NO334685B1 - Koblingshode med avtagbar plate for skinnekjøretøy og en fremgangsmåte for montering av et slikt koblingshode - Google Patents

Abstract

Det beskrives et koblingshode (1) for skinnekjøretøy, med et koblingshodehus (2) og med en endeplate (4) som avslutter koblingshodehuset på dets endeside. For oppnåelse av en modulær oppbygging av koblingshodet (1) er endeplaten (4) og koblingshodehuset (2) løsbart forbundet med hverandre. Det beskrives også en montasjemetode for et slikt koblingshode (1).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et koblingshode for sammenkoblbare kjøretøy, med et koblingshodehus og med en fremre endeflate som avstenger koblingshodehuset. Foreliggende oppfinnelse vedrører også en monteringsmetode for et slikt koblingshode.

Koblingshodehus for sammenkoblbare kjøretøy finnes beskrevet flere steder i fag-og patentlitteraturen. Publikasjonen DE 43 12 405 Al beskriver eksempelvis en sentralbufferkobling for skinnekjøretøy, som i tillegg innbefatter en beskyttelsesinnretning.

Videre er det fra publikasjonen DE 82 10 877 kjent en elektrisk oppvarming for sentralbufferkoblinger. Oppvarminger bygges inn i sentralbufferkoblingene for å sikre en skikkelig funksjon også om vinteren. De integrerte oppvarmingene skal særlig sørge for at de fremre endeplatene forblir isfrie og snøfrie, for derved å sikre en riktig funksjon av koblingen. Også publikasjonen US 6 008 472 beskriver en anordning av varmeelementer i endeplaten på koblingshodehus i en Scharfenberg-sentralbufferkobling.

Av andre publikasjoner kan det nevnes US 2004/0155430 Al og US 2003/0047547 Al som hhv. beskriver en tilhengerkopling for en landbruks- eller næringskjøretøy og en elektrisk varmeapparatinnretning for en sentralbufferkobling.

Med hensyn til foreliggende oppfinnelse er det - som eksempel, men ikke som utelukkende - kjent tre primære koblinger av Scharfenberg-typen: en fullbanekobling benevnt type 10. Dette fullbane-koblingshodet utmerker seg ved at det har et stort gripeområde sideveis og i høyden. Dette muliggjøres som følge av anvendelsen av en griper og en utligger. Disse detaljene garanterer en universell anvendelse. Fullbane-koblingshodet type 10 benyttes i Europa i nær sagt alle statlige jernbaner og i verden for øvrig, eksempelvis i Asia, Australia og Syd Afrika. Materialvalg og utforming av hodet og låseelementene er optimalt tilpasset overføringen av de trekk- og trykkrefter spesifisert i UIC-reglene og er underkastet typeprøver. Om nødvendig kan endeplaten forsynes med en oppvarming for derved å sikre en forstyrrelsesfri vinterdrift. Videre er det kjent metrokoblinger som kan benyttes i bybaner så vel som i metrotog.

Felles for alle hittil kjente konstruksjoner av sentralbufferkoblinger og koblingshodehus er at de er utformet og fremstilt som respektive totalenheter. Publikasjon DE 11 24 535 B beskriver eksempelvis et hus for selvstendige, stive sentralbufferkoblinger, bestående av en endeplate med et pyramideformet fremspring og en tilsvarende fordypning i bufferflaten, et endestykke for forbindelse av huset med en koblingsstang, og det faktiske huslegemet beliggende mellom endeplatene og endestykket som består av formdeler satt sammen i en celleoppbygning. Det er sørget for at så vel endeplaten som endestykket er fremstilt som et smi- eller godsstykke og at de holdes sammen ved hjelp av forbindelsesstykker. Denne kjente oppbygningen forutsetter imidlertid at koblingen og koblingshodehuset er konstruert og fremstilt som en enhet.

Selv om oppfinnelsen beskrives i forbindelse med koblingshoder for skinnekjøretøy, skal det her uttrykkelig gjøres oppmerksom på at oppfinnelsen gjelder koblingshoder rent generelt. Oppfinnelsen dekker således også koblingshoder for eksempelvis kjøretøykoblinger eller for magnetsvevebaner. I foreliggende beskrivelse har man derfor valgt uttrykket "koblingshode for sammenkoblbare kjøretøy".

Modulære konsepter for koblingshoder har hittil ikke vært kjent. Til hver husdel hører det til en endeplate som er fast, dvs. ikke løsbart forbundet med resten av koblingshodehuset, eksempelvis ved at endeplaten er sammensveiset med, eller utformet i ett med, resten av koblingshodehuset. For de første koblingshodehus ble husene tilformet med en øvre og nedre hus-halvskål. Deretter gikk man over til å fremstille koblingshodehuset som en enhetlig del. Endeplaten ble sveiset på koblingshodehuset. Som følge av sveisingen og de dermed forbundne varmeutvidelser har det hittil ikke vært mulig å anbringe samtlige boringer, spor og utsparinger før sammensveisingen. Man har tvert imot vært nødt til å foreta en etterbearbeiding av koblingshodet etter sammensveisingen. Særlig har man i ettertid vært nødt til å utforme boringer og spor. Dette har gitt høye bearbeidelseskostnader. Dessuten oppstår det et høyt variantmangfold som også bidrar til høye fremstillings-og lagerkostnader. Videre har det hittil vært nødvendig å montere deler av koblingen beliggende i huset i ettertid på en omstendelig og dyr og dermed kostnadsdrivende måte.

Med utgangspunkt i de nevnte problemer med hensyn til variantmangfoldet, den manglende modularitet, nødvendigheten av etterbearbeidelser og monteringsproblemer, er det en hensikt med foreliggende oppfinnelse å videreutvikle de kjente koblingshodehus for skinnekjøretøy med endeplater på en slik måte at det muliggjøres en modulær oppbygging og montering av endeplater på ulike bakre koblingshus.

Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen ved at koblingshodehuset - altså den bakre del av koblingshodet - er løsbart forbundet med en endeplate som ligger an mot koblingshodehuset.

Denne utførelsen av et koblingshode byr på flere fordeler sammenlignet med de vanlige, sammensveisede koblingshoder. Den løsbare forbindelsen mellom koblingshodehuset og endeplaten gir en optimalisering av egenskapene til koblingshodet og dets fremstilling. Det er således tale om et modulært konsept, hvor ulike koblingshodehus kan monteres til ulike endeplater. Det er ikke lenger nødvendig med en enhetlig utforming og en enhetlig fremstilling av det komplette koblingshodet. Endeplaten lar seg også fjerne i forbindelse med vedlikeholds- eller reparasjonsarbeider inne i koblingshodehuset, slik at servicepersonalet lett kan få tilgang til løskoblingssylinderen og de andre delene i den komplette kobling.

Ytterligere fordelaktige videreutviklinger og utførelsesformer av oppfinnelsen vil gå frem av de uselvstendige patentkrav.

Fortrinnsvis er koblingshodehuset utformet slik at det ikke har noen konstruktive trekk som refererer seg til en bestemt koblingshodetype. Konstruktive trekk som gjelder en spesiell koblingshodetype, plasseres i eller på endeplaten. Som følge av den dermed oppnådde modulære oppbygging av koblingshodet, bestående av koblingshodehus og endeplate, er det i tillegg mulig å formontere løskoblingssylinderen og den komplette koblingslås i koblingshodehuset, før endeplaten påsettes og koblingshodehuset lukkes.

Med konstruktive trekk som gjelder for den enkelte koblingshodetype skal her forstås samtlige vesentlige konstruksjonsbetingede trekk, som er felles for én koblingshodetype, og kjennetegner virkemåten til koblingshodetypen. Eksempelvis vil fastleggingen av gripeområdet eller størrelsen og/eller formen til trakten og kjeglen være slike for den enkelte koblingshodetype spesielle konstruktive trekk, da det dreier seg om trekk som er kjennetegnende for koblingshodelåsen.

På fordelaktig måte er det mellom koblingshodehuset og endeplaten plassert et utligningselement. Dette utligningselementet kanblant annet utligne fremstillingstoleranser og en koblingsklaring ved at man velger ulike tykkelser. Dessuten kan utligningselementet tjene som skille mellom ulike materialer i koblingshodehuset og endeplaten.

Dessuten er utligningselementet fortrinnsvis slik utformet at det i hovedsaken tilsvarer tverrsnittsgeometrien til koblingshodehusets endeside, på samme måte som en tetning. Utligningselementet er imidlertid ikke utelukkende begrenset til denne tverrsnittsgeometri. Det kan rage ut over koblingshodehusets endesidekant på begge sider, altså så vel innover som utover. Utligningselementet muliggjør flere ytterligere funksjoner som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Istedenfor utligningselementet, som eksempelvis kan være i form av en stor plate, kan det også anordnes et antall avstandselementer, eksempelvis i form av flere mindre underlagsskiver sammenlignet med utligningselementet, hvilke avstandselementer eksempelvis kan være anordnet på de nedenfor nærmere beskrevne forbindelseselementer mellom koblingshodehus og endeplate, som små elementer eller punktelementer.

I tillegg kan utligningselementet på fordelaktig måte være av et plastmateriale, idet det selvfølgelig også kan tenkes en anvendelse av andre materialer, eksempelvis metall eller fierkomponentmaterialer. Utligningselementet henholdsvis det nevnte antall avstandselementer kan da i tillegg til utligningen av fremstillingstoleranser også sørge for et skille mellom eventuelt ulike materialer i endeplate og koblingshodehus. Bruken av ulike materialer for utligningselementet muliggjør også ulike trykk- og lydoverføringsegenskaper mellom endeplatene og koblingshodehuset. Dessuten oppnås det i tillegg en innstillbar dempevirkning under koblingen mellom endeplaten og koblingshodehuset. Denne dempevirkningen sørger for en redusert støy under koblingen. I forbindelse med personvogner betyr dette en ytterligere redusering av støynivået under kobling og under fart, med en tilhørende redusering av støybelastningen på passasjerene. Man kan imidlertid selvfølgelig også tenke seg et utligningselement som en klassisk metallplate.

For å unngå ulempene ved koblingshodehusene i de eldre utførelser bestående av under- og overskål, og i tillegg kunne optimalisere fremstillingen, kan koblingshodehuset fordelaktig bestå av en enhetlig del. Det er i denne forbindelsen eksempelvis mulig at koblingshodehuset er utformet som et sveiset hus. Man kan naturligvis også tenke seg enhetlige koblingshodehus som er tilveiebrakt på andre måter.

Hva angår det materialet som benyttes i koblingshodehuset, så vil man ifølge oppfinnelsen ha følgende fordelaktige alternativer til rådighet: for det første kan det være sørget for at koblingshodehuset består av glassfiberarmert materiale, særlig glassfiberarmert karbonfibermateriale eller lignende komposittmaterialer. Bruk av disse materialer byr, sammenlignet med vanlig metall, på flere fordeler, så som eksempelvis høy vær- og korrosjonsbestandighet, elektrisk isolasjonsevne og ytterligere støyredusering under sammenkobling og under fart, som følge av lavere støyledning. Nok en fordel i forbindelse med anvendelsen av glassfiberarmerte materialer, særlig glassfiberarmert karbonfibermateriale, er vektreduseringen, som er en vesentlig faktor i forbindelse med koblinger.

Dessuten kan det benyttes et koblingshodehus av metall. Dette kan eksempelvis være fremstilt av finstøpemateriale. Det benyttes da vanlige fremstillingsmetoder. En omstilling av fremstillingen av koblingshodehuset er således ikke nødvendig ved en realisering av oppfinnelsen.

Dessuten kan ifølge en videreutvikling av oppfinnelsen endeplaten være av et finstøpemateriale. Det medfører den vesentlige fordel at mange boringer, spor og utsparinger kan anordnes i endeplaten i én og samme fremstillingsprosess. Dette betyr en innsparing av bearbeidelsesskritt. Selvfølgelig kan også endeplatene fremstilles på annen måte, eksempelvis av normalstøpemateriale eller ved smiing og støping i andre egnede materialer. Det er også tenkbart å fremstille endeplaten av et ikke-metallisk materiale.

For opptak av varmeelementer har endeplatens bakside utsparinger i form av spor. Disse varmeelementene sørger for at endeplaten, og dermed koblingshodet, kan varmes opp ved vinterdrift, slik at eksempelvis snø og is kan tines og renne av. Varmeelementene har man hittil plassert i i ettertid innfreste spor eller boringer. Disse spor har man så lukket med slaglodding. Også denne i og for seg kompliserte enkeltprosess bortfaller ved den ifølge oppfinnelsen foreslåtte utforming av koblingshodet.

De store fordelene til den med oppfinnelsen muliggjorte modulære oppbygging og særlig med det ovenfor beskrevne utligningselement, fremgår tydelig i forbindelse med en ekstra anvendelse av varmeelementer, fordi de på baksiden monterte varmeelementer på enkel måte holdes og tildekkes i sine spor.

For forbindelse mellom koblingshodehuset og endeplaten er det fortrinnsvis sørget for at endeplaten kan monteres på koblingshodehuset ved hjelp av skruer. Utligningselementet ligger da mellom koblingshodehuset og endeplaten. Det kan i praksis benyttes mange mulige typer forbindelseselementer for montering av endeplaten på koblingshuset. Sylinderhodeskruer eller senkehodeskruer er mulige utførelser. Skruene kan enten samvirke med gjenger i koblingshodehuset eller være utformet som stagbolter. Disse stagboltene går da gjennom endeplaten og et hull i form av et øre på koblingshodehuset, for fiksering på baksiden ved hjelp av en mutter.

Hensikten med oppfinnelsen oppnås også med en fremgangsmåte for montering av et koblingshode, med de følgende fremgangsmåtetrinn. Når det er anordnet varmeelementer i koblingshodet, blir disse først lagt inn i sporene i endeplaten. Et eventuelt utligningselement blir lagt i eller mot endeplaten. I koblingshuset er allerede løskoblingssylinderen og den komplette koblingslås premontert. Den på denne måten premonterte endeplate og koblingshodehus blir så ført sammen og sammenfestet ved hjelp av skruer. En sveising er ikke lenger nødvendig ved denne type montering av koblingshodet. Lange avkjølingstider og behov for etterbearbeidelse av koblingshodet bortfaller. På denne måten kan man også eliminere potensielle feilkilder under fremstillingen, slik at koblingshodet kan fremstilles med en høyere fremstillingskvalitet.

For en fagperson vil det fremgå at det ikke nødvendigvis må foretas en premontering av løskoblingssylinderen og koblingslåsen før de to hovedkomponentene, koblingshodehuset og endeplate, sammenføyes. Det vil være mulig å foreta innbyggingen av løskoblingssylinderen og koblingslåsen etter sammenføyningen, på samme måte som det gjøres rent generelt i dag i forbindelse med koblingshoder. En på forhånd foretatt innbygging av løskoblingssylinderen og koblingslåsen, som foreslått ifølge oppfinnelsen, byr imidlertid på betydelige fordeler med hensyn til arbeidsprosessene, tilgjengeligheten av komponentene under innbyggingen og vedlikeholdet av koblingshodet.

Et utførelseseksempel av innretningen ifølge oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningen hvor: Fig. 1 viser et koblingshode for sammenkoblbare kjøretøy, bestående i hovedsaken av to deler, nemlig koblingshodehuset 2 og endeplaten 4, og Fig. 2 viser et riss sett bakfra av koblingshodet 1, hvor man særlig kan se plasseringen av sporene 10, 12, 14 for varmeelementene 9, 11, 13, 15. Fig. 1 viser en mulig modulær oppbygging av et koblingshode 1. Koblingshodet består i hovedsaken av to bestanddeler, nemlig endeplaten 4 og det egentlige koblingshodehus 2. Mellom koblingshodehuset 2 og endeplaten 4 kan det være anordnet et utligningselement 6. Dette utligningselement 6 tjener til eventuell utligning henholdsvis eliminering av forskjeller mellom koblingshodehusets 2 endeside og endeplaten 4. Som utligningselement kan det, som vist i fig. 1, benyttes en utligningsplate 6. Videre vil det være mulig, i tillegg til utligningsplaten eller istedenfor denne, å legge inn avstandselementer (ikke vist), eksempelvis i form av underlagsskiver. Selvfølgelig utgjør utligningselementene og avstandselementene igjen vesentlige komponenter i innretningen ifølge oppfinnelsen.

Videre innbefatter innretningen varmeelementer 9, 11, 13, 15, lagt inn mellom koblingshodehuset 2 og endeplaten 4. Endeplaten 4 er, sammen med det i den viste utførelsen anvendte utligningselement 6, montert på koblingshodehuset ved hjelp av forbindelseselementer, eksempelvis sylinderskruer 5, som går gjennom boringer 16 i endeplaten 4. Delene ligger formsluttende an mot hverandre. Dessuten er allerede koblingsorganene 7, 17, særlig løskoblingssylinderen og koblingslåsen, montert i koblingshodehuset 2.

Fig. 2 viser de for opptak av varmeelementene 9, 11, 13, 15 anordnede spor 10, 11, 14 i endeplaten 4. Sporet for varmeelementet 9 er dekket her og er derfor ikke synlig. Når endeplaten 4, utligningselementet 6 og koblingshodehuset 2 settes sammen, blir varmeelementene 9, 11, 13, 15 fiksert og avtettet i sporene 10, 12, 14, 16 ved hjelp av utligningselementet 6. Utligningselementet 6 kan være av eksempelvis metall eller plast. Plastmaterialer medfører den fordelen at det oppnås en dempevirkning samt et skille mellom ulike materialer i endeplaten 4 og koblingshodehuset 2.

Monteringen skal nå beskrives nærmere under henvisning til fig. 1 og 2.

Først legges varmeelementene 9, 11, 13, 15 inn i sporene 10, 12, 14 i endeplaten 4. Deretter legges utligningselementet 6 på endeplaten. Alternativt vil det være mulig å legge utligningselementet 6 inn i en utsparing i endeplaten 4. Koblingsorganene 7, 17 kan monteres i det fremdeles åpne koblingshodehus. Ved hjelp av skruene 5, som går i hull 16 i endeplaten 4 og i hull i utligningselementet 6, blir så komponentene føyd sammen, idet skruene skrus inn i tilsvarende gjengehull i koblingshodehuset 2. Det er ikke nødvendig at koblingsorganene 7, 17 monteres i koblingshodehuset før denne sammenføyningen. Monteringen av koblingsorganene kan skje også etter at endeplaten 4 er festet til det tomme koblingshodehus 2.

Selvfølgelig vil det være mulig å utforme koblingshodet ifølge oppfinnelsen uten utligningselementer. I så tilfelle legges varmeelementene 9, 11, 13, 15 inn i sporene 10, 12, 14 i endeplaten 4, og koblingsorganet 7, 17 kan monteres i det fremdeles åpne koblingshodehus. De på denne måten premonterte deler blir så føyet sammen ved hjelp av skruene 5 på den ovenfor beskrevne måte, idet skruene skrus inn i tilsvarende gjengehull i koblingshodehuset 2.

Referanseliste

Claims (1)

1. Koblingshode (1) for sammenkoblbare kjøretøy idet koplingshodet (1) omfatter: - et koblingshodehus og en fremre endeflate (4) som avstenger nevnte koblingshodehus (2) ved dens fremre side, der den fremre endeflaten (4) og koblingshodehuset (2) er løsbart forbundet med hverandre, karakterisert vedat nevnte koblingshodehus (2) er utformet slik at ulike fremre endeflater (4) er utviklet for ulike typer av koblingshoder som kan monteres på koblingshodehuset (2), der konstruktive trekk relatert til spesifikke typer av koblingshoder er anordnet ved, i eller på den fremre endeflaten (4), idet nevnte konstruktive trekk karakteriserer funksjonen til koblingshodetypen.

2. Koblingshode ifølge krav 1, karakterisert vedet utligningselement (6) anordnet mellom koblingshodehuset (2) og endeplaten (4).

3. Koblingshode ifølge krav 2, karakterisert vedat utligningselementet (6) i hovedsak har samme tverrsnittsgeometri som koblingshodehusets (2) fremre side (3).

4. Koblingshode ifølge krav 1, karakterisert vedflere avstandselementer anordnet mellom koblingshodehuset (2) og endeplaten (4).

5. Koblingshode ifølge krav 2 eller 4, karakterisert vedat utligningselementet (6) henholdsvis de nevnte flere avstandselementer er fremstilt av plastmateriale.

6. Koblingshode ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert vedat koblingshodehuset (2) er enhetlig utformet.

7. Koblingshode ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat koblingshodehuset (2) er fremstilt av et glassfiberarmert materiale, særlig glassfiberarmert karbonfibermateriale eller lignende komposittmaterialer.

8. Koblingshode ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert vedat koblingshodehuset (2) er fremstilt av metall.

9. Koblingshode ifølge ett av kravene 1-8, karakterisert vedat endeplaten (4) er fremstilt av finstøpemateriale.

10. Koblingshode ifølge ett av kravene 1-9, karakterisert vedat endeplaten (4) på sin bakside (8) har spor (10, 12,

14) for opptak av varmeelementer (9, 11, 13, 15).

11. Koblingshode ifølge ett av kravene 2-10, der et utligningselement (6) er anordnet mellom koblingshodehuset (2) og endeplaten (4), karakterisert vedat utligningselementet (6) i koblingshodets sammenbyggede tilstand dekker og fikserer sporene (10, 12, 14) og de deri anordnede varmeelementer (9, 11, 13, 15).

12. Koblingshode ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedat koblingshodehuset (2) og endeplaten (4) er forbundet med hverandre ved hjelp av forbindelseselementer (5), særlig skruer.

13. Fremgangsmåte for montering av et koblingshode ifølge ett av kravene 1-12,karakterisert vedde følgende trinn: a) når det forefinnes varmeelementer (9, 11, 13, 15), blir disse lagt inn i spor, boringer (10,12,14) i endeplaten (4); og b) den på denne måten premonterte endeplaten (4) blir så ved hjelp av forbindelseselementer (5) løsbart festet til koblingshodehuset (2).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert vedde følgende trinn før trinn b): al) utligningselementet (6), henholdsvis flere avstandselementer, legges inn i endeplaten (4) eller på denne.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, karakterisert vedde følgende trinn før trinn b): a2) koblingsorganene (7, 17) monteres i koblingshodehuset (2).