bildet somit nach Montage im Einbauraum die feste Führung und die die Grundstruktur das an dieser bei Positionierung und Ausrichtung geführte Bauteil bzw. Baueinheit.
Die formschlüssige Verbindung zwischen Grundstruktur und Halteplatte ist in Längsrichtung beidseitig wirkend, d.h. in beide Richtungen wirksam ausgebildet. Die formschlüssige Verbindung zwischen Grundstruktur und Halteplatte ist in vertikaler Richtung zumindest in einer Richtung wirkend, gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung jedoch auch in beiden Richtungen wirkend ausgeführt.
Die formschlüssige Verbindung kann konstruktiv auf unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Diese kann über zueinander komplementäre Formschlusselemente an den beiden miteinander zu verbindenden Bauteilen realisiert werden, wobei diese in einer ersten bevorzugten Variante in Funktionskonzentration sowohl den Formschluss in Längs- als auch vertikaler Richtung realisieren oder gemäß einer weiteren Variante den Formschluss nur in einer der Richtungen realisieren. Der Vorteil der ersten Variante besteht in der Funktionskonzentration.
Denkbar ist es ferner, die Ausführung der für den Formschluss erforderlichen zueinander komplementären Formschlusselemente integral an den Bauteilen Halteplatte und/oder Grundstruktur oder aber von separaten Elementen an diesen, zu gestalten. Zur direkten Führung und Minimierung von Bauteilen wird erstere Ausbildung gewählt und die Grundstruktur direkt an der Halteplatte geführt. In diesem Fall kann die Halteplatte besonders einfach ausgeführt sein. Als Führungsflächen dienen, die in Einbaulage in Längsrichtung betrachtet vorderen und hinteren stirnseitigen Flächenbereiche und die sich daran anschließenden Bereiche in vertikaler Richtung. In einer besonders vorteilhaften Ausbildungsform weist die Grundstruktur an ihrer in Einbaulage in vertikaler Richtung nach unten weisenden Seite Vorsprünge auf, welche in vertikaler Richtung und Längsrichtung unter Ausbildung eines Raumes zur Aufnahme eines Teilbereiches stirnseitigen Teilbereiches der Halteplatte ausgebildet sind.
Die Verbindung der Halteplatte mit der Schienenfahrzeugstruktur erfolgt kraft- und/oder formschlüssig, vorzugsweise mittels Schraubverbindung an der Fahrzeugstruktur.
Die formschlüssige Verbindung zwischen Grundstruktur und Halteplatte, die zur vertikalen Lagesicherung der seitlichen Wandbereiche der Grundstruktur in der Schienenfahrzeugstruktur dient, wobei die Halteplatte mit den seitlichen Langträgern des Untergestells verschraubt werden, stellt sicher, dass keine Schubkräfte auf die vertikale Schraubenverbindung wirken können, welche durch ein Setzen der kraftführenden Bauteile beim Kupplungsstoß oder bei hohen Druckkräften die während der Zugfahrt auftreten.
Die Gestaltung des Kupplungshinterteils ist in der Festlegung seiner Baulänge variabel. Lediglich die Länge muss angepasst werden, um unterschiedliche Baulängen der Zug- und Stoßeinrichtung oder unterschiedliche Bautiefen der Schienenfahrzeugstruktur auszugleichen. Die Befestigung zum Fahrzeuguntergestell kann immer an den standardisierten an diesen vorgesehenen Schnittstellenbohrungen erfolgen.
Die Montage des Kupplungshinterteils in die Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere an das Fahrzeuguntergestell erfolgt als vormontierte Baugruppe. Der Montageaufwand wird dadurch vereinfacht.
Die bewusste Trennung von Zug- und Stoßeinrichtung und Kupplungshinterteil hat den Vorteil bei der Ausrüstung von Neubaufahrzeugen, deren Kupplungseinbauraum nicht mehr der Norm UIC 530 entsprechen. Ein weiterer sich daraus ergebender Vorteil besteht in der Ausrüstung von Neubaufahrzeugen mit an die Zug- und Stoßeinrichtungen angepassten korrespondierten Krafteinleitungsflächen darin, dass die Zug- und Stoßeinrichtungen gewichtssparender hergestellt werden können.
Für die Umrüstung von Bestandsfahrzeugen liegt der Vorteil eines von der Hauptbaugruppe Zug- und Stoßeinrichtung separat gefertigten Kupplungshinterteils in der Auswahl von niedrigfesten Baustählen, die im Vergleich zu den hochfesten Stählen der kraftführenden Komponenten der Zug- und Stoßeinrichtung günstiger herstellbar sind.
Die Grundstruktur umfasst zumindest zwei sich in Längsrichtung erstreckende und in Richtung quer zur Längsrichtung beabstandet angeordnete Seitenwandbereiche, welche über Querverbindungseinrichtungen miteinander verbunden sind, wobei die Grundstruktur entweder

a) vollständig als integrales Bauteil ausgeführt ist oder
b) aus miteinander verbundenen Bauteilen gebildet ist.

Die Ausführungsform b) ist in einer vorteilhaften Ausbildung dadurch charakterisiert, dass die Querverbindungseinrichtungen zwischen den Seitenwandbereichen von plattenförmigen Verbindungswandbereichen gebildet werden, welche über Verbindungseinrichtungen mit den Seitenwandbereichen verbunden sind. Bei der Ausführung a) und der vorteilhaften Ausbildung der Ausführungsform b) ist die Grundstruktur somit als hinsichtlich der Dimensionierung fest vorgegebene Struktur mit hoher Festigkeit vorliegend. Die eigentliche Positionierung erfolgt durch Positionierung der Grundstruktur als Einheit quer zur Längsrichtung an der Halteplatte.
Die Seitenwandbereiche sind in Längsrichtung ausgerichtet und erstrecken sich in einer vertikalen Ebene. Die äußeren Flächen der Seitenwandbereiche sind in horizontaler Richtung ausgerichtet und weisen in Einbaulage an die in der Horizontalebene beidseitig der Längsrichtung angeordneten Begrenzungen des Einbauraumes der Schienenfahrzeugstruktur.
Alternativ können die Querverbindungseinrichtungen auch derart ausgestaltet und angeordnet werden, um in Funktionskonzentration sowohl die Funktion der Verbindungswandbereiche zur Ausbildung der Grundstruktur zu übernehmen als auch gleichzeitig die der Positioniereinrichtung. Im einfachsten Fall sind dann zwischen den Seitenwandbereichen entsprechen verstellbare telekopierbare Elemente vorgesehen. Die Positioniereinrichtung ist derart angeordnet und ausgebildet, geeignet zu sein, die Grundstruktur gegenüber der Halteplatte in Richtung quer zur Längsrichtung in ihrer Lage zu fixieren.
In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die Positioniereinrichtung an den Seitenwandbereichen anordenbare und sich quer zur Längsrichtung von den Seitenwandbereichen erstreckende Distanzelemente.
Die Distanzelemente sind in einer vorteilhaften Weiterbildung einstellbar und/oder mit den Seitenwandbereichen lösbar verbindbar.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung dieser Weiterbildung sind die Distanzelemente von an den Seitenwandbereichen angeordneten und quer zur Längsrichtung ausgerichteten ein- bzw. verstellbaren Klemmelementen, insbesondere Klemmschrauben gebildet. Die Klemmschrauben können dabei als separate nur die Funktion der Einstellung der Lage der Grundstruktur gegenüber der Halteplatte durch Zusammenwirken mit der Umgebungsstruktur beim Einbau in die Schienenfahrzeugstruktur an den Seitenwandbereichen angeordnete Klemmelemente vorliegen oder aber in Funktionskonzentration zusätzlich bei entsprechender Ausgestaltung in die Verbindung der Seitenwandbereiche mit den Querverbindungseinrichtungen zum Ausbilden der Grundstruktur integriert werden, insbesondere von den Verbindungselementen mit ausgebildet werden, so dass dabei auf zusätzliche Verbindungseinrichtungen zur Ausbildung der Grundstruktur verzichtet werden kann.
Die Ausführung mit an der Grundstruktur angeordneten Klemmelementen, insbesondere Klemmschrauben hat den Vorteil, dass diese bereits verliersicher an der Grundstruktur vorgesehen sind.
In Alternativen Ausführen können die Distanzelemente von plattenförmigen Elementen gebildet werden, welche zwischen Seitenwandbereich und Schienenfahrzeugstruktur einbringbar sind und optional verliersicher an der Halteplatte fixierbar sind.
Eine weitere alternative Ausbildung ist dadurch charakterisiert, dass die Distanzelemente von plattenförmigen Elementen gebildet sind, welche zwischen Seitenwandbereich der Grundstruktur und Halteplatte, insbesondere einem Anschlag an der Halteplatte einbringbar sind. Die Positionierung erfolgt dann über die Auslegung der plattenförmigen Elemente.
Die Kupplungshinterteilanordnung ist vorzugsweise als separat vormontierte Einheit getrennt von der Zug- und Stoßeinrichtung montierbar. In einer alternativen Ausbildung kann diese jedoch auch im ersten Endbereich mit einer Komponente der Zug- und Stoßeinrichtung verbunden sein und somit mit dieser als Baueinheit vorliegen.
Eine Zugkupplung für ein Schienenfahrzeug mit einem Kupplungskopf zum zumindest mechanischen Verbinden mit einer Gegen-Zugkupplung umfasst eine Kupplungsstange, eine Zug- und Stoßeinrichtung und vorzugsweise eine Kupplungshinterteilanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert.

Figuren 1a und 1b: verdeutlichen die Anordnung und beispielhafte Ausbildung einer Kupplungshinterteilanordnung zum Übertragen von Druckkräften in die Schienenfahrzeugstruktur;
Figur 2a: zeigt beispielhaft die separate Ausbildung der Kupplungshinterteilanordnung 100 im Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung;
Figur 2b: zeigt beispielhaft eine mögliche Verbindung zwischen Zug- und Stoßeinrichtung und Kupplungshinterteilanordnung; Figur 3a zeigt eine Perspektivansicht einer besonders vorteilhaften Kupplungshinterteilanordnung gemäß Figur 1a;
Figur 3b: zeigt eine Ansicht einer Ausführung gemäß Figur 3a in Längsrichtung;
Figur 3c: zeigt eine Ansicht von oben;
Figuren 4a bis 4c: verdeutlichen weitere Ausführungen einer Positionseinrichtung.

Figur 1a verdeutlicht beispielhaft in schematisiert vereinfachter Darstellung eine Anordnung einer Ausführung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungshinterteilanordnung 100 mit Positioniereinrichtungen 104 zum Anpassen und Ausrichten in einem vordefinierten Einbauraum E einer diesen Einbauraum definierenden Schienenfahrzeugstruktur 105. Ferner dargestellt ist eine mit dem Kupplungshinterteil 100 zum Übertragen von Druckkräften in die Schienenfahrzeugstruktur 105 zusammenwirkende Zug- und Stoßeinrichtung 10. Diese umfasst ein Zug-/Stoßeinrichtungsgehäuse 1 zur Aufnahme und mittelbaren Abstützung von Energieverzehrelementen zum Integrieren in den vordefinierten, hier nur strichpunktiert angedeuteten Einbauraum E. Die Figur 1b zeigt die Anordnung gemäß Figur 1a von unten. Die Schienenfahrzeugstruktur 105 ist in dieser Darstellung nicht explizit gezeigt.
Bei dem Einbauraum E handelt es sich vorzugsweise um den sogenannten UIC-Einbauraum eines Schienenfahrzeuges. Dieser ist in seinen Abmessungen zum Teil genormt. Das Zug-/Stoßeinrichtungsgehäuse 1 beschreibt einen Aufnahmeraum 11 für die Anordnung der Energieverzehrelemente sowie gegebenenfalls weiterer Funktionselemente, wie Platten oder Anschlag bildende Elemente, insbesondere Druckplatten zum Zusammenwirken mit entsprechenden Komponenten im Einbauraum E, und/oder Vorspanneinrichtungen für den Energieverzehr.
Die Kupplungshinterteilanordnung 100 ist durch eine Erstreckung in Längsrichtung, Breitenrichtung und Höhenrichtung charakterisiert. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist ein Koordinatensystem angelegt. Die X-Richtung entspricht dabei der Längsrichtung, welche in Einbaulage in einem Schienenfahrzeug der Längsrichtung dessen entspricht. Die Y-Richtung entspricht der Breitenrichtung, d.h. der Richtung senkrecht zur Längsachse betrachtet in einer horizontalen Ebene und die Z-Richtung entspricht der Höhenrichtung.
Die Zug- und Stoßeinrichtung 10 umfasst ein Zug-Stoßeinrichtungsgehäuse 1 mit einer, einen Aufnahmeraum 11 beschreibenden Gehäusestruktur 2 und optional zusätzlich beispielhaft an deren Außenumfang 13 vorgesehene Distanz- und/oder Führungselemente zur Angleichung an die erforderlichen Einbaumaße in Höhenrichtung zur Einpassung in den Einbauraum E. Das Zug-/Stoßeinrichtungsgehäuse 1 bildet des Weiteren in einem ersten axialen Endbereich 6 einen ersten Anschluss 5 zum Zusammenwirken bzw. Koppeln mit einer hier im Einzelnen nicht dargestellten Kupplungsstange aus. Dieser erste Anschluss 5 ist insbesondere in Form einer Aufnahme 7 für einen Kupplungsschaftbolzen ausgebildet.
Die Zug- und Stoßeinrichtung 10 umfasst des Weiteren einen zweiten, im vom ersten Endbereich 6 weg gerichteten Endbereich angeordneten Anschluss zum wenigstens mittelbaren Einleiten von Druckkräften in die Schienenfahrzeugstruktur 105. Die Einleitung der Druckkräfte erfolgt über die erfindungsgemäß ausgebildete Kupplungshinterteilanordnung 100. Diese überträgt die Druckkräfte vom zweiten Anschluss in die Schienenfahrzeugstruktur 105. Diese weist dazu einen ersten Endbereich 109 zum Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung 10 und einen zweiten Endbereich 110, welcher mit dem Druckanschlag 106 zusammenwirkt, auf. Dazu sind an der Kupplungshinterteilanordnung 100 entsprechende Anschlagflächenbereiche 111 und 112 vorgesehen. Diese sind komplementär zu den Anschlagflächen am zweiten Anschluss der Zug- und Stoßeinrichtung 10 und dem Druckanschlag 106 ausgebildet sowie vorzugsweise in vertikaler Richtung verlaufend ausgerichtet.
Die Kupplungshinterteilanordnung 100 übernimmt die Funktion einer Distanzausgleichseinrichtung und zum Einleiten der Druckkräfte. Diese umfasst eine die Anschlagflächen 111 und 112 bildenden Grundstruktur 101 und eine Halteplatte 102 zum Befestigen einer an der Schienenfahrzeugstruktur 105. Zum Befestigen der Halteplatte 102 an der Schienenfahrzeugstruktur 105 sind Verbindungseinrichtungen 107 vorgesehen. Diese sind vorzugsweise in Form von Schraubverbindungen ausgebildet.
Die Grundstruktur 101 ist mit der Halteplatte 102 quer zur Längsrichtung verschiebbar verbindbar. Die Verbindung erfolgt durch eine formschlüssige Verbindung 108, welche einen zumindest in Längsrichtung der Grundstruktur 101 betrachtet wirksamen und optional zusätzlich in zumindest einer vertikalen, hier in beiden Richtungen wirkende formschlüssige Verbindung ausbildet. Die Grundstruktur 101 umfasst dazu im Verbindungsbereich zur Halteplatte 102 und die Halteplatte 102 im Verbindungsbereich zur Grundstruktur 101 zueinander komplementäre Formschlusselemente, welche integral an diesen ausgebildet sind. Im dargestellten Fall und in den Figuren 3a bis 3c noch besser ersichtlich werden diese Formschlusselemente von in vertikaler Richtung in Einbaulage betrachtet an der Unterseite der Grundstruktur 101 vorgesehenen ersten Führungseinrichtungen 113 gebildet, welche mit an zweiten, an der Halteplatte 102 vorgesehen Führungseinrichtungen 114 direkt zusammenwirken, wobei die Grundstruktur 101 gegenüber der Halteplatte 102 quer zur Längsrichtung bewegbar ist. Ferner ist eine Positioniereinrichtung 104 vorgesehen, welche zum Ausrichten der Lage der Grundstruktur 101 an der Halteplatte 102 quer zur Längsrichtung dient.
Die Positioniereinrichtung 104 ist derart angeordnet und ausgebildet, geeignet zu sein, die Grundstruktur 101 gegenüber der Halteplatte in Richtung quer zur Längsrichtung in ihrer Lage zu fixieren, wobei die Lagefixierung im Zusammenwirken mit der Schienenfahrzeugstruktur 105 erfolgt. Die Positioniereinrichtung 104 umfasst an den Seitenwandbereichen der Grundstruktur 101 anordenbare und sich quer zur Längsrichtung von den Seitenwandbereichen 121 erstreckende Distanzelemente 115. Diese sind vorzugsweise einstellbar und mit den Seitenwandbereichen 121 lösbar verbindbar. In einer vorteilhaften Ausbildung gemäß Figur 3a bis 3c sind die Distanzelemente 115 von an den Seitenwandbereichen 121 angeordneten und quer zur Längsrichtung ausgerichteten und einstellbare Klemmelementen, insbesondere Klemmschrauben 115a gebildet.
Die Figuren 3a bis 3c verdeutlichen dabei beispielhaft eine besonders vorteilhafte Ausführung der Kupplungshinterteilanordnung 100 gemäß Figur 1a und 1b, mit den Klemmschrauben 115a in unterschiedlichen Ansichten. Die Klemmschrauben 115a fungieren dabei in Funktionskonzentration zum einen als Verbindungseinrichtungen zwischen den sich in Längsrichtung erstreckenden und die Anschlagflächen 111 und 112 bildenden Seitenwandbereichen 121 und den diese miteinander unter Ausbildung der Grundstruktur 101 verbindenden Querverbindungsbereichen 122 und ferner zum Verspannen bzw. Verklemmen dieser in der Schienenfahrzeugstruktur. Die Querverbindungsbereiche 122 werden hier von in Breitenrichtung, d.h. quer zur Längsrichtung ausgerichteten Wandelementen in Form von Blechelementen gebildet. Die Verbindung zwischen diesen erfolgt über die Klemmschrauben 115a. Die Klemmschrauben 115a haben einen Bereich, welcher von den Seitenwandbereichen in horizontaler Richtung weggerichtet ist und mit den Einbauraum begrenzenden Bauteilen der Schienenfahrzeugstruktur 105 zusammenwirkt. Das Zusammenwirken erfolgt unter Lagefixierung der Grundstruktur gegenüber der Schienenfahrzeugstruktur über die Klemmschrauben.
Figur 3a zeigt eine Perspektivansicht einer besonders vorteilhaften Kupplungshinterteilanordnung 100. Figur 3b eine Ansicht diese in einer Lage gemäß Figur 1a und Figur 3c eine Ansicht von oben.
Die Figuren 4a bis 4c zeigen weitere Ausführungen für die Positioniereinrichtungen 104. Bei allen Ausführungen wird die Grundstruktur von zwei Seitenwandbereichen 121, die über Querverbindungseinrichtungen 122 in Plattenform miteinander verbunden sind, gebildet. Figur 4a zeigt eine Ausführung ebenfalls mit Klemmschrauben 115, wobei diese auch als Befestigungseinrichtung mit den Querverbindungseinrichtungen verbundenen Zwischenelementen zur Ausbildung der Grundstruktur 101 dienen. Figur 4b zeigt eine Ausführung mit separat anordenbaren Distanzelementen 123, welche verliersicher mit der Halteplatte 102 koppelbar sind. Die Figur 4c zeigt eine Ausführung der Positioniereinrichtung mit einem Plattenelement 124 zwischen Seitenwandbereich 121 und Halteplatte 2.

Claims

Kupplungshinterteilanordnung zum Übertragen von Druckkräften einer Zug- und Stoßeinrichtung einer Zugkupplung in eine Schienenfahrzeugstruktur und insbesondere zum Integrieren in einen vordefinierten Einbauraum der Schienenfahrzeugstruktur, insbesondere den durch die Schienenfahrzeugstruktur definierten UIC- Einbauraum eines Schienenfahrzeuges
umfassend eine sich in einer Längsrichtung erstreckende Grundstruktur mit im ersten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Zug- und Stoßeinrichtung, im zweiten Endbereich vorgesehener Schnittstelle zum Zusammenwirken mit der Schienenfahrzeugstruktur und einem Verbindungsbereich zum zumindest mittelbaren Verbinden mit der Schienenfahrzeugstruktur;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- eine Halteplatte zum Befestigen der Grundstruktur an der Schienenfahrzeugstruktur;

- die Grundstruktur ist mit der Halteplatte quer zur Längsrichtung verschiebbar verbindbar;

- eine Positioniereinrichtung zum Ausrichten der Lage der Grundstruktur an der Halteplatte.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur mit der Halteplatte formschlüssig verbunden ist, insbesondere über eine zumindest in Längsrichtung der Grundstruktur betrachtet wirksame und optional zusätzlich in zumindest einer vertikalen, vorzugsweise beiden Richtungen wirkende formschlüssige Verbindung verbindbar ist.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur im Verbindungsbereich zur Halteplatte und die Halteplatte im Verbindungsbereich zur Grundstruktur zueinander komplementäre Formschlusselemente umfassen, welche integral an diesen ausgebildet sind oder aber von separaten Bauteilen gebildet werden und die direkt oder indirekt über Zwischenelemente zusammenwirken.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente von in vertikaler Richtung in Einbaulage betrachtet an der Unterseite der Grundstruktur vorgesehenen ersten Führungseinrichtungen gebildet werden, welche mit an zweiten, an der Halteplatte vorgesehen Führungseinrichtungen zusammenwirken.
Kupplungshinterteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur zwei sich in Längsrichtung erstreckende und in Richtung quer zur Längsrichtung beabstandet angeordnete Seitenwandbereiche umfasst, welche über Querverbindungseinrichtungen miteinander verbunden sind, wobei die Grundstruktur als integrales Bauteil ausgeführt ist oder miteinander verbundenen Bauteilen gebildet ist.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverbindungseinrichtungen zwischen den Seitenwandbereichen von plattenförmigen Verbindungswandbereichen gebildet werden, welche über Verbindungseinrichtungen mit den Seitenwandbereichen verbunden sind.
Kupplungshinterteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, geeignet zu sein, die Grundstruktur gegenüber der Halteplatte in Richtung quer zur Längsrichtung in ihrer Lage zu fixieren.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung an den Seitenwandbereichen anordenbare und sich quer zur Längsrichtung von den Seitenwandbereichen erstreckende Distanzelemente umfasst.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente einstellbar sind.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente mit den Seitenwandbereichen lösbar verbindbar sind.
Kupplungshinterteilanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente von an den Seitenwandbereichen angeordneten und quer zur Längsrichtung ausgerichtete einstellbare Klemmelementen, insbesondere Klemmschrauben gebildet werden.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Bestandteil der Verbindungseinrichtungen zum Verbinden der plattenförmigen Verbindungswandbereichen mit den Seitenwandbereichen die Distanzelemente umfassen.
Kupplungshinterteilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Distanzelemente von plattenförmigen Elementen gebildet sind, welche zwischen Seitenwandbereich und Schienenfahrzeugstruktur einbringbar sind und optional verliersicher an der Halteplatte fixierbar sind oder

dass die Distanzelemente von plattenförmigen Elementen gebildet sind, welche zwischen Seitenwandbereich der Grundstruktur und Schienenfahrzeugstruktur einbringbar sind oder

dass die Distanzelemente von plattenförmigen Elementen gebildet sind, welche zwischen Seitenwandbereich der Grundstruktur und Halteplatte, insbesondere einem Anschlag an der Halteplatte einbringbar sind.
Kupplungshinterteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese die Zug- und Stoßeinrichtung mit umfasst und die Grundstruktur im ersten Endbereich mit einer Komponente der Zug- und Stoßeinrichtung verbunden ist.
Zugkupplung für ein Schienenfahrzeug mit einem Kupplungskopf zum zumindest mechanischen Verbinden mit einer Gegen-Zugkupplung, einer Kupplungsstange und einer Zug- und Stoßeinrichtung und einem Kupplungshinterteilanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14.