EP4598792A1 - Kupplungsanordnung und betätigungsvorrichtung zum verschwenken einer kupplungseinrichtung, insbesondere zugkupplung - Google Patents

Kupplungsanordnung und betätigungsvorrichtung zum verschwenken einer kupplungseinrichtung, insbesondere zugkupplung

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Publication number
EP4598792A1
EP4598792A1 EP23786213.1A EP23786213A EP4598792A1 EP 4598792 A1 EP4598792 A1 EP 4598792A1 EP 23786213 A EP23786213 A EP 23786213A EP 4598792 A1 EP4598792 A1 EP 4598792A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
gear
torque
arrangement
drive
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP23786213.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Richter
Joachim Ruoff
Jürgen Dauner
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 EP4598792A1 publication Critical patent/EP4598792A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G1/00—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means
    • B61G1/02—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means having links or bars coupling or uncoupling by rotating around a transverse horizontal axis
    • B61G1/04—Operating devices therefor

Definitions

  • This coupling head changer is suspended accordingly with the help of a relatively complex arrangement on the draw hook of a screw coupling.
  • This design does allow coupling heads of different designs or different types to be automatically exchanged in the coupling plane defined by the coupling arrangement.
  • the design is disadvantageous if coupling with a screw coupling is to be possible. To do this, it would be necessary to remove the coupling head changer from the tow hook, which in turn entails considerable set-up times.
  • EP 080 759 A1 discloses a coupling arrangement with a pull rod and a pull hook attached to it, as well as at least two different coupling devices, which are pivotably mounted on the pull rod about a horizontal axis, and an actuating device for pivoting the individual coupling devices into the coupling plane.
  • the actuating device comprises drive rods, which engage with one of their ends in an articulated manner on the coupling devices or the connecting parts associated with them.
  • a coupling level corresponds in particular to the level in which an interaction with a mechanical counter-coupling device of another rail-guided vehicle with an identical coupling profile can take place for the transmission of at least tractive forces.
  • the solution according to the invention also offers the advantage of providing a coupling arrangement suitable for adapting different coupling systems by pivoting the at least first coupling device out of the coupling plane while providing the necessary space for introducing and arranging a second coupling device of a different design to the first coupling device in the coupling plane in a very compact design with regard to the required pivoting device.
  • the coupling arrangement can be used in a wide variety of connection environments, in particular car body designs, without any vehicle-side modifications required for the actuating device.
  • the coupling arrangement can be provided as a pre-assembled unit for connecting different coupling systems, including the actuating device, and can be constructed and designed to be very compact.
  • the design according to the invention allows at least the first coupling device, which is preferably designed as an automatic coupling, to be pivoted out of the coupling plane into a plane at an angle to it and to be pivoted back into the coupling plane while the automatic coupling remains in the coupling arrangement.
  • another second coupling device which is also pivotably mounted about the pivot axis, can be pivoted into the coupling plane.
  • the pivoting out can take place upwards or downwards depending on the design and structure of the coupling arrangement.
  • the first coupling device is designed as a coupling device with a funnel-cone coupling profile and twist lock and the second coupling device is designed as a screw coupling, the first coupling device will pivot out upwards.
  • the gear with a reduction gear also referred to as a reduction gear, preferably has a gear ratio of at least 10, ie 10 to 1 (10 revolutions at the input, one at the output), preferably in the range of 20: 1 to 50: 1, particularly preferably in the range of 25: 1 to 30: 1.
  • High-reduction gears with a coaxial arrangement of input and output are particularly preferred as reduction gears. These are preferably designed as eccentric gears with involute gearing or cycloidal gears or stress wave gears or wave gears, such as Harmonie Drive gears.
  • a cycloidal gear is understood to be an eccentric gear in which cam disks transmit the torque in a rolling manner.
  • Other designs are planetary gears, Acbar gears and cyclo gears.
  • the transmission can also be designed as a planetary gear transmission or spur gear transmission, wherein the design as a spur gear transmission according to a second embodiment allows the eccentric arrangement of the drive device and the pivot axis, which may be useful for certain clutch arrangement configurations.
  • the actuating device comprises an input on the gearbox for introducing a torque via a drive device.
  • the torque can be applied via one or more drive devices, which generate the required moment for pivoting.
  • the drive device is connected to the transmission, in particular permanently and at least indirectly mounted on the pull rod.
  • the drive device it is possible to carry out pivoting movements at any time and no special preparations are required for the procurement of a drive device.
  • a first drive device can be designed and arranged to introduce a first drive torque into the transmission, which is smaller than the required minimum drive torque for pivoting the first coupling device about the pivot axis against the direction of gravity. The first for pivoting the
  • the drive torque provided to the coupling device is smaller, particularly taking into account the gear ratio of the transmission, than the total minimum torque required to pivot the coupling device, consisting of the moment of inertia of the coupling device and the required breakaway torque for pivoting. Only an additional torque is then required to apply the breakaway torque in order to pivot the first coupling device.
  • the first drive device is then preferably designed and arranged in such a way as to provide a first drive torque which is equal to or greater than the moment of inertia of the first coupling device to be pivoted, which is particularly advantageous when the additional torque is introduced by manual operation, in particular pivoting via a lever arm or via a hand crank, since the required force input for the additional torque can be kept low.
  • the first drive device comprises at least one drive shaft connected to the pull rod and the gear, in particular a pre-tensioned energy storage element connected to the input of the transmission, the pre-tension of which is dimensioned such that when an additional torque corresponding at least to the difference torque to the minimum drive torque is introduced into the transmission, the stored energy is released to the transmission, in particular at the input for pivoting.
  • the first drive device is formed by a drive spring designed as a torsion spring, which is connected at least indirectly, preferably directly, to the pull rod with one end region and at least indirectly, preferably directly, to the input of the transmission with the other end region.
  • the required pre-tension force is preferably divided between at least two drive spring devices which are arranged parallel to one another.
  • the additional torque which can be described as the difference torque to trigger the pivoting and the breakaway of the drive spring can then be selected to be relatively low depending on the design of the drive spring.
  • the device has at least one further drive device for introducing an additional torque into the transmission which at least corresponds to the difference torque to the minimum drive torque.
  • this additional drive device for introducing an additional torque into the transmission that corresponds at least to the difference in torque to the minimum drive torque is a manually operable lever arm that is coupled to the connection between the coupling device and the pull rod, in particular the connection between the coupling device and the hinge pin, and is preferably formed by the coupling device itself. This means that the coupling device functions as a lever arm that can be easily operated manually.
  • the first drive device is formed by a drive spring designed as a torsion spring, which is connected at least indirectly, preferably directly, to the interface device with one end region and with the other End region is at least indirectly, preferably directly connected to the input of the gearbox.
  • the required preload force is preferably divided between at least two mainspring devices which are arranged parallel to one another.
  • the entire device for pivoting the first clutch device in or out as required into or out of a horizontal clutch plane defined by the pivot axis and a line perpendicular to it does not require any complex drive device but rather makes do with a simple spring unit which can be braced using the operating mode of the clutch arrangement and which holds the clutch in the clutch plane when it is in the operating position and only releases it when an additional torque is introduced by pivoting the first clutch device and uses the stored energy to drive the input on the gearbox. Furthermore, when the clutch device is later lowered, the mainspring is wound up again and the energy required for pivoting is automatically stored in it again.
  • only the gear is coupled to the hinge pin and thus in particular to the pivotable bearing of the first coupling device.
  • the input is designed to be connected to the drive device, but is not necessarily connected, but is free from any coupling with it when the drive device is not needed.
  • the drive device can then be connected to the input of the gear if required. Unintentional or incorrectly triggered pivoting processes are thus reliably avoided. Attachable, manually operated crank devices or handwheels or tools specially designed for this purpose are preferably used as such drive devices.
  • the second design of the drive device includes manually operated devices, in particular hand cranks or hand wheels. These are easy to operate and do not require any additional external energy supply. These can be directly or indirectly connected to the pull rod or mounted on it, or are designed as removable drive devices that can be attached as required.
  • the drive devices are not securely coupled to the pull rod, they can also be formed by a manually operated tool that can be powered by an external power source to rotate the input of the gear box.
  • a cordless screwdriver with the appropriate attachment is conceivable.
  • the input and output of the gearbox are arranged coaxially to the swivel axis.
  • a particularly space-saving design is possible in the area of the joint arrangement of the coupling device and pull rod.
  • the drive device and the input and output of the gearbox are arranged coaxially to the swivel axis.
  • the drive unit and transmission can be assembled as separate components or in a
  • the advantageous second variant is to store and assemble it as a pre-assembled unit.
  • a spring device for applying an additional force and thus supporting the drive device, which is connected at least indirectly to the pull rod in one end region and at least indirectly to the hinge pin in the other end region.
  • the spring device is preferably designed as a drive spring running in a ring around the hinge pin.
  • the spring device is also designed and arranged in such a way that it is prestressed in the position of the first coupling device lying in the coupling plane. and to generate a force in the pivoting direction when releasing the locking device and actuating the drive device, particularly when the latter is designed as a hand crank, and thus to reduce the force required to be applied to the drive device.
  • the individual components of the actuating device - drive device and gear - and optionally spring device and/or automatically switching automatic clutch can each be attached or mounted separately on the drawbar.
  • at least one individual component of the components of the actuating device - drive device and gear - and optionally spring device and/or automatically switching automatic clutch is attached or mounted indirectly on the drawbar via another of the components of the actuating device. In the case of indirect attachment or mounting, the number of connecting elements is significantly reduced and the connection between the individual components can be made simply and directly.
  • the clutch which automatically locks in one direction of rotation, can be arranged in a first variant between the drive device and the gearbox and in a second variant between the gearbox, in particular the output and the hinge pin.
  • the spring device in particular the mainspring, is arranged between the pull rod and the hinge pin, whereby the arrangement can also be arranged, for example, between the housing of the gearbox, which is connected to the pull rod or the housing of the drive device and hinge pin.
  • the arrangement on one side only offers the advantage of being able to provide pre-assembled components that only need to be connected to the hinge pin and the drawbar.
  • the arrangement of components on both sides offers the advantage of a spatially compact design around the drawbar and the possibility of designing an operation from both sides of the drawbar and thus both sides of the carriages that support it.
  • the arrangement of at least the gear mechanism and preferably additionally the spring device and/or the automatically switching clutch effective in one direction of rotation and acting as a load torque lock can be as desired in the longitudinal direction of the pivot axis between the drive device and the second end region of the pull rod.
  • the second end region of the pull rod is designed to extend in a fork-like manner on both sides of the longitudinal axis
  • the joint bolt is pivotably mounted with its two end regions in the fork-like end region of the pull rod.
  • the components of the actuating device are arranged coaxially to the pivot axis on both sides of the pull rod, with the drive device and the automatically switching clutch that is effective in one direction of rotation and functions as a load torque lock preferably being assigned to the same side of the end region of the pull rod.
  • the coupling arrangement preferably comprises at least one further second coupling device, which is designed differently from the first coupling device.
  • the second coupling device differs from the first coupling device in terms of coupling type or dimensions.
  • the second coupling device is preferably attached to the joint arrangement provided in the second end region of the pull rod in the circumferential direction.
  • the coupling device is hinged at an angle to the first coupling device when viewed around the pivot axis or is pivotably mounted on the joint arrangement around a horizontal pivot axis.
  • the first coupling device is an automatic coupling, in particular a Scharfenberg TM type coupling
  • the further second coupling device is designed as a screw coupling.
  • the first coupling device is characterized in particular by a coupling head and coupling elements with a funnel-Z-cone profile and a coupling lock arranged in the coupling head and interacting with a counter-coupling when coupling.
  • the coupling lock assigned to the coupling head is particularly compatible with a coupling head in a funnel/cone design, such as type 10, type 35, type 330, type 430, type 55 or type 140.
  • Such combinations are particularly advantageous for use in freight and goods transport when assembling wagon sequences.
  • coupling head types or coupling head designs are also possible, such as Wedgelock coupling heads, BSI coupling heads, or GF coupling heads.
  • the first coupling device can also be designed with an exchangeable coupling head.
  • the joint arrangement of the drawbar it is particularly suitable for the joint arrangement of the drawbar to have a first joint arm that can be pivoted about a horizontal axis. or has a coupling shaft region which is connected to the joint bolt in a manner which is fixedly connected to it and to which a coupling head of an automatic coupling is or can be fastened, preferably in a detachable and/or replaceable manner.
  • the shaft region connected to the joint bolt has an interface region via which a coupling head of an automatic coupling can be fastened to it in an exchangeable manner.
  • the interface area basically serves to mechanically connect the shaft area of a first coupling device, which is connected to the hinge pin in a detachable manner, to a coupling head, in particular the coupling head of an automatic coupling.
  • an energy absorption and/or damping element is integrated into the pull rod of the hybrid coupling to dampen tensile and/or compressive forces transmitted via the pull rod during ferry operation.
  • the energy absorption and/or damping element is preferably regenerative, for example in the form of a spring device or a spring package.
  • destructively designed absorption elements or a combination of destructive and regenerative components are also conceivable to use destructively designed absorption elements or a combination of destructive and regenerative components.
  • the actuating device according to the invention for pivoting a first coupling device mounted pivotably about a pivot axis on a drawbar connectable to a track-bound vehicle comprises at least one drive device for at least indirectly introducing a torque for pivoting the coupling device and a mechanical gear arranged in the power flow between the drive device and the first coupling device, in particular in the connection between the drive device and the pivotable mounting of the first coupling device with a gear ratio to slow down, in particular a reduction gear with a gear ratio of at least 10 i.e. 10:1, preferably in the range from 20:1 to 50:1, particularly preferably in the range from 25:1 to 30:1.
  • the transmission is arranged in the power flow, in particular in the connection between the drive device and the hinge pin.
  • the gear is designed as an eccentric gear, in particular a cycloidal gear, the input of which can be connected to a drive device and the output of which is connected to the pivotable bearing of the first coupling device, in particular the hinge pin.
  • FIGS. 1 a and 1 b show a kinematic diagram of the clutch arrangement according to the invention in a first and a second embodiment as a hybrid clutch;
  • Figures 2a to 2c show, in a sectional view through the joint plane, advantageous arrangement and connection options of the basic configuration of drive device and gear according to an embodiment of Figure 1a;
  • Figures 3a to 3c show a particularly advantageous embodiment of a hybrid clutch in different functional positions
  • Figure 4 shows an example of an advantageous embodiment of a transmission in the form of a reduction gear designed as a cycloidal gear
  • Figure 5 shows an example of a one-way automatic clutch acting as a load torque lock
  • Figure 6 shows a mainspring to support the drive device
  • Figures 7a to 7I show possible arrangements of the individual components of the actuating device relative to the pull rod and joint arrangement.
  • Figure 1 a shows a schematic, highly simplified representation of the basic structure of a first particularly advantageous embodiment of a coupling arrangement 100 according to the invention in the form of a hybrid coupling.
  • This comprises a drawbar 1 and at least one first coupling device 20 in the form of an automatic coupling 21, which is pivotably mounted on the drawbar 1 about a horizontal geometric axis A.
  • a second coupling device 30 is also provided, which is also pivotably mounted about the geometric axis A.
  • the two coupling devices 20, 30 are designed in different ways.
  • the first coupling device 20 is preferably designed as a Scharfenberg TM type coupling.
  • the second coupling device 30 is designed as a screw coupling.
  • the drawbar 1 is characterized by an extension along a longitudinal axis L, which, when installed on a rail-bound vehicle, coincides with its longitudinal direction.
  • the horizontal geometric axis A is aligned perpendicular to the longitudinal axis L.
  • the drawbar 1 has a first end region 2 on the car body side, viewed in the installed position, via which the drawbar 1 can be connected, preferably detachably, to a car body, in particular a car body of a freight or shunting vehicle or its undercarriage.
  • the connection can be made directly or via further intermediate transmission elements.
  • the direct connection is made, for example, via a joint bearing.
  • the drawbar 1 has a second end region 3 opposite the first end region 2.
  • a joint arrangement 4 is provided on this second end region 3 in order to be able to pivot the first coupling device 20, in particular an automatic coupling 21 having a coupling head 22, into and out of a horizontal coupling plane KE as required.
  • This The coupling plane KE can be described by the longitudinal axis L and the axis A.
  • the joint arrangement 4 comprises at least one joint pin 5 which is horizontal when viewed in the installation position of the coupling arrangement 100 on the vehicle and which is rotatably mounted in a receiving area 7 of the end area 3 of the drawbar 1, said receiving area having through-openings.
  • the end area 3 of the drawbar 1 is designed like a fork for this purpose.
  • the pivoting takes place about the horizontal axis A, which corresponds to the axis of the joint pin 5 and thus the pivot axis GA of the joint arrangement 4.
  • the horizontal coupling plane KE can then be described by the longitudinal axis L of the drawbar 1 and a perpendicular to it in the horizontal direction when viewed in the installation position on the rail vehicle, in particular the pivot axis GA of the joint pin 5.
  • the first coupling device 20 is fixed to the hinge pin
  • the fixed connection can be designed to be force-locking or form-locking.
  • tongue and groove connections are conceivable.
  • Figure 1 a shows the first coupling device 20 in the horizontal coupling plane KE.
  • the position in this plane is designated I-20.
  • an actuating device In order to be able to pivot it out of or into this plane according to the direction indicated by the double arrow, an actuating device
  • the actuating device 6 is attached to the pull rod 1, preferably directly, and comprises at least one mechanical gear 13 with a housing 8, the input 14 of which is connected or connectable to a drive device 12 for applying a torque and the output 15 of which is coupled to the hinge pin 5 for applying a torque thereto.
  • the input 14 and the output 15 as well as the swivel axis GA are arranged coaxially to each other.
  • the drive device 12 for applying a torque is preferably arranged on the pull rod 1 and connected to the gear 13, whereby the connection is detachable, but a removal of the drive device 12 from the pull rod 1 and a connection intended only temporarily for pivoting are not provided.
  • the coupling arrangement 100 is characterized in that the actuating device 6 comprising the drive device 12 and the gear 13 is permanently arranged on the pull rod 1, whereby the gear 13 and the drive device 12 are either each individually attached to the pull rod 1 or one of the two components is mounted on the other component and the other component is then attached to the pull rod 1.
  • the gear 13 is designed as a mechanical reduction gear when viewed in the direction of power flow from the input 14 to the output 15.
  • the gear designed according to Figure 1a being characterized by a coaxial arrangement of input 14 and output 15, thus enabling a particularly space-saving arrangement.
  • this is designed as a cycloid gear 10, in which cam disks transmit the torque in a rolling manner.
  • This comprises a drive or eccentric shaft acting as input 14, which can either be connected to the drive device 12 or is preferably connected, and an output shaft acting as output 15.
  • cam disks 25, 26, an annular disk 23 carrying fixed bolts 27 arranged in a ring around the drive shaft, and a roller disk 24 are also provided.
  • the drive shaft drives the cam disk 25.
  • This also applies to the second cam disk 26 which is arranged downstream and is coupled to the first cam disk 25 via first rollers 28.
  • Holes are provided in the cam disks 25, 26 which rotate in the opposite direction to the drive shaft.
  • the cam disk 26 thus drives the roller disk 24, to which the output shaft forming the output 15 is also attached, which is located coaxially to the drive shaft forming the input 14.
  • Other designs of the gear 13 are conceivable.
  • the second coupling device 30 shown in Figure 1 a is shown in the position pivoted out of the coupling plane KE, preferably the end position I-30 which is then present in the installation situation. This is also pivotally mounted about the pivot axis GA.
  • the pivoting can either take place freely without a forced coupling with the pivoting movement of the first coupling device 20 or it can be forced coupled with it.
  • FIG. 1a represents a particularly compact design and arrangement of an actuating device 6 comprising a drive device 6 and a gear 13.
  • the entire actuating device 6 is arranged coaxially to the pivot axis GA.
  • the actuating device 6 with drive device 12 and gear 13 can be formed as a pre-assembled unit or from individual components only when attached to the pull rod 1.
  • the arrangement of drive device 12 and gear 13 can be on one side of the end region 3 or on both sides of the end region 3 in a view of a plane that can be described by the pivot axis GA and a perpendicular to it in the vertical direction, and thus assigned either to only one end region 5.1 or 5.2 of the hinge pin 5 or to both end regions 5.1 and 5.2.
  • the second embodiment of the clutch arrangement 00 is characterized by the eccentric positioning of the drive device 12.
  • Input 14 and output 15 of the gear 13 are arranged eccentrically to each other.
  • the gear 13 is designed as a spur gear 9, comprising at least one spur gear stage between input 14 and output 15, wherein the input 14 is connected in the simplest case to a spur gear acting as a pinion and the output 15 to a second spur gear.
  • First and second spur gear mesh with one another and the second spur gear coupled to the hinge pin 5 is characterized by a larger diameter than the first spur gear.
  • the drive device 12 In order to pivot the first coupling device 20 from the position 1-20 in the coupling plane KE into a position 11-20 deflected from this via corresponding positions 111-20 arranged in between, the drive device 12 is actuated and transmits the torque to the gear 13, in particular the input 14.
  • the hinge pin 5 connected to the output 15 of the gear 13 is rotated about the pivot axis GA and, due to the secure connection, causes the coupling device 20 to pivot into the pivoted position II-20.
  • the first coupling device 20 is secured in its position relative to the drawbar 1 in the respective end positions I-20 and II-20 by means of a locking device 17, for example in the form of a locking pin.
  • the locking device 17 preferably engages directly on the hinge pin 5 and fixes it in the hinge pin 5 in the respective pivot position I-20 or II-20 of the first coupling device 20.
  • Figure 2b shows a design with the drive device 12 and gear 13 arranged at the opposite end regions 5.1, 5.2 of the hinge pin 5, viewed in the direction of the pivot axis GA.
  • the hinge pin 5 is provided with a hollow bore 5.3, which enables a connection between the drive device 12 and the input 14 of the gear 13 via a connecting element 18 guided through it.
  • the drive device 12 acts directly on the connecting element 18 and is connected via this to the input 14 of the gear 13.
  • the output 15 of the gear 13 is connected to the hinge pin 5.
  • the housing 8 of the gear 13 is connected to the pull rod 1, in particular in the fork-like end region 3.
  • the connecting element 18 and the drive device 12 can be supported on the pull rod 1 via the gear 13, in particular the housing 8. It is also possible to attach the drive device directly to the pull rod 1 .
  • the coupling eye has a first end 5, at which it is connected to the frog in a rotatable manner, and an opposite second end which can be clamped into a mouth of the frog of an opposite coupling head in order to mechanically lock the two coupling heads together.
  • the second coupling device 30 is designed here as a screw coupling 32, with which two rail vehicles, each comprising a drawbar 1, can be coupled to one another in their end regions 3.
  • the screw coupling 32 has a threaded rod 33, on the two axial ends of which a coupling element 34 and 35 is provided, preferably screwed on.
  • Each coupling element 33, 34 has a screw body which has an internal thread which is screwed onto the external thread of the threaded rod 33.
  • a coupling eyelet is articulatedly connected to the screw body, which can be pushed or hooked onto a corresponding component on the rail vehicle, for example a hook or bolt, in order to establish a positive connection, at least for tensile forces, with the rail vehicle.
  • the coupling elements 34 and 35 are designed as drawbar eyes, wherein the coupling element 34 is mounted so as to be pivotable about the pivot axis GA, in particular the hinge pin 5 is guided through it.
  • the drawbar eye attached to the other end of the threaded rod 33 is used for hooking into a drawbar hook on a rail vehicle to be coupled.
  • a lever is connected to the threaded rod 33 in a rotationally fixed manner in the axial center of the threaded rod 33 between two sections of the external thread. This can be gripped and forms a lever for introducing the torque into the threaded rod 33.
  • Figure 3a shows the coupling arrangement 100 with the coupling device 20 arranged in the coupling plane KE and thus in a first position I-20.
  • the second coupling device 30, designed as a screw coupling 32, can be seen in its first position I-30 pivoted out of the coupling plane KE.
  • a locking device 17 which fixes the position of the first coupling device 20 in the coupling plane KE but also in the pivoted-out position II-20 relative to the end region 3 of the drawbar 1.
  • this can be a locking bolt.
  • the designs according to Figures 3a to 3c also show the connection of the end region 2 of the drawbar to the car body, for example via a joint bearing 19.
  • a first such device includes the Function of a load moment lock and comprises a clutch 36 which automatically blocks at least in one direction.
  • a clutch 36 which automatically blocks at least in one direction.
  • This comprises, for example, a first clutch element 37 which can be coupled to a driven component and which in the case shown has actuating pins, a second clutch part 38 which is coupled to the component to be driven, wherein the first and second clutch parts 37, 38 in the case shown can be coupled to one another in a driving manner in one direction via a hub element 39, and clamping elements 40 which prevent the clutch part 38 from twisting in the opposite direction under overload.
  • the first coupling device 20 can be seen in the form of an automatic coupling 21 of the Scharfenberg TM type with a coupling head 22 and a shaft area 31, which is connected in a fixed manner to the joint arrangement 4, in particular the joint pin 5 of the joint arrangement 4 in the second end area 3, which is designed as a fork-shaped receiving area 7 of the drawbar 1 with fork-like elements on both sides.
  • the drawbar 1 is coupled to the car body of a rail-bound vehicle in the end area 2 on the car body side via a bearing arrangement 19.
  • the coupling takes place, for example, via a joint arrangement in a bearing block that can be attached to the car body.
  • the actuating device 6, in particular in a preferred embodiment with drive device 12, gear 13 and optionally provided additional components, such as one-sided automatic clutch 36 designed as a load moment lock and mainspring 41 and their arrangement in relation to the pivot axis GA or the hinge pin 5 and the end region 3 of the pull rod 1.
  • the components drive device 12, gear 13 and optionally provided additional components, such as one-sided automatic clutch 36 designed as a load moment lock and mainspring 41 are arranged coaxially to one another and coaxially to the pivot axis GA and thus the hinge pin.
  • the drive device 12 is designed as a manually operated hand crank, for example. This is permanently provided on the pull rod 1.
  • Figures 7a to 7I serve to illustrate the arrangement of the individual components drive device 12, gear 13 and optional additional components, such as the one-sided automatic clutch 36 designed as a load moment lock and the drive spring 41 in the direction of the pivot axis GA or in relation to the end areas 5.1, 5.2 of the hinge pin mounted in the receiving area 7 in the end area 3 of the pull rod 1. 5.
  • Each of the components can be fastened to the pull rod 1 on its own or indirectly to it via the fastening to another component and the fastening of this to the pull rod 1.
  • the housing 8 of the gearbox can be fastened to the pull rod 1 and the drive device 12 via this.
  • the decisive factor is that the drive device 12 pivots the hinge pin 5 via the gearbox 13, the output of the gearbox 13 being at least indirectly, preferably directly, connected to the hinge pin 5.
  • the connection between the input 14 of the gearbox 13 and the drive device 12 is also at least indirectly, preferably directly.
  • the coupling device 36 which acts on one side and acts as a load moment lock, and a spring device 41 to support the swivel movement can be arranged in the power flow between the drive device 12 and the hinge pin 5.
  • the load moment lock is preferably arranged functionally between the drive device 12 and the gear 13, but can also be arranged downstream of the gear 13.
  • the spring device 41 is arranged between the pull rod 1 and the hinge pin 5.
  • Figures 7a to 7j show the arrangement of the components drive device 12, gear 13 and optional additional components, such as the one-sided automatic clutch 36 designed as a load moment lock and the mainspring 41.
  • Figures 7a to 7j show arrangements of the actuating device 6, in particular the components drive device 12, gear 13 and optional additional components, such as the one-sided automatic clutch 36 designed as a load moment lock and the mainspring 41 on both sides of the longitudinal axis L and the thus assigned to the two end areas 5.1, 5.2 of the hinge pin and on both sides of the end area 3 of the pull rod 1.
  • the mainspring 41 from Figures 7a and 7b is assigned to the second end region 5.2 of the hinge pin and is arranged between the one-sided automatic coupling 36 designed as a load moment lock and the pull rod 1.
  • Figure 7e shows an arrangement according to Figure 7a, but the assignments to the end areas 5.1 and 5.2 on the hinge pin 5 have been swapped.
  • Figure 7e shows the assignment of the drive device 12 and the one-sided automatic coupling 36 designed as a load moment lock to the first end area 5.1 of the hinge pin 5, while the remaining components - gear 13 and drive spring 41 are assigned to the second end area 5.2 and are thus arranged on the side of the end area 3 of the pull rod 1 opposite the longitudinal axis.
  • the one-sided automatic coupling 36 designed as a load moment lock is Coupling 36 is arranged between drive device 12 and pull rod 1 when viewed in the longitudinal direction of the pivot axis, and gear 13 is arranged between main spring 41 and end region 3.
  • Figure 7f shows a modification of Figure 7e, wherein the arrangement of gear 13 and main spring 41 at end region 5.2 of hinge pin 5 is swapped.
  • the mainspring 41 from Figures 7e and 7f is assigned to the first end region 5.1 of the hinge pin 5 and is arranged between the one-sided automatic coupling 36 designed as a load moment lock and the pull rod 1.
  • Figures 7i to I show the arrangement of all components of the actuating device 6, each assigned to one side of the pull rod 1 and thus to an end region of the hinge pin 5.
  • Figures 7i and 7j show the complete actuating device 6 comprising the components drive device 12, gear 13 and optional additional components, such as the one-sided automatic clutch 36 designed as a load torque lock and mainspring 41 to the end region 5.2 of the hinge pin 5, in the arrangement drive device 12, clutch 36 and adjacent gear 13 and mainspring 41 in Figure 7i.
  • the arrangement of mainspring 41 and gear 13 is swapped.
  • Figures 7k and I show the embodiments of the arrangements according to Figures 7i and j, but with assignment to the end region 5.1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (100) für ein spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine entlang einer Längsachse erstreckende Zugstange (1) mit einem ersten Endbereich (2) und einem, dem ersten Endbereich (2) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (3) zum drehbaren Lagern eines eine horizontale und senkrecht zur Längsachse ausgerichtete Schwenkachse (GA) beschreibenden Gelenkbolzens; zumindest zwei verschieden ausgebildete Kupplungseinrichtungen, welche schwenkbar um die Schwenkachse (GA) gelagert sind, eine Betätigungsvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung (20) in oder aus einer durch die Schwenkachse und die Längsachse beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene (KE). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung ein mechanisches Getriebe mit einem Eingang zum Einleiten eines von einer Antriebseinrichtung aufgebrachten Drehmomentes in dieses und einen, wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen verbundenen Ausgang zum Aufbringen eines Drehmomentes auf diesen umfasst, wobei das Getriebe als Getriebe mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist.

Description

Kupplungsanordnung und Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer Kupplungseinrichtung, insbesondere Zugkupplung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kupplungsanordnung, insbesondere Hybridkupplungsanordnung oder auch Übergangskupplungsanordnung genannt für spurgeführte Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge mit mindestens einer ersten Kupplungseinrichtung mit einem Kupplungskopf, welcher in/aus der Kupplungsebene bedarfsweise ein - oder ausbringbar ist. Der erste Kupplungskopf ist insbesondere von einem Kupplungskopf einer automatischen Kupplung, wie beispielsweise einer Kupplung vom Typ Scharfenberg™, einer Kupplung vom Typ Willison. Die Erfindung betrifft ferner eine Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an bzw. in einer mit einem spurgeführten Fahrzeug verbindbaren Zugstange gelagerten ersten Kupplungseinrichtung.
Kupplungsanordnungen zum wahlweisen Nutzen unterschiedlicher Kupplungseinrichtungen zum Kuppeln mit einer entsprechenden Gegenkupplung sind allgemein aus der Schienenfahrzeugtechnik bekannt und werden eingesetzt, um Schienenfahrzeuge zu verbinden, die mit unterschiedlichen Kupplungssystemen ausgestattet sind (zum Beispiel Scharfenberg™-Kupplung auf Zughaken). Dabei erfolgt beispielsweise das Aufsetzen einer Übergangskupplung auf den Zughaken einer Schraubenkupplung in der Regel manuell, während der Kuppelvorgang mit der Mittelpufferkupplung automatisch stattfinden kann.
Eine herkömmliche Kupplungsanordnung zum gemischten Kuppeln zwischen einer automatischen Kupplung und beispielsweise einer Schraubenkupplung weist in der Regel einen zumindest bereichsweise als Gehäuse ausgebildeten Kupplungsträger auf, in welchem ein Kuppelverschluss aufgenommen sein kann zum mechanischen Verbinden der Übergangskupplung mit einem in dem Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung vorgesehenen Kuppelverschluss. Im gekuppelten Zustand liegt dann die Stirnfläche der Übergangskupplung an der Stirnfläche des Kupplungskopfes der automatischen Mittelpufferkupplung an. An dem der Stirnfläche der Übergangskupplung gegenüberliegenden Ende kann als Schnittstellenstruktur des Zughakenmoduls ein Kupplungsbügel vorgesehen sein, welcher beispielsweise in den Zughaken einer Schraubenkupplung aufnehmbar ist und demnach eine mechanische Verbindung der Übergangskupplung mit der Schraubenkupplung gewährleisten kann. Bei dieser Ausführung wird der Kupplungsbügel einer Übergangskupplung auf den Zughaken einer zu adaptierenden Schraubenkupplung aufgesetzt. Hierzu ist die Übergangskupplung mit an ihrem hinteren Ende beidseitig parallel in einem Abstand zueinander angeordneten und gleichartig ausgebildeten Trägern versehen, die an den freien Enden durch einen Bolzen miteinander verbunden sind. Der Bolzen hält die Kupplungsbügel der Übergangskupplung im Maul des Zughakens. Beidseitig an der herkömmlichen Übergangskupplung ist ein Winkelheber angeordnet, umfassend erste und zweite Lenker. Die Lenker beider Seiten der Übergangskupplung sind durch eine gemeinsame Achse mit- und untereinander verbunden, wobei die Achse als Anlagefläche an der Stirnfläche des Zughakens dient, so dass die Mittellage der Übergangskupplung einstellbar ist. Durch das Vorsehen des Winkelhebels kann bei der aus dem Stand der Technik bekannten Übergangskupplung eine Höhenzentrierung realisiert werden. Allerdings ist die manuelle Handhabung, und insbesondere das manuelle Einsetzen der Übergangskupplung in die Schnittstelle zwischen den zu adaptierenden Kupplungen, wie beispielsweise in den Zughaken einer Schraubenkupplung, erschwert, da es für einen Bediener nicht möglich ist, einerseits das Gewicht der Übergangskupplung zu halten und andererseits die Vorrichtung zur Höhenzentrierung in korrekter Weise am Zughaken anzubringen.
Eine andere, insbesondere als Rangierkupplung für spurgeführte Fahrzeuge einsetzbare Kupplungsanordnung ist beispielsweise aus der EP 2 529 994 A1 bekannt. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass diese mit unterschiedlichen Kupplungen verbindbar ist, so dass mit ein und derselben Kupplungsanordnung ohne Wechsel dieser und unter Minimierung der Rüstzeiten unterschiedliche Rangieraufgaben erfüllt werden können. Insbesondere können mit dieser Kupplungsanordnung sowohl Vollbahn-Kupplungen als auch Metro-Kupplungen gekuppelt werden, ohne dass hierzu ein manuelles Eingreifen des Bedieners notwendig ist. Zu diesem Zweck weist die aus der EP 2 529 994 A1 bekannte Kupplungsanordnung einen Kupplungskopfwechsler auf, welcher zum automatischen Einwechseln von Kupplungsköpfen unterschiedlicher Bauart und/oder unterschiedlichen Typs in einer von der Kupplungsanordnung definierte vertikale Kupplungsebene dient. Dieser Kupplungskopfwechsler ist mit Hilfe einer relativ aufwendigen Anordnung am Zughaken einer Schraubenkupplung entsprechend aufgehängt. Zwar erlaubt diese Ausführung ein automatisches Einwechseln von Kupplungsköpfen unterschiedlicher Bauart bzw. unterschiedlichen Typs in die von der Kupplungsanordnung definierte Kupplungsebene. Nachteilig gestaltet sich die Ausführung, wenn ein Kuppeln mit einer Schraubenkupplung möglich sein soll. Hierfür wäre es notwendig, den Kupplungskopfwechsler aus dem Zughaken herauszunehmen, was wiederum erheblich Rüstzeiten mit sich bringt.
Gattungsgemäße Systeme sind durch das Vorsehen zumindest zweier Kupplungseinrichtungen unterschiedlicher Bauart charakterisiert, welche bedarfsweise in die Kuppelebene, d.h. die Ebene in welcher die Verbindung mit einer entsprechenden Gegenkupplung erfolgt, einschwenkbar sind. Im Einzelnen offenbart EP 080 759 A1 eine Kupplungsanordnung mit einer Zugstange und einem daran befestigten Zughaken sowie mindestens zwei verschiedenen Kupplungseinrichtungen, welche an der Zugstange um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind, und eine Betätigungsvorrichtung zum Einschwenken der einzelnen Kupplungseinrichtungen in die Kupplungsebene. Die Betätigungsvorrichtung umfasst Antriebsstangen, welche mit einem ihrer Enden an den Kupplungseinrichtungen oder den diesen zugeordneten Anschlussteilen gelenkig gelagert angreifen. Die jeweils anderen Enden sind in einem Langloch eines an der Zugstange geführten Trägers für einen Hubzylinder geführt, wobei der Hubzylinder eine die Enden der Antriebsstange beaufschlagende Kolbenstange aufweist. Es ist ferner eine Verriegelungseinrichtung für die Antriebsstange vorgesehen. Mit der in der EP 080 759 A1 offenbarten Kupplungsanordnung können wahlweise der Zughaken oder eine der beiden Kupplungseinrichtungen genutzt werden. Bei gewünschter Nutzung des Zughakens werden beide Kupplungseinrichtungen hochgeschwenkt, wobei die jeweils obere Kupplungseinrichtung in ihrer Stellung verriegelt wird, während die andere Kupplungseinrichtung mittels des Hubzylinders abgesenkt wird und der Zughaken freigegeben wird. Soll die untere Kupplungseinrichtung genutzt werden, wird diese mit Hilfe des Hubzylinders in die Kupplungsebene eingeschwenkt. Dies erfolgt analog bei gewünschtem Einsatz der oberen Kupplungseinrichtung. Die Anordnung der Betätigungsvorrichtung erfolgt unterhalb der Zugstange und ist relativ aufwendig gestaltet.
Eine gattungsbildende Kupplungsanordnung ist aus der EP 3 590 784 A1 bekannt. Diese umfasst eine Zugstange mit einem ersten Endbereich zum Verbinden mit einem Wagenkasten und einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich. Im zweiten Endbereich der Zugstange ist eine Gelenkanordnung, über welche ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung und eine Zugöse um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagert sind, vorgesehen. Der Kupplungskopf der automatischen Kupplung ist mitnahmefest mit der Gelenkanordnung verbunden. Zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken des Kupplungskopfes der automatischen Kupplung in oder aus einer horizontalen Kupplungsebene ist eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen Antrieb, welcher eine Seilwinde beinhaltet, die an einem am Wagenkasten befestigten Rahmen gelagert ist und über die die Auslenkung erfolgen kann. Der Nachteil besteht bei dieser Ausführung im Wesentlichen in der Anordnung der Betätigungs- Vorrichtung, welche immer abhängig von der Einbausituation und den baulichen Gegebenheiten am Fahrzeug ist, relativ aufwendig ist und das Aufbringen und Übertragen großer Kräfte erfordert.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung anzugeben, welche mit unterschiedlichen Kupplungseinrichtungen, insbesondere Kupplungseinrichtungen einer ersten Art, wie beispielsweise Mittelpufferkupplungen einerseits, Vollbahn- oder Metrokupplungen oder dergleichen mit Kupplungseinrichtungen anderer Art und Typs, wie zum Beispiel Schraubenkupplungen andererseits unter Minimierung von Rüstzeiten verbindbar ist, so dass unterschiedliche Rangieraufgaben schnell und sicher erfüllt werden können, ohne dass hierzu die Übergangskupplung und insbesondere ein Zughakenmodul der Übergangskupplung von dem Zughaken der Schraubenkupplung entfernt werden muss und eine ursprünglich vorgenommene Höhenzentrierung entfällt. Des Weiteren soll der erforderliche Aufwand und die aufzubringende Kraft für das Bedienpersonal beim Umrüsten, insbesondere Verschwenken von Kupplungseinrichtungen möglichst gering gehalten werden können und die Unfallgefahr durch unerwünschtes Rückschwenken vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Betätigungsvorrichtung ist in Anspruch 20 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung für ein spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine entlang einer Längsachse erstreckende Zugstange mit einem ersten Endbereich zum zumindest mittelbaren Verbinden mit einem Wagenkasten und einem, dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich zum drehbaren Lagern eines eine horizontale und senkrecht zur Längsachse ausgerichtete Schwenkachse beschreibenden Gelenkbolzens; zumindest eine erste Kupplungseinrichtung, vorzugsweise zwei verschieden ausgebildete Kupplungseinrichtungen - eine erste Kupplungseinrichtung und eine zweite Kupplungseinrichtung- zum mechanischen Verbinden mit einer komplementär ausgebildeten Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren spurgeführten Fahrzeuges, welche schwenkbar um die Schwenkachse im zweiten Endbereich der Zugstange gelagert sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbunden ist; eine Betätigungsvorrichtung zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung in oder aus einer durch die Schwenkachse und die Längsachse beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene; ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung ein mechanisches Getriebe mit einem Eingang zum Einleiten eines von einer Antriebseinrichtung aufgebrachten Drehmomentes in dieses und einen, wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen verbundenen Ausgang zum Aufbringen eines Drehmomentes auf diesen umfasst, wobei das Getriebe zwischen Eingang und Ausgang mit einer Übersetzung ins Langsame ausgeführt ist.
Unter einer Kupplungseinrichtung der Kupplungsanordnung wird insbesondere eine Einrichtung zum mechanischen Verbinden zweier benachbart angeordneter schienengebundener Fahrzeuge verstanden. Diese überträgt zumindest Zugkräfte, abhängig von der Ausführung der Kupplungseinrichtung aber auch Zug- als auch Stoßkräfte.
Unter mitnahmefest oder drehfest wird insbesondere eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen verstanden, die es bei Bewegung eines der Bauteile ermöglicht, das andere der Bauteile zwangsweise in der gleichen Art und Weise mitzubewegen. Mitnahmefest kann dabei durch eine direkte feste Verbindung zwischen zwei Bauteilen oder die integrale Ausführung dieser erzielt werden oder aber indirekt über Zwischenbauteile. Die Verbindungen können kraft- oder formschlüssig ausgebildet sein. Bezüglich der Ausbildung der einzelnen mitnahmefesten Verbindung zwischen Gelenkbolzen und erster Kupplungseinrichtung besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. In vorteilhafter Weise finden formschlüssige Verbindungen Anwendung. Diese können insbesondere als Paßfeder/Nut-Verbindung oder Ölpressverband ausgeführt sein.
Eine integrale Ausbildung wäre beispielsweise durch Ausbildung der Bolzenenden direkt an der Kupplungseinrichtung charakterisiert, wobei aus montagetechnischer Sicht die Zugstange dann entsprechend zu gestalten wäre.
Eine Kupplungsebene entspricht insbesondere der Ebene, in welcher ein Zusammenwirken mit einer mechanischen, vom Kupplungsprofil baugleichen Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren schienengeführten Fahrzeuges zum Übertragen von zumindest Zugkräften erfolgen kann.
Die Verwendung eines Getriebes mit Übersetzung ins Langsame zum Übertragen des Momentes zum Verschwenken auf den Gelenkbolzen, insbesondere die Verwendung eines hochuntersetzenden Getriebes bietet den Vorteil, dass nur geringe Momente zum Verschwenken am Eingang des Getriebes eingeleitet werden müssen und der Verschwenkbereich relativ feinfühlig abfahrbar ist. Damit kann bei manueller Betätigung der Kraftaufwand zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung, insbesondere des Gelenkbolzens mit der mitnahmefest an diesem angeordneten Kupplungseinrichtung gering gehalten werden. Beim Vorsehen entsprechender Hilfs- bzw. Fremdenergie nutzender Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise Elektromotoren oder Hydraulikmotoren, können diese entsprechend klein dimensioniert werden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit einer zugstangennahen Anordnung der Betätigungsvorrichtung und damit sehr kompakten Bauweise. Die erfindungsgemäße Lösung bietet des Weiteren den Vorteil der Bereitstellung einer Kupplungsanordnung mit Eignung zum Adaptieren unterschiedlicher Kupplungssysteme durch Herausschwenken der mindestens ersten Kupplungseinrichtung aus der Kupplungsebene unter Bereitstellung des erforderlichen Raumes zum Einbringen und Anordnen einer zweiten Kupplungseinrichtung unterschiedlicher Bauart zur ersten Kupplungseinrichtung in die Kupplungsebene in sehr kompakter Bauweise hinsichtlich der erforderlichen Verschwenkeinrichtung. Durch die Anordnung der Betätigungsvorrichtung an der Zugstange ist die Kupplungsanordnung ohne erforderliche fahrzeugseitige Modifikationen für die Betätigungsvorrichtung in den unterschiedlichsten Anschlussumgebungen, insbesondere Wagenkastenausführungen einsetzbar. Die Kupplungsanordnung kann als vormontierte Baueinheit zum Verbinden unterschiedlicher Kupplungssysteme, einschließlich der Betätigungsvorrichtung bereitgestellt und sehr kompakt aufgebaut und gestaltet sein.
Im Einzelnen erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung ein bedarfsweises Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung, welche vorzugsweise als automatische Kupplung ausgebildet ist, aus der Kupplungsebene in eine zu dieser in einem Winkel stehenden Ebene und das Zurückschwenken in die Kupplungsebene unter Verbleib der automatischen Kupplung in der Kupplungsanordnung. Nach dem Ausschwenken aus der Kupplungsebene kann dann eine andere zweite Kupplungseinrichtung, welche ebenfalls schwenkbar um die Schwenkachse gelagert ist, in die Kupplungsebene eingeschwenkt werden. Das Ausschwenken kann je nach Ausführung und Aufbau der Kupplungsanordnung nach oben oder nach unten erfolgen. So wird insbesondere bei Ausbildung der ersten Kupplungseinrichtung als Kupplungseinrichtung mit Trichter-Kegel-Kupplungsprofil und Drehverschluss und der zweiten Kupplungseinrichtung als Schraubenkupplung das Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung nach oben erfolgen. Das Getriebe mit einer Übersetzung ins Langsame, auch als Untersetzungsgetriebe bezeichnet, weist vorzugsweise eine Übersetzung von mindestens 10 auf, d.h. 10 zu 1 (10 Umdrehungen am Eingang, eine am Ausgang), vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1 auf.
Als Untersetzungsgetriebe finden besonders bevorzugt hochuntersetzende Getriebe mit koaxialer Anordnung von Eingang und Ausgang Verwendung. Diese sind vorzugsweise als Exzentergetriebe mit Evolventenverzahnung oder Zykloidgetriebe oder Spannungswellgetriebe bzw. Wellgetriebe, wie beispielsweise Harmonie Drive Getriebe ausgebildet.
Unter einem Zykloidgetriebe wird insbesondere ein Exzentergetriebe verstanden, bei welchen Kurvenscheiben die Drehmomente wälzend übertragen. Weitere Ausführungen sind Planetengetriebe, Acbargetriebe und Cyclogetriebe.
Diese bieten in einer ersten bevorzugten Ausführung mit koaxialer Anordnung zur Schwenkachse den Vorteil der kompakten Bauweise bei kurzen Übertragungswegen und damit eines unmittelbaren Anbaus, vorzugsweise Anflanschens an der Zugstange. Damit verbunden ist der Vorteil der möglichen Anordnung der gesamten Betätigungsvorrichtung an der Zugstange.
Das Getriebe kann ferner als Planetenradgetriebe oder Stirnradgetriebe ausgebildet sein, wobei die Ausbildung als Stirnradgetriebe gemäß einer zweiten Ausführung die exzentrische Anordnung von Antriebseinrichtung und Schwenkachse erlaubt, was für bestimmte Kupplungsanordnungskonfigurationen unter Umständen sinnvoll sein kann.
Die Betätigungsvorrichtung umfasst am Getriebe einen Eingang zum Einbringen eines Drehmomentes über eine Antriebseinrichtung. Das Einbringen des Drehmomentes kann über eine oder aber auch mehrere Antriebseinrichtungen erfolgen, welche das erforderliche Moment zum Verschwenken aufbringen.
Gemäß einer ersten Ausbildung ist die Antriebseinrichtung mit dem Getriebe verbunden, insbesondere permanent und an der Zugstange zumindest mittelbar gelagert. In diesem Fall besteht jederzeit die Möglichkeit Verschwenkbewegungen auszuführen und es sind keine besonderen Vorbereitungen für die Beschaffung einer Antriebseinrichtung zu treffen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser ersten Ausbildung kann eine erste Antriebseinrichtung derart ausgelegt und angeordnet sein, ein erstes Antriebs-Moment in das Getriebe einzuleiten, welches kleiner als das erforderliche Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung ist. Das erste zum Verschwenken der
Kupplungseinrichtung an dieser bereitgestellte Antriebsmoment ist insbesondere unter Berücksichtigung der Übersetzung des Getriebes kleiner als das zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung erforderliche Gesamtmindest-Moment aus Trägheitsmoment der Kupplungseinrichtung und dem erforderlichen Losbrechmoment zum Verschwenken. Es bedarf dann nur noch eines Zusatzmomentes zum Aufbringen des Losbrechmomentes um die erste Kupplungseinrichtung zu verschwenken. Vorzugsweise ist die erste Antriebseinrichtung dann derart ausgelegt und angeordnet, ein erstes Antriebs-Moment bereitzustellen, welches gleich oder größer als das Trägheitsmoment der zu verschwenkenden ersten Kupplungseinrichtung ist, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Zusatzmoment durch Handbetätigung, insbesondere Verschwenken über einen Hebelarm oder über Handkurbel eingebracht wird, da der erforderliche Krafteintrag für das Zusatzmoment gering gehalten werden kann.
Die erste Antriebseinrichtung umfasst dazu in einer besonders vorteilhaften Ausführung wenigstens ein jeweils mit der Zugstange und dem Getriebe, insbesondere dem Eingang des Getriebes verbundenes vorgespanntes Energiespeicherelement, dessen Vorspannung derart bemessen ist, bei Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe die gespeicherte Energie an das Getriebe, insbesondere am Eingang zum Verschwenken abzugeben. In besonders vorteilhafter Weiterbildung ist die erste Antriebseinrichtung von einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder gebildet, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Zugstange verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang des Getriebes verbunden ist. Vorzugsweise wird die erforderliche Vorspannkraft aus Sicherheitsgründen auf mindestens zwei Triebfedereinrichtungen aufgeteilt, die parallel zueinander angeordnet sind. Das das Differenzmoment beschreibbare Zusatzmoment zum Auslösen der Verschwenkung und dem Losbrechen der Triebfeder kann in Abhängigkeit der Auslegung der Triebfeder dann relativ gering gewählt werden. Dazu weist die Vorrichtung zumindest eine weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe auf. Als diese weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe fungiert in besonders vorteilhafter Ausbildung ein manuell betätigbarer und mit der Verbindung von Kupplungseinrichtung und Zugstange, insbesondere der Verbindung von Kupplungseinrichtung und Gelenkbolzen gekoppelter Hebelarm, welcher vorzugsweise von der Kupplungseinrichtung selbst gebildet ist. D.h. die Kupplungseinrichtung fungiert als Hebelarm, welcher einfach manuell betätigbar ist.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung ist die erste Antriebseinrichtung von einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder gebildet, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Schnittstelleneinrichtung verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang des Getriebes verbunden ist. Vorzugsweise wird die erforderliche Vorspannkraft aus Sicherheitsgründen auf mindestens zwei Triebfedereinrichtungen aufgeteilt, die parallel zueinander angeordnet sind. Die gesamte Vorrichtung zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung in oder aus einer durch die Schwenkachse und einer Senkrechten dazu beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene bedarf in diesem Fall keiner aufwendigen Antriebseinrichtung sondern kommt mit einer einfachen und durch die Betriebsweise der Kupplungsanordnung verspannbaren Federeinheit aus, welche in der Betriebsposition der Kupplung diese in der Kupplungsebene hält und erst bei Einleitung eines Zusatzmomentes unter Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung auslöst und mit der gespeicherten Energie den Eingang am Getriebe antreibt. Des Weiteren wird bei späterem Absenken der Kupplungseinrichtung die Triebfeder wieder aufgezogen und die zum Verschwenken erforderliche Energie wieder selbsttätig in dieser gespeichert.
In einer alternativen zweiten Ausbildung der Anordnung der Antriebseinrichtung ist lediglich das Getriebe mit dem Gelenkbolzen und damit insbesondere der schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung gekoppelt. Der Eingang ist zum Verbinden mit der Antriebseinrichtung ausgestaltet, aber nicht zwingend verbunden, sondern bei Nichtbenötigung der Antriebseinrichtung frei von einer Kopplung mit dieser. Die Antriebseinrichtung kann dann bedarfsweise mit dem Eingang des Getriebes verbunden werden. Unbeabsichtigte bzw. fehlerhaft ausgelöste Verschwenkvorgänge werden somit mit Sicherheit vermieden. Als derartige Antriebseinrichtungen finden vorzugsweise aufsteckbare manuell betätigbare Kurbeleinrichtungen oder Handräder oder speziell dafür vorgesehene Werkzeuge Verwendung.
Bezüglich der Ausbildung der Antriebseinrichtung besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese kann in einer ersten Ausbildung von einem mit Hilfs- oder Fremdenergie betreibbaren Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor oder Hydraulikmotor gebildet werden. Diese bieten den Vorteil hoher Drehzahlen bei Einleitung der zum Verschwenken erforderlichen Momente und damit eines entsprechend schnellen Verschwenkens und können sowohl manuell oder automatisiert angesteuert und betrieben werden.
Die zweite Ausbildung der Antriebseinrichtung beinhaltet manuell betätigbare Einrichtungen, insbesondere Handkurbeln oder Handräder. Diese sind einfach bedienbar und benötigen keine zusätzliche Fremdenergiebereitstellung. Diese können direkt oder mittelbar mit der Zugstange verbunden sein bzw. an dieser gelagert oder sind als abnehmbare und bedarfsweise anbringbare Antriebseinrichtungen ausgebildet.
Bei nicht verliersicher mit der Zugstange gekoppelten Antriebseinrichtungen können diese auch von einem manuell betätigbaren und mit Fremdenergie antreibbaren Werkzeug zum Verdrehen des Einganges des Getriebes gebildet werden. Im einfachsten Fall ist die Verwendung eines Akkuschraubers mit entsprechendem Aufsatz denkbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Eingang und Ausgang des Getriebes koaxial zur Schwenkachse angeordnet sind. In diesem Fall ist eine besonders platzsparende Bauweise im Bereich der Gelenkanordnung von Kupplungseinrichtung und Zugstange möglich. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die Antriebseinrichtung und der Eingang und Ausgang des Getriebes koaxial zur Schwenkachse angeordnet. Der Vorteil besteht in einer kompakten und platzsparenden Bauweise mit kürzesten Übertragungswegen, geringer Bauteilanzahl und Bereitstellung großer Momente bei geringem Bauraumbedarf.
In einer ersten Variante können Antriebseinrichtung und Getriebe als separate Komponenten zusammengefügt werden oder aber in einer vorteilhaften zweiten Variante als vormontierte Baueinheit vorkonfektioniert gelagert und montiert werden.
Zum Halten und Fixieren der Lage der ersten Kupplungseinrichtung in der Kupplungsebene (erste Position) und der ausgeschwenkten Position (zweite Position) ist dieser vorzugsweise eine Verriegelungseinrichtung zugeordnet, welche die Kupplungseinrichtung in der jeweiligen Position gegenüber der Zugstange fixiert. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um sogenannte Verriegelungsbolzen, die mit dem Gelenkbolzen Zusammenwirken und ein Verdrehen dessen verhindern.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist es zum Vermeiden eines unerwünschten und fehlerhaften Zurückschwenkens der ersten Kupplungseinrichtung vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung eine zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen, insbesondere zwischen Antriebseinrichtung und Getriebe oder Getriebe und Gelenkbolzen angeordnete drehrichtungsabhängig selbsttätig schaltende Kupplung umfasst, die derart ausgebildet ist, Drehmoment in einer Richtung zu übertragen und in der Gegenrichtung bei Überlast als Lastsperre zu fungieren um ein Rückschwenken in der Gegenrichtung zu blockieren. Die Unfallgefahr, insbesondere bei manueller Betätigung für das Bedienpersonal wird so reduziert und die Kupplungseinrichtung wird sicher auch in möglichen Zwischenstellungen gehalten.
Um insbesondere bei manueller Betätigung das Verschwenken zu unterstützen, ist eine Federeinrichtung zum Aufbringen einer Zusatzkraft und damit Unterstützung der Antriebseinrichtung, vorgesehen, welche in einem Endbereich wenigstens mittelbar it der Zugstange verbunden ist und am anderen Endbereich wenigstens mittelbar mit dem Gelenkbolzen. Die Federeinrichtung ist vorzugsweise als ringförmig um den Gelenkbolzen verlaufend ausgebildete Triebfeder ausgebildet. Die Federeinrichtung ist ferner derart ausgebildet und angeordnet, in der Kupplungsebene liegenden Position der ersten Kupplungseinrichtung vorgespannt zu sein und beim Lösen der Verriegelungseinrichtung und Betätigung der Antriebseinrichtung, insbesondere bei Ausbildung dieser als Handkurbel, eine Kraft in Schwenkrichtung zu erzeugen und somit die erforderlich aufzubringende Kraft an der Antriebseinrichtung zu reduzieren.
Die einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung - Antriebseinrichtung und Getriebe - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung können jeweils separat an der Zugstange befestigt bzw. gelagert sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist zumindest eine einzelne Komponente der Komponenten der Betätigungsvorrichtung - Antriebseinrichtung und Getriebe - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung mittelbar über eine andere der Komponenten der Betätigungsvorrichtung an der Zugstange befestigt bzw. gelagert. Im Fall der indirekten Befestigung bzw. Lagerung wird die Anzahl der Verbindungselemente erheblich reduziert und die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten kann einfach und direkt erfolgen.
Bezüglich der Anordnung der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese erfolgt vorzugsweise koaxial zur Schwenkachse und in Richtung dieser betrachtet nebeneinander, wobei die Anordnung einseitig, d.h. einer Seite der Zugstange zugeordnet und damit einem Endbereich des Gelenkbolzens oder beidseitig der Zugstange und damit den beiden Enden des Gelenkbolzens zugeordnet erfolgen kann. Entscheidend ist, dass funktional das Getriebe zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen angeordnet ist.
Die selbsttätig in einer Drehrichtung sperrende Kupplung kann in einer ersten Variante zwischen Antriebseinrichtung und Getriebe und in einer zweiten Variante zwischen Getriebe, insbesondere Ausgang und Gelenkbolzen angeordnet sein. Die Federeinrichtung, insbesondere Triebfeder ist zwischen Zugstange und Gelenkbolzen angeordnet, wobei auch hier die Anordnung beispielsweise zwischen dem Gehäuse des Getriebes, welches mit der Zugstange verbunden ist oder dem Gehäuse der Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen erfolgen kann.
Die nur einseitige Anordnung bietet den Vorteil vormontierte Baugruppen bereitstellen zu können, die lediglich noch mit dem Gelenkbolzen und der Zugstange zu verbinden sind. Die beidseitige Anordnung von Komponenten bietet den Vorteil einer räumlich um die Zugstange kompakten Bauweise sowie die Möglichkeit der Ausgestaltung einer Betätigung von beiden Seiten der Zugstange und damit beiden Seiten der diese tragenden Wagen.
Räumlich kann die Anordnung zumindest des Getriebes und vorzugsweise zusätzlich der Federeinrichtung und/oder der in einer Drehrichtung wirksamen selbsttätig schaltenden und als Lastmomentsperre fungierenden Kupplung in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung und zweitem Endbereich der Zugstange beliebig erfolgen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist der zweite Endbereich der Zugstange gabelartig beidseitig der Längsachse erstreckend ausgebildet und der Gelenkbolzen mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange schwenkbar gelagert. Die Komponenten der Betätigungsvorrichtung sind koaxial zur Schwenkachse beidseitig der Zugstange angeordnet, wobei vorzugsweise Antriebseinrichtung und in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung der gleichen Seite des Endbereiches der Zugstange zugeordnet sind.
Die Kupplungsanordnung umfasst vorzugsweise mindestens eine weitere zweite Kupplungseinrichtung, welche zur ersten Kupplungseinrichtung verschieden ausgebildet ist. Die zweite Kupplungseinrichtung differiert dabei nach Kupplungsart oder Dimensionierung von der ersten Kupplungseinrichtung. Die zweite Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise an der im zweiten Endbereich der Zugstange vorgesehenen Gelenkanordnung in Umfangsrich- tung um die Schwenkachse betrachtet in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung angelenkt oder an der Gelenkanordnung um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagert. Durch das Vorsehen der weiteren zweiten Kupplungseinrichtung in der Kupplungsanordnung steht diese jederzeit zur Verfügung und kann über die Betätigungsvorrichtung in die entsprechende Position - in die Kupplungsebene oder einer Position außerhalb der Kupplungsebene - verbracht werden. Ein aufwendiges manuelles Rüsten kann entfallen.
Gemäß vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung ist vorgesehen, dass die erste Kupplungseinrichtung eine automatische Kupplung, insbesondere eine Kupplung vom Typ Scharfenberg ™ ist und die weitere zweite Kupplungseinrichtung als Schraubenkupplung ausgeführt ist. Die erste Kupplungseinrichtung ist dabei insbesondere durch einen Kupplungskopf und Kupplungselemente mit einem Trichter-ZKegelprofil sowie einen im Kupplungskopf angeordneten und beim Kuppeln mit einer Gegen-Kupplung zusammenwirkenden Kuppelverschluss charakterisiert. Der dem Kupplungskopf zugeordnete Kuppelverschluss ist insbesondere kompatibel zu einem Kupplungskopf in Trichter- /Kegelbauweise, wie beispielsweise vom Typ 10, Typ 35, Typ 330, Typ 430, Typ 55 oder Typ 140 ausgeführt. Derartige Kombinationen sind insbesondere für den Einsatz im Fracht- und Güterverkehr bei der Zusammenstellung von Wagenreihungen von Vorteil.
Allerdings kommen auch andere Kupplungskopftypen oder Kupplungskopfbauarten in Frage, wie beispielsweise Kupplungsköpfe vom Typ Wedgelock, Kupplungsköpfe vom Typ BSI, oder Kupplungsköpfe vom Typ GF.
In einer alternativen Ausbildung kann die erste Kupplungseinrichtung auch mit wechselbaren Kupplungskopf ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang bietet es sich insbesondere an, dass die Gelenkanordnung der Zugstange eine um eine horizontale Achse verschwenkbaren ersten Gelenkarm bzw. mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen Kupplungsschaftbereich aufweist, an welchem ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung vorzugsweise lösbar und/oder austauschbar befestigt oder befestigbar ist. Hierzu weist der mit dem Gelenkbolzen verbundene Schaftbereich einen Schnittstellenbereich auf, über den ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung austauschbar mit diesem befestigbar ist.
Denkbar in diesem Zusammenhang wäre es beispielsweise, wenn der Schnittstellenbereich mindestens eine Schalenmuffenanordnung aufweist. Der Schnittstellenbereich dient grundsätzlich dazu, lösbar den mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen Schaftbereich einer ersten Kupplungseinrichtung mit einem Kupplungskopf, insbesondere Kupplungskopf einer automatischen Kupplung mechanisch zu verbinden.
Insbesondere ist auf diese Weise ein modularer Aufbau der Kupplungsanordnung bestehend im Wesentlichen aus der Zugstange und einem getrennt hiervon ausgebildeten Kupplungskopf einer ersten Kupplungseinrichtung realisierbar. Da über den Schnittstellenbereich unterschiedliche Kupplungsköpfe zur Ausbildung der ersten Kupplungseinrichtung eingesetzt werden können, eignet sich die Kupplungsanordnung in diesem Fall zum Kuppeln mit einer Vielzahl von Kupplungen unterschiedlicher Bauart, bzw. unterschiedlichen Typs, wobei insbesondere kein Wechsel oder Austausch der Kupplungsanordnung von dem Zughaken des Rangierfahrzeuges erforderlich ist sondern lediglich zwei Systeme an der Kupplungsanordnung vorzuhalten ist, wobei eine der Kupplungseinrichtungen hinsichtlich des austauschbaren Kupplungskopfes variabel definierbar ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung können somit insbesondere unterschiedliche Rangieraufgaben erfüllt werden, so dass es sich hierbei insgesamt um ein äußerst flexibel einsetzbares System handelt.
Für die Gestaltung des Schnittstellenbereiches kommen unterschiedliche Ausführungsformen in Frage. Insbesondere bietet es sich hierbei an, dass der Schnittstellenbereich mindestens eine Schalenmuffenanordnung aufweist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Schnittstellenbereich aber auch mindestens eine Steckbolzenanordnung mit mindestens einem Absteckbolzen aufweisen.
In Hinblick auf die Crashsicherheit ist es des Weiteren grundsätzlich von Vorteil, wenn in der Zugstange der Hybridkupplung ein Energieverzehr- und/oder Dämpfungselement integriert ist zum Abdämpfen von im Fährbetrieb über die Zugstange übertragenen Zug- und/oder Druckkräften. Das Energieverzehr und/oder Dämpfungselement ist vorzugsweise regenerativ, beispielsweise in Gestalt einer Federeinrichtung bzw. eines Federpaketes ausgebildet. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, destruktiv ausgebildete Verzehrelemente zu verwenden, oder eine Kombination aus destruktiven und regenerativen Bauteilen.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an einer mit einem spurgebundenen Fahrzeug verbindbaren Zugstange gelagerten ersten Kupplungseinrichtung, umfasst zumindest eine Antriebseinrichtung zum zumindest mittelbarem Einbringen eines Drehmomentes zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung und ein im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung und erster Kupplungseinrichtung, insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung und schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung angeordnetes mechanisches Getriebe mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe mit einer Übersetzung von mindestens 10i d.h. 10:1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1.
Ist die erste Kupplungseinrichtung mitnahmefest mit einem schwenkbar an der Zugstange lagerbaren Gelenkbolzen gelagert und mit diesem verbundenen, ist das Getriebe im Kraftfluss, insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen angeordnet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist das Getriebe als Exzentergetriebe, insbesondere Zycloidgetriebe ausgebildet, dessen Eingang mit einer Antriebseinrichtung verbindbar ist und dessen Ausgang mit der schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung, insbesondere dem Gelenkbolzen verbunden ist.
Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zugstange bzw. Übergangskupplung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Figuren 1 a und 1 b ein Kinematikschema der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung in einer ersten und einer zweiten Ausführung als Hybridkupplung;
Figuren 2a bis 2c in einer Schnittdarstellung durch die Gelenkebene vorteilhafte Anordnungs- und Anbindungsmöglichkeiten der Grundkonfiguration aus Antriebseinrichtung und Getriebe gemäß einer Ausführung aus Figur 1 a;
Figuren 3a bis 3c eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer Hybridkupplung in unterschiedlichen Funktionsstellungen;
Figur 4 beispielhaft eine vorteilhafte Ausbildung eines Getriebes in Form eines als Zykloidgetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes;
Figur 5 zeigt ein Beispiel einer einseitig wirksamen und als Lastmomentsperre fungierenden automatischen Kupplung;
Figur 6 zeigt eine Triebfeder zur Unterstützung der Antriebseinrichtung;
Figuren 7a bis 7I zeigen mögliche Anordnungen der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung gegenüber der Zugstange und Gelenkanordnung.
In allen Figuren werden für gleiche Komponenten die gleichen Bezugsziffern verwendet. Figur 1 a zeigt in schematisiert stark vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer ersten besonders vorteilhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 100 in Form einer Hybridkupplung. Diese umfasst eine Zugstange 1 und zumindest eine an der Zugstange 1 um eine horizontale geometrische Achse A schwenkbar gelagerte erste Kupplungseinrichtung 20 in Form einer automatischen Kupplung 21. Ferner ist eine zweite Kupplungseinrichtung 30 vorgesehen, welche ebenfalls schwenkbar um die geometrische Achse A gelagert ist. Die beiden Kupplungseinrichtungen 20, 30 sind verschiedenartig ausgebildet. Insbesondere beim Einsatz im Güterverkehr ist die erste Kupplungseinrichtung 20 vorzugsweise als Kupplung vom Typ Scharfenberg ™ ausgebildet. Die zweite Kupplungseinrichtung 30 ist als Schraubenkupplung ausgebildet.
Die Zugstange 1 ist durch eine Erstreckung entlang einer Längsachse L charakterisiert, welche im Einbauzustand an einem schienengebundenen Fahrzeug mit dessen Längsrichtung zusammenfällt. Die horizontale geometrische Achse A ist senkrecht zur Längsachse L ausgerichtet.
Die Zugstange 1 weist einen ersten, in Einbaulage betrachtet wagenkastenseitigen Endbereich 2 auf, über den die Zugstange 1 mit einem Wagenkasten, insbesondere einem Wagenkasten eines Fracht- oder Rangierfahrzeuges oder dessen Untergestell vorzugsweise lösbar verbindbar ist. Die Verbindung kann direkt oder über weitere zwischengeordnete Übertragungselemente erfolgen. Die direkte Verbindung erfolgt beispielsweise über ein Gelenklager. Darüber hinaus weist die Zugstange 1 einen, dem ersten Endbereich 2 gegenüberliegenden zweiten Endbereich 3 auf. An diesem zweiten Endbereich 3 ist eine Gelenkanordnung 4 vorgesehen, um bedarfsweise die erste Kupplungseinrichtung 20, insbesondere eine, einen Kupplungskopf 22 aufweisende automatischen Kupplung 21 in eine horizontale Kupplungsebene KE einschwenken und aus dieser ausschwenken zu können. Diese Kupplungsebene KE ist durch die Längsachse L und die Achse A beschreibbar.
Die Gelenkanordnung 4 umfasst zumindest einen in Einbaulage der Kupplungsanordnung 100 am Fahrzeug betrachtet horizontalen Gelenkbolzen 5, welcher in einem, Durchgangsöffnungen aufweisenden Aufnahmebereich 7 des Endbereiches 3 der Zugstange 1 drehbar gelagert ist. Der Endbereich 3 der Zugstange 1 ist dazu gabelartig ausgebildet. Das Verschwenken erfolgt um die horizontale Achse A, welche der Achse des Gelenkbolzens 5 entspricht und damit der Schwenkachse GA der Gelenkanordnung 4. Die horizontale Kupplungsebene KE ist dann durch die Längsachse L der Zugstange 1 und einer Senkrechten dazu in horizontaler Richtung in Einbaulage am Schienenfahrzeug betrachtet, insbesondere der Schwenkachse GA des Gelenkbolzens 5 beschreibbar.
Die erste Kupplungseinrichtung 20 ist mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen
5 der Gelenkanordnung 4 verbunden. Dies kann durch integrale Ausführung der Kupplungseinrichtung 20 mit dem Gelenkbolzen 5 erfolgen oder aber vorzugsweise eine lösbare Verbindung mit diesem. Die mitnahmefeste Verbindung kann kraft- oder formschlüssig ausgebildet sein. Beispielsweise denkbar sind Nut/Feder-Verbindungen.
Figur 1 a zeigt die erste Kupplungseinrichtung 20 in der horizontalen Kupplungsebene KE. Die Position in dieser ist mit I-20 bezeichnet. Um diese aus dieser heraus oder in diese hinein entsprechend der durch Doppelpfeil vorgegebenen Richtung schwenken zu können, ist eine Betätigungsvorrichtung
6 vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung 6 ist an der Zugstange 1 befestigt, vorzugsweise direkt und umfasst zumindest ein mechanisches Getriebe 13 mit einem Gehäuse 8, dessen Eingang 14 mit einer Antriebseinrichtung 12 zum Aufbringen eines Drehmomentes verbunden oder verbindbar ist und dessen Ausgang 15 mit dem Gelenkbolzen 5 zum Aufbringen eines Drehmomentes an diesem gekoppelt ist. Gemäß der ersten besonders vorteilhaften Ausbildung sind der Eingang 14 und der Ausgang 15 sowie die Schwenkachse GA koaxial zueinander angeordnet.
Die Antriebseinrichtung 12 zum Aufbringen eines Drehmomentes ist vorzugsweise an der Zugstange 1 angeordnet und mit dem Getriebe 13 verbunden, wobei die Verbindung zwar lösbar erfolgt, jedoch eine Abnahme der Antriebseinrichtung 12 von der Zugstange 1 und eine nur temporär zum Ver- schwenken vorgesehene Verbindung nicht vorgesehen ist. D.h. die Kupplungsanordnung 100 ist dadurch charakterisiert, dass die Betätigungsvorrichtung 6 aus Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 permanent an der Zugstange 1 angeordnet ist, wobei Getriebe 13 und Antriebseinrichtung 12 entweder jeweils für sich an der Zugstange 1 befestigt sind oder aber eine der beiden Komponenten an der jeweils anderen Komponente gelagert wird und die jeweils andere Komponente dann an der Zugstange 1 befestigt ist.
Das Getriebe 13 ist in Kraftflußrichtung vom Eingang 14 zum Ausgang 15 betrachtet als mechanisches Untersetzungsgetriebe ausgeführt. Bezüglich der Ausbildung des Getriebes 13 selbst besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten, wobei das gemäß Figur 1 a ausgebildete Getriebe durch eine koaxiale Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 charakterisiert ist und damit eine besonders bauraumsparende Zuordnung ermöglicht. Dieses ist in einer besonders vorteilhaften Ausbildung, wie in der Figur 4 in Explosionsdarstellung wiedergegeben, als Zykloidgetriebe 10 ausgeführt, bei welchem Kurvenscheiben das Drehmoment wälzend übertragen. Dieses umfasst eine als Eingang 14 fungierende Antriebs- bzw. Exzenterwelle, welche mit der Antriebseinrichtung 12 entweder verbindbar oder aber vorzugsweise verbunden ist und eine als Ausgang 15 fungierende Abtriebswelle. Des Weiteren sind im dargestellten Fall zwei Kurvenscheiben 25, 26, eine um die Antriebswelle ringförmig angeordnete feststehende Bolzen 27 tragende Ringscheibe 23 sowie eine Rollenscheibe 24 vorgesehen. Die Antriebswelle treibt die Kurvenscheibe 25 an. Die über die Ringscheibe 23 feststehend angeordneten Bolzen 27 wirken dabei mit der Außenkontur der Kurvenscheibe 25 zusammen, so dass aufgrund der exzentrischen Bewegung die Kurvenscheibe 25 um diese Bolzen 27 getrieben wird und dadurch um ihre Symmetrieachse rotiert. Dies gilt auch für die nachgeordnete und über erste Rollen 28 mit der ersten Kurvenscheibe 25 gekoppelte zweite Kurvenscheibe 26. In den Kurvenscheiben 25, 26 sind Löcher angebracht, die entgegengesetzt zur Antriebswelle rotieren. In diese Löcher greifen die Rollen 28 der dahinterliegenden Kurvenscheibe 26 und einer hinter dieser angeordneten Rollenscheibe 24. Die Kurvenscheibe 26 treibt auf diese Weise die Rollenscheibe 24 an, an der auch die den Ausgang 15 bildende Abtriebswelle angebracht ist, welche koaxial zur den Eingang 14 bildenden Antriebswelle sitzt. Andere Ausbildungen des Getriebes 13 sind denkbar.
Die in der Figur 1 a dargestellte zweite Kupplungseinrichtung 30 ist in der aus der Kupplungsebene KE ausgeschwenkten Lage, vorzugsweise der in der Einbausituation dann vorliegenden Endlage I-30 dargestellt. Auch diese ist um die Schwenkachse GA schwenkbar gelagert. Dabei kann die Ver- schwenkbarkeit entweder frei von einer Zwangskopplung mit der Ver- schwenkbewegung der ersten Kupplungseinrichtung 20 erfolgen oder aber zwangsgekoppelt mit dieser. Im letztgenannten und hier nur mittels unterbrochener Linie angedeuteten Fall ist die zweite Kupplungseinrichtung ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden, wobei die Verbindung derart erfolgt, dass die zweite Kupplungseinrichtung 30 in der in die Kupplungsebene KE eingeschwenkte Position der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus dieser Kupplungsebene KE herausgeschwenkt ist und beim Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus der Kupplungsebene KE ein Ver- schwenken um den gleichen Schwenkwinkel wie diese aufgrund der Verbindung zwischen beiden Kupplungseinrichtungen 20, 30 erfährt. Dies ist vorzugsweise immer dann der Fall, wenn die zweite Kupplungseinrichtung 30 ebenfalls von einer automatischen Kupplungseinrichtung, insbesondere von einer Willision-Kupplung; SA3-Kupplung oder AAR-Kupplung oder einer durch eine andere Auslegung und Ausbildung charakterisierte Kupplungseinrichtung vom Typ Scharfenberg ™ handelt. Ist die zweite Kupplungseinrichtung 30 als Schraubenkupplung ausgebildet, erfolgt das Verschwenken beim Ankuppeln an eine Gegen-Kupplungseinrich- tung durch manuelle Betätigung, insbesondere Anheben und Verschwenken um die Schwenkachse GA.
Die in der Figur 1 a dargestellte Ausführung stellt eine besonders kompakte Ausbildung und Anordnung einer Betätigungsvorrichtung 6 aus Antriebseinrichtung 6 und Getriebe 13 dar. Die gesamte Betätigungsvorrichtung 6 ist in diesem Fall koaxial zur Schwenkachse GA angeordnet.
Die Betätigungsvorrichtung 6 mit Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 kann als vormontierte Baueinheit oder aber aus Einzelkomponenten erst beim Anbau an die Zugstange 1 gebildet werden. Die Anordnung von Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 kann einseitig dem Endbereich 3 oder aber beidseitig des Endbereiches 3 in einer Ansicht auf eine Ebene, die durch die Schwenkachse GA und eine Senkrechte dazu in vertikaler Richtung beschreibbar ist, erfolgen und damit entweder nur einem Endbereich 5.1 oder 5.2 des Gelenkbolzens 5 oder beiden Endbereichen 5.1 und 5.2 zugeordnet.
Demgegenüber verdeutlicht Figur 1 b eine im Hinblick auf die Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 alternative zweite Ausführung einer Kupplungsanordnung 100 mit exzentrischer Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15. Der grundlegende Aufbau und die Funktionen der einzelnen Komponenten sind ansonsten jedoch dieselben, wie in Figur 1 a.
Die zweite Ausführung der Kupplungsanordnungl 00 ist durch die exzentrische Positionierung der Antriebseinrichtung 12 charakterisiert. Eingang 14 und Ausgang 15 des Getriebes 13 sind exzentrisch zueinander angeordnet. Das Getriebe 13 ist dazu als Stirnradgetriebe 9 ausgebildet, umfassend zumindest eine Stirnradstufe zwischen Eingang 14 und Ausgang 15, wobei der Eingang 14 im einfachsten Fall mit einem, als Ritzel fungierenden Stirnrad verbunden ist und der Ausgang 15 mit einem zweiten Stirnrad. Erstes und zweites Stirnrad kämmen miteinander und das zweite mit dem Gelenkbolzen 5 gekoppelte Stirnrad ist durch einen größeren Durchmesser als das erste Stirnrad charakterisiert. Zum Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus der Position 1-20 in der Kupplungsebene KE in eine aus dieser ausgelenkten Position 11-20 über entsprechende dazwischen angeordnete Positionen 111-20 wird die Antriebseinrichtung 12 betätigt und übertragt das Drehmoment auf das Getriebe 13, insbesondere den Eingang 14. Durch die Untersetzung wird, der mit dem Ausgang 15 des Getriebes 13 verbundene Gelenkbolzen 5 um die Schwenkachse GA verdreht und bewirkt aufgrund der mitnahmefesten Verbindung ein Verschwenken der Kupplungseinrichtung 20 in die ausgeschwenkte Position II-20.- Die erste Kupplungseinrichtung 20 wird in den jeweiligen Endpositionen I-20 und II-20 mittels einer Verriegelungseinrichtung 17, beispielsweise in Form eines Absteckbolzens in ihrer Lage gegenüber der Zugstange 1 gesichert. Die Verriegelungseinrichtung 17 greift vorzugsweise direkt am Gelenkbolzen 5 an und fixiert diesen in der dem Gelenkbolzen 5 in der jeweiligen Schwenklage I-20 oder II-20 der ersten Kupplungseinrichtung 20.
Die zweite Kupplungseinrichtung 30 kann entweder beim Schwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 zwangsgekoppelt mit verschwenkt werden. In diesem Fall ist diese ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbunden. Oder diese kann, insbesondere bei Ausbildung als Schraubenkupplung, separat um die Schwenkachse GA verschwenkt werden.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen beispielhaft anhand einer Schnittdarstellung durch den Gelenkbolzen 5 in einer Ansicht auf die Frontseite der Kupplungsanordnung 100 mögliche Anordnungen und Kopplungen zwischen den einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6. Dargestellt ist jeweils die Minimalkonfiguration aus Getriebe 13 und Antriebseinrichtung 12 sowie der Endbereich 3 der Zugstange 1 und der mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbundene Endbereich 8 der ersten Kupplungseinrichtung 20. Der Endbereich 3 der Zugstange 1 ist gabelartig ausgebildet. Der Gelenkbolzen 5 erstreckt sich durch den Aufnahmebereich 7 in den beiden sich von der Zugstange 1 beidseitig zur Längsachse L erstreckenden Gabelteilen. Die Figuren 2a bis 2c verdeutlichen dabei Ausführungen mit Betätigungsvorrichtungen 6 mit an der Zugstange 1 vorinstallierten Antriebseinrichtungen 12.
Figur 2a zeigt eine Ausbildung mit Anordnung der Betätigungsvorrichtung 6 bezogen auf eine senkrecht zur aus Längsachse L und Schwenkachse GA gebildeten Kupplungsebene KE ausgerichtete Ebene SKE auf einer Seite des gabelartigen Endbereiches 3 und damit nur einem Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet. Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 sind koaxial und koaxial zum Gelenkbolzen 5 angeordnet. Das Getriebe 13 ist mit seinem Gehäuse vorzugsweise am Endbereich 3 der Zugstange 1 befestigt und die Antriebseinrichtung von diesem mitgetragen. Der Gelenkbolzen 5 kann als Vollprofilelement ausgebildet sein. Der Eingang 14 des Getriebes 13c ist mit der Antriebseinrichtung 12 verbunden, der Ausgang direkt mit dem aus dem gabelartigen Endbereich 3 herausragenden Gelenkbolzenenden.
Figur 2b zeigt eine Ausbildung mit Anordnung von Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 an den in Richtung der Schwenkachse GA betrachtet einander gegenüberliegenden Endbereichen 5.1 , 5.2 des Gelenkbolzens 5. Dazu ist der Gelenkbolzen 5 mit einer Hohlbohrung 5.3 versehen, welche eine Verbindung zwischen Antriebseinrichtung 12 und Eingang 14 des Getriebes 13 über ein durch die geführtes Verbindungselement 18 ermöglicht. Die Antriebseinrichtung 12 wirkt dabei direkt auf das Verbindungselement 18 und ist über dieses mit dem Eingang 14 des Getriebes 13 verbunden. Der Ausgang 15 des Getriebes 13 ist mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden. Vorzugsweise ist das Gehäuse 8 des Getriebes 13 mit der Zugstange 1 , insbesondere im gabelartigen Endbereich 3 verbunden. Das Verbindungselement 18 und die Antriebseinrichtung 12 können sich dabei über das Getriebe 13, insbesondere das Gehäuse 8 an der Zugstange 1 abstützen. Ebenfalls möglich ist die Befestigung der Antriebseinrichtung direkt an der Zugstange 1 .
Figur 2c zeigt eine Ausbildung gemäß Figur 2a mit zwei Antriebseinrichtungen 12a, 12b, die beidseits des Endbereichs 3 der Zugstange 1 und damit jeweils einem Endbereich 5.1 und 5.2 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet sind. Auch hier weist der Gelenkbolzen 5 eine Hohlbohrung 5.3 auf, durch welche die Kopplung der zweiten, dem zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5 zugeordneten Antriebseirichtung 12b geführt ist. Das dazu vorgesehene Verbindungselement 18 ist mit dem Eingang des Getriebes 13 verbunden. Ebenfalls mit dem Eingang 14 des Getriebes 13 verbunden ist die erste Antriebseinrichtung 12a. Dies ist insbesondere bei Ausbildung der Antriebseinrichtung 12a, 12b als manuell betätig bares Handrad oder Kurbel von Vorteil, da somit eine Bedienung von zwei Seiten der Kupplungsanordnung 100 und damit beim Einbau an einem schienengebundenen Fahrzeug von beiden Seiten des Fahrzeuges erfolgen kann.
Die Figuren 3a bis 3c zeigen für eine Ausbildung einer besonders vorteilhaften ersten Ausführung gemäß Figur 1 a die verschiedenen Funktionsstellungen I, II und III beim Verschwenken der Kupplungseinrichtungen 20, 30 einer Kupplungsanordnung 100. Die Kupplungseinrichtung 20 ist als automatische Kupplung 21 vom Typ Scharfenberg ™ zum mechanischen Verbinden mit einer komplementären Gegen-Kupplungseinrichtung ausgebildet und die zweite Kupplungseinrichtung 30 als Schraubenkupplung. Im Einzelnen weist die automatische Kupplung 21 einen Kupplungskopf 22 und einen sich daran anschließenden integral mit diesem ausgebildeten oder lösbar verbundenen Schaftbereich 31 auf, wobei die Kupplungseinrichtung 20 im Schaftbereich 31 mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist. Der Kupplungskopf 22 weist ein Kupplungskopfgehäuse 22.1 sowie Kuppelelemente 22.2, 22.3 in Form eines vorstehenden Trichters und eines Kegels sowie einen nicht dargestellten im Gehäuse aufgenommenen Kuppelverschluss umfasst, die beim Kuppeln mit einer komplementären Gegen-Kupplungseinrichtung unter Herstellung der mechanischen Verbindung Zusammenwirken. Der Kuppelverschluss ist als Drehverschluss ausgeführt, mit dem Herzstück, an welchem eine Kuppelöse verdrehbar um eine Kuppelösenachse angeschlossen ist. Bei dem Kupplungsverschluss kann es sich um einen Ein- oder Zweistellungsverschluss handeln. Das Herzstück kann dabei beispielsweise drehbar um eine Hauptachse gelagert sein, wozu dieses auf einem Hauptbolzen gelagert und drehtest an diesem angeschlossen ist. Die Kuppelöse weist ein erstes Ende 5 auf, an welchem sie drehbar an dem Herzstück angeschlossen ist, sowie ein entgegengesetztes zweites Ende, das in ein Maul des Herzstücks eines gegengleichen Kupplungskopfes eingespannt werden kann, um die beiden Kupplungsköpfe mechanisch aneinander zu verriegeln.
Die zweite Kupplungseinrichtung 30 ist hier als Schraubenkupplung 32 ausgebildet, mit welcher zwei Schienenfahrzeuge, umfassend jeweils eine Zugstange 1 , in deren Endbereichen 3 aneinander gekuppelt werden können. Die Schraubenkupplung 32 weist eine Gewindestange 33 auf, an deren beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement 34 und 35 vorgesehen, vorzugsweise aufgeschraubt ist. Jedes Kuppelelement 33, 34 weist dazu einen Schraubkörper auf, der ein Innengewinde umfasst, das auf das Außengewinde der Gewindestange 33 aufgeschraubt ist. Am Schraubkörper ist jeweils eine Kuppelöse gelenkig angeschlossen, die über ein entsprechendes Bauteil am Schienenfahrzeug, beispielsweise Zuhaken oder Bolzen, geschoben beziehungsweise eingehängt werden kann, um eine formschlüssige Verbindung, zumindest für Zugkräfte, mit dem Schienenfahrzeug herzustellen. Im dargestellten Fall sind das Kuppelelement 34 und 35 als Zugösen ausgebildet, wobei das Kuppelelement 34 um die Schwenkachse GA verschwenk- bar gelagert ist, insbesondere der Gelenkbolzen 5 durch diesen geführt ist. Die am anderen Endbereich der Gewindestange 33 befestigte Zugöse dient zum Einhängen in einen Zughaken an einem anzukoppelnden Schienenfahrzeug. Um die Gewindestange 33 leichter verdrehen zu können, und dadurch den Abstand zwischen den beiden Schraubkörpern bzw. Kuppelelementen 34, 35 zu ändern, ist in der axialen Mitte der Gewindestange 33 zwischen zwei Abschnitten des Außengewindes ein Schwengel drehfest an der Gewindestange 33 angeschlossen. Dieser kann gegriffen werden und bildet einen Hebel für die Einleitung des Drehmomentes in die Gewindestange 33. Die Schraubenkupplung 32 ist lediglich schwenkbar um die Gelenkachse GA gelagert und frei von einer Zwangskopplung mit der Bewegung der ersten Kupplungseinrichtung 20. Die Schraubenkupplung 32 kann - hier jedoch nicht dargestellt - ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden sein. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen erstem Kuppelelement 34 und Gelenkbolzen 5 realisiert. Die Bewegung der zweiten Kupplungseinrichtung 30 wäre dann zwangsgekoppelt mit der der ersten Kupplungseinrichtung 20.
Figur 3a zeigt die Kupplungsanordnung 100 mit Anordnung der Kupplungseinrichtung 20 in der Kupplungsebene KE und damit einer ersten Position I- 20. Erkennbar ist die als Schraubenkupplung 32 ausgebildete zweite Kupplungseinrichtung 30 in ihrer ersten aus der Kupplungsebene KE ausgeschwenkten Position I-30.
Figur 3b zeigt den Übergang der ersten Kupplungseinrichtung 20 von der ersten in die zweite Position I-20 zu II-20 als Zwischenposition III-20. Die Schraubenkupplung 32 verbleibt aufgrund der fehlenden Zwangskopplung in der ersten Position I-30, während Figur 3c die erste Kupplungseinrichtung 20 in der aus der Kupplungsebene KE definierten vollständig herausgeschwenkten Position II-20 und die zweite Kupplungseinrichtung 30 in der in die kupplungsebene KE eingeschwenkten Position II-30 zeigt.
Bei allen Ausführungen ist eine Verriegelungseinrichtung 17 vorgesehen, welche die Position der ersten Kupplungseinrichtung 20 in der Kupplungsebene KE aber auch in der ausgeschwenkten Position II-20 gegenüber dem Endbereich 3 der Zugstange 1 fixiert. Dies kann im einfachsten Fall ein Verriegelungsbolzen sein. Die Ausführungen gemäß Figur 3a bis 3c zeigen ferner die Anbindung des Endbereichs 2 der Zugstange am Wagenkasten, beispielsweise über eine Gelenklagerung 19.
Zur Realisierung einer leichten Verschwenkbarkeit und Sicherung gegen unerwünschtes Rückschwenken sind der Grundkonfiguration weitere Zusatzeinrichtungen vorgesehen. Eine erste derartige Einrichtung beinhaltet die Funktion einer Lastmomentsperre und umfasst eine zumindest in einer Richtung selbsttätig automatisch blockierende Kupplung 36. Eine mögliche Ausbildung dieser ist beispielhaft in Explosionsdarstellung in Figur 5 wiedergegeben. Diese umfasst beispielhaft ein erstes mit einem angetriebenen Bauteil koppelbares Kupplungselement 37, welches im dargestellten Fall Betätigungsstifte aufweist, ein zweites mit dem anzutreibenden Bauteil gekoppeltes Kupplungsteil 38, wobei erstes und zweites Kupplungsteil 37, 38 im dargestellten Fall über ein Nabenelement 39 in einer Richtung miteinander mitnahmefest koppelbar sind und Klemmelemente 40, welche in der Gegenrichtung unter Überlast ein verdrehen des Kupplungsteils 38 verhindern.
Die Figur 6 zeigt eine Einrichtung zum Erleichtern der Betätigung, insbesondere Handbetätigung beim Aufbringen des Drehmomentes. Diese umfasst eine Ringfeder 41 , welche einen ersten Endbereich aufweist, der mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist und einen zweiten Endbereich, welcher wenigstens mittelbar mit der Zugstange 1 verbunden ist. Die Verbindung kann an der Zugstange 1 , insbesondere den zweiten Endbereich 3 direkt erfolgen oder aber an einem Gehäuse einer Komponente der Betätigungseinrichtung 6, insbesondere Gehäuse 8 des Getriebes 13 oder der Antriebseinrichtung. Figuren 7a bis 7I zeigen mögliche Anordnungen der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6 in einer Ansicht von oben auf die Kupplungsanordnung 100, d.h. auf die Kupplungsebene KE. Erkennbar sind die erste Kupplungseinrichtung 20 in Form einer automatischen Kupplung 21 vom Typ Scharfenberg ™ mit einem Kupplungskopf 22 und einem Schaftbereich 31 , welcher mitnahmefest mit der Gelenkanordnung 4, insbesondere dem Gelenkbolzen 5 der Gelenkanordnung 4 im zweiten Endbereich 3, welcher als gabelförmiger und sich beidseitig mit gabelartig ausgebildeten Elementen ausgeführter Aufnahmebereich 7 der Zugstange 1 ausgebildet ist, verbunden ist. Die Zugstange 1 ist im wagenkastenseitigen Endbereich 2 über eine Lageranordnung 19 mit dem Wagenkasten eines schienengebundenen Fahrzeuges gekoppelt. Die Kopplung erfolgt beispielsweise über eine Gelenkanordnung in einem am Wagenkasten befestigbaren Lagerbock. Erkennbar ist ferner die Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere in einer bevorzugten Ausbildung mit Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 und deren Anordnung bezogen auf die Schwenkachse GA bzw. den Gelenkbolzen 5 und den Endbereich 3 der Zugstange 1. Bei allen Ausführungen sind die Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 koaxial zueinander und koaxial zur Schwenkachse GA und damit dem Gelenkbolzen angeordnet. Im dargestellten Fall ist die Antriebseinrichtung 12 beispielhaft als manuell betätigbare Handkurbel ausgebildet. Diese ist permanent an der Zugstange 1 vorgesehen. Denkbar ist es auch, diese als abnehmbare Einrichtung auszubilden und lediglich den Anschluss für die Antriebseinrichtung 12 am Getriebe vorzusehen. Die Antriebseinrichtung kann dann nach Bedarf aufgesteckt werden oder es kann auch ein Werkzeug, beispielsweise ein Akkuschrauber mit entsprechendem Aufsatz verwendet werden. Alternativ, hier jedoch nicht dargestellt, kann die Antriebseinrichtung 12 auch als Motor, insbesondere Elektromotor fest an der Zugstange vorinstalliert werden.
Als Getriebe 13 findet vorzugsweise ein Zykloidgetriebe 10 Verwendung. Andere Ausführungen mit koaxialer Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 sind ebenfalls denkbar. Die Schraubenkupplung 32 ist in dieser Ansicht nicht erkennbar.
Die Figuren 7a bis 7I dienen der Verdeutlichung der Anordnung der Einzelkomponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 in Richtung der Schwenkachse GA bzw. bezogen auf die Endbereiche 5.1 , 5.2 des im Aufnahmebereich 7 im Endbereich 3 der Zugstange 1 gelagerten Gelenkbolzens 5. Nicht dargestellt sind im Einzelnen die Anbindung der Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere der einzelnen Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 und deren Befestigung bzw. Abstützung an der Zugstange. Dabei kann jede der Komponenten für sich allein an der Zugstange 1 befestigt sein oder aber mittelbar an dieser über die Befestigung an einer anderen Komponente und der Befestigung dieser an der Zugstange 1. Beispielsweise kann das Gehäuse 8 des Getriebes an der Zugstange 1 befestigt sein und über dieses die Antriebseinrichtung 12. Entscheidend ist, dass die Antriebseinrichtung 12 über das Getriebe 13 den Gelenkbolzen 5 verschwenkt, wobei der Ausgang des Getriebes 13 wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist. Die Verbindung von Eingang 14 des Getriebes 13 und Antriebseinrichtung 12 erfolgt ebenfalls zumindest mittelbar, vorzugsweise direkt. Im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung 12 und Gelenkbolzen 5 sind die einseitig wirksame und als Lastmomentsperre fungierende Kupplungseinrichtung 36 sowie eine Federeinrichtung 41 zur Unterstützung der Schwenkbewegung anordenbar. Die Lastmomentsperre ist dabei funktional vorzugsweise zwischen Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 angeordnet, kann jedoch auch dem Getriebe 13 nachgeordnet sein. Die Federeinrichtung 41 ist zwischen Zugstange 1 und Gelenkbolzen 5 angeordnet.
Die Figuren 7a bis 7I zeigen die Anordnung de Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41. Die Figuren 7a bis 7j zeigen dabei Anordnungen der Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere der Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 beidseitig der Längsachse L und den damit den beiden Endbereichen 5.1 , 5.2 des Gelenkbolzens zugeordnet und beidseitig des Endbereiches 3 der Zugstange 1.
Figur 7a zeigt die Zuordnung der Antriebseinrichtung 12 und der als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 zum zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5, während die restlichen Komponenten - Getriebe 13 und Triebfeder 41 dem ersten Endbereich 5.1 zugeordnet sind und damit auf der zur Längsachse gegenüberliegenden Seite des Endbereiches 3 der Zugstange 1 angeordnet sind. Dabei ist die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung 12 und Zugstange 1 angeordnet und das Getriebe 13 zwischen der Triebfeder 41 und dem Endbereich 3. Figur 7b zeigt eine Abwandlung von Figur 7a, wobei die Anordnung von Getriebe 13 und Triebfeder 41 vertauscht sind.
In Figur 7c ist die Triebfeder 41 aus den Figuren 7a und 7b dem zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens zugeordnet und zwischen der als Lastmomentsperre ausgebildeten einseitig automatisch wirkenden Kupplung 36 und der Zugstange 1 angeordnet.
In Figur 7d sind die Anordnungen von Getriebe 13 und Triebfeder 41 gegenüber Figur 7c vertauscht.
Figur 7e zeigt eine Anordnung gemäß Figur 7a, wobei jedoch die Zuordnungen zu den Endbereichen 5.1 und 5.2 am Gelenkbolzen 5 vertauscht wurden. Im Einzelnen zeigt Figur 7e die Zuordnung der Antriebseinrichtung 12 und der als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 zum ersten Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5, während die restlichen Komponenten - Getriebe 13 und Triebfeder 41 dem zweiten Endbereich 5.2 zugeordnet sind und damit auf der zur Längsachse gegenüberliegenden Seite des Endbereiches 3 der Zugstange 1 angeordnet sind. Dabei ist die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung 12 und Zugstange 1 angeordnet und das Getriebe 13 zwischen der Triebfeder 41 und dem Endbereich 3. Figur 7f zeigt eine Abwandlung von Figur 7e, wobei die Anordnung von Getriebe 13 und Triebfeder 41 am Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5 vertauscht sind.
In Figur 7g ist die Triebfeder 41 aus den Figuren 7e und 7f dem ersten Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet und zwischen der als Lastmomentsperre ausgebildeten einseitig automatisch wirkenden Kupplung 36 und der Zugstange 1 angeordnet.
In Figur 7h sind die Anordnungen von Getriebe 13 und Triebfeder 41 gegenüber Figur 7g vertauscht.
Die Figuren 7i bis I zeigen die Anordnung aller Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6 jeweils einer Seite der Zugstange 1 und damit einem Endbereich des Gelenkbolzens 5 zugeordnet. Die Figuren 7i und 7j zeigen die komplette Betätigungsvorrichtung 6 aus den Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 zum Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5, in der Anordnung Antriebseinrichtung 12, Kupplung 36 und daran anschließend Getriebe 13 und Triebfeder 41 in Figur 7i. In Figur 7j ist die Anordnung von Triebfeder 41 und Getriebe 13 vertauscht.
Die Figuren 7k und I zeigen die Ausführungen der Anordnungen gemäß der Figuren 7i und j, jedoch mit Zuordnung zum Endbereich 5.1 .
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale. Bezugszeichen
1 Zugstange
2 erster Endbereich der Zugstange
3 zweiter Endbereich der Zugstange
4 Gelenkanordnung
5 Gelenkbolzen
5.1 erster Endbereich
5.2 zweiter Endbereich
6 Betätigungsvorrichtung
7 Aufnahmebereich
8 Gehäuse
9 Stirnradgetriebe
10 Zykloidgetriebe
12 Antriebseinrichtung
12a Antriebseinrichtung
12b Antriebseinrichtung
13 Getriebe
14 Eingang Getriebe
15 Ausgang Getriebe
16 Antriebswelle
17 Verriegelungseinrichtung; Absteckbolzen
18 Verbindungselement
19 Lagerung; Gelenkanordnung
20 erste Kupplungseinrichtung
21 automatische Kupplung
22 Kupplungskopf
23 Ringscheibe
24 Rollenscheibe
25 Kurvenscheibe
26 Kurvenscheibe 27 Bolzen der ersten Ringscheibe
28 erste Rollen
29 zweite Rollen
30 zweite Kupplungseinrichtung
31 Schaftbereich
32 Schraubenkupplung
33 Gewindestange
34 Kuppelelement
35 Kuppelelement
36 einseitig wirkende automatische Kupplung; Lastmomentsperre
37 Kupplungsteil
38 Kupplungsteil
39 Nabe
40 Klemmelemente
41 Triebfeder
41.1 Endbereich
41.2 Endbereich
100 Kupplungsanordnung, insbesondere Übergangs- bzw. Hybridkupplung
A horizontale geometrische Achse
L Längsachse
GA Schwenkachse
KE Kupplungsebene

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungsanordnung (100) für ein spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine entlang einer Längsachse erstreckende Zugstange (1 ) mit einem ersten Endbereich (2) zum zumindest mittelbaren Verbinden mit einem Wagenkasten und einem, dem ersten Endbereich (2) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (3) zum drehbaren Lagern eines eine horizontale und senkrecht zur Längsachse (L) ausgerichtete Schwenkachse (GA) beschreibenden Gelenkbolzens (5); mit zumindest einer ersten Kupplungseinrichtung (20), vorzugsweise mit zumindest zwei verschieden ausgebildeten Kupplungseinrichtungen (20, 30) zum mechanischen Verbinden mit einer komplementär ausgebildeten Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren spurgeführten Fahrzeuges, welche schwenkbar um die Schwenkachse (GA) im zweiten Endbereich (3) der Zugstange gelagert sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung (20) mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen (5) verbunden ist; eine Betätigungsvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung (20) in oder aus einer durch die Schwenkachse und die Längsachse (L) beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene (KE); dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) ein mechanisches Getriebe (13) mit einem Eingang zum Einleiten eines von einer Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) aufbringbaren bzw. aufgebrachten Drehmomentes in dieses und einen, wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen (6) verbundenen Ausgang zum Aufbringen eines Drehmomentes auf diesen umfasst, wobei das Getriebe (13) als Getriebe mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) eine Übersetzung von mindestens 10i d.h. 10: 1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1 aufweist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) in Form eines Exzentergetriebes, insbesondere eines Exzentergetriebes mit Evolventenverzahnung oder eines Zykloidgetriebes oder Spannungswellgetriebes oder das Getriebe als Planetenradgetriebe oder Stirnradgetriebe ausgebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) oder mehrere
Antriebseinrichtungen umfasst, die mit dem Eingang (14) des Getriebes (13) bedarfsweise verbindbar oder mit diesem verbunden und wenigstens mittelbar an der Zugstange befestigt ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung von einem Elektromotor oder einer manuell betätigbaren Einrichtung, insbesondere Handkurbel oder Handrad oder von einem manuell betätigbaren mit Fremdenergie antreibbaren Werkzeug zum Verdrehen des Einganges des Getriebes gebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (14) und Ausgang (15) des Getriebes (13) koaxial zur Schwenkachse angeordnet sind, vorzugsweise die Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b), der Eingang (14) und Ausgang (15) des Getriebes (13) koaxial zur Schwenkachse (GA) angeordnet sind.
7. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Gelenkbolzen (5), insbesondere zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) oder Getriebe (13) und Gelenkbolzen (5) angeordnete drehrichtungsabhängig selbsttätig schaltende Kupplung umfasst, die derart ausgebildet ist, Drehmoment in einer Richtung zu übertragen und in der Gegenrichtung bei Überlast als Lastsperre zu fungieren um ein Rückschwenken in der Gegenrichtung zu blockieren.
8. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine Federeinrichtung zum Aufbringen einer Zusatzkraft, insbesondere eine Triebfeder umfasst, welche in einem ersten Endbereich wenigstens mittelbar mit der Zugstange verbunden ist und am anderen Endbereich wenigstens mittelbar mit dem Gelenkbolzen.
9. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere zweite Kupplungseinrichtung (30) an der im zweiten Endbereich (3) der Zugstange (1 ) vorgesehenen Gelenkanordnung (4), insbesondere dem Gelenkbolzen (5) in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung (20) mitnahmefest angelenkt oder an der Gelenkanordnung (4), insbesondere den Gelenkbolzen (5) um die horizontale Schwenkachse (GA) schwenkbar gelagert ist.
10. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) unter Berücksichtigung der Übersetzung des Getriebes derart ausgelegt und angeordnet ist, ein erstes Antriebs-Moment zum Verschwenken der mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen ersten Kupplungseinrichtung (20) um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung bereit zu stellen, welches kleiner als das erforderliche Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung ist, wobei das Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung durch die Summe aus Trägheitsmoment zumindest der ersten Kupplungseinrichtung (20) und Losbrechmoment und bei optionalem Vorsehen weiterer mit dem Gelenkbolzen mitnahmefest verbundener Kupplungseinrichtungen durch die Summe aus den Trägheitsmomenten aller Kupplungseinrichtungen und dem erforderlichen Losbrechmoment definiert wird.
11. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) derart ausgelegt und angeordnet ist, um a) bei nur mitnahmefester Verbindung zwischen erster Kupplungseinrichtung (20) und Gelenkbolzen ein erstes Antriebs- Moment bereitzustellen, welches größer als das Trägheitsmoment der zu verschwenkenden ersten Kupplungseinrichtung (20) ist oder b) . bei in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung (20) erfolgender mitnahmefester Verbindung wenigstens einer weiteren zweiten Kupplungseinrichtung (30) mit dem Gelenkbolzen (5) ein erstes Antriebs-Moment bereitzustellen, welches größer als das Trägheitsmoment aller zu verschwenkenden Kupplungseinrichtungen (20) ist.
12. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) zumindest ein jeweils mit der Zugstange und dem Eingang (14) des Getriebes (13) verbundenes vorgespanntes Energiespeicherelement umfasst, dessen Vorspannung derart bemessen ist, bei Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) die gespeicherte Energie abzugeben, insbesondere die erste Antriebseinrichtung (12) von zumindest einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder (41 ) gebildet ist, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Zugstange (1 ) verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang (14) des Getriebes (13) verbunden ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung (20) zumindest eine weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) umfasst, wobei die weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes mit dem Ausgang des Getriebes wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt verbunden ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) von einem manuell betätigbaren und mit der Verbindung Kupplungseinrichtung (20) und Zugstange (1 ) gekoppelten und eine Betätigung bildenden Hebelarm gebildet ist, wobei der Hebelarm vorzugsweise von der ersten Kupplungseinrichtung (20) selbst gebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) - Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung jeweils separat an der Zugstange (1) befestigt bzw. gelagert sind. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einzelne Komponente der Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) - Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung mittelbar über eine andere der Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) an der Zugstange (1 ) befestigt bzw. gelagert ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich (3) der Zugstange (1) gabelartig beidseitig der Längsachse (L) erstreckend ausgebildet ist und der Gelenkbolzen (5) mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange (1) schwenkbar gelagert ist und alle Komponenten der Betätigungsvorrichtung koaxial zur Schwenkachse (GA) einem Endbereich des Gelenkbolzens (5) zugeordnet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und zweitem Endbereich der Zugstange zumindest das Getriebe (13) und vorzugsweise zusätzlich die Federeinrichtung und/oder die in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung angeordnet sind, wobei die Anordnung der Komponenten in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet beliebig erfolgen kann. Kupplungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich der Zugstange (1 ) gabelartig beidseitig der Längsachse erstreckend ausgebildet ist und der Gelenkbolzen (5) mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange schwenkbar gelagert ist und die Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) koaxial zur Schwenkachse beidseitig der Zugstange (1 ) angeordnet sind, wobei vorzugsweise Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und die optionall vorsehbare in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung der gleichen Seite des Endbereiches der Zugstange (1 ) zugeordnet sind. upplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung eine automatische Kupplung, insbesondere eine Kupplung mit Trichter-Kegel-Kupplungsprofil und einem Drehverschluss vom Typ Scharfenberg ™ ist und die weitere zweite Kupplungseinrichtung (30) als Schraubenkupplung ausgeführt ist. Betätigungsvorrichtung (6) zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an einer mit einem spurgebundenen Fahrzeug verbindbaren Zugstange (1 ) gelagerten ersten Kupplungseinrichtung (20), umfassend zumindest eine Antriebseinrichtung (12) zum zumindest mittelbarem Einbringen eines Drehmomentes zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung (20) und ein im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung (12) und erster
Kupplungseinrichtung (20), insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung (12) und schwenkbarer Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung (20) angeordenbares mechanisches Getriebe (13) mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe mit einer Übersetzung von mindestens 10i d.h. 10: 1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1. tätigungsvorrichtung (6) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Exzentergetriebe, insbesondere Zycloidgetriebe ausgebildet ist.
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