SE505935C2 - Inkopplings- och urkopplingsanordning för en elektrisk kabelkoppling och en mekanisk mittbuffertkoppling för rälsfordon - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 505 935 2 manövrering av den elektriska kabelkopplingen och frigiv- ningsanordningen,för den mekaniska kopplingen, så att vid manövrering av rotationsdrivanordningen för den elektriska kabelkopplingen måste betjäningspersonalen vid varje kopp- lingsförlopp separat avgöra inkopplingen, det vill säga en hopkoppling med frigivningsmekanismen, om en manövrering av frigivningsmekanismen erfordras. Den kraftbundna kontakten mellan rotationsdrivanordningen och kabelkopplingen skall kunna frigöras genom att det i kraftflödet sista kugghjuls- paret i en mellan rotationsdrivanordningen och kabelkopp- lingen anordnad kugghjulsväxel kan föras ur ingrepp.

Uppfinningen har till uppgift att utforma en inkopplings- och urkopplingsanordning för en elektrisk kabelkoppling och en mekanisk mittbuffertkoppling med kompakt uppbyggnad och på så sätt, att utlösningen och tidsföljden hos inkopplings- och urkopplingsförloppet för den mekaniska mittbuffertkopplingen och den elektriska kabelkopplingen med användning av en gemensam drivanordning för manövreringen hopkopplas drifts- säkert med mindre, särskilt manuell styrinsats, varvid ut- formningen av inkopplings- och urkopplingsanordningen vid behov medelst enkel omkoppling till specialdrift medger en manuell manövrering av kabelkopplingen, även vid mottagande av fjärrmanövrerad manövrering av låsningen för den mekaniska mittbuffertkopplingen medelst rotationsdrivanordningen.

Denna uppgift löses medelst de i patentkravet 1 angivna bestämningarna.

Genom utformningen av inkopplings- och urkopplingsanordningen enligt uppfinningen hopkopplas utlösningen och rörelseförlop- pet vid manövrering av den elektriska kabelkopplingen och den mekaniska mittbuffertkopplingen vid automatisk normaldrift tvångsmässigt medelst en axel respektive hålaxel med använd- ning av en gemensam rotationsdrivanordning tvångsmässigt på ett driftssäkert sätt och med liten, särskilt manuell styrin- sats. Detta gäller såväl för inkopplingsförloppet som för urkopplingsförloppet. Den tvångsmässiga sammankopplingen kan vid behov upphävas för specialdrift genom enkel omkoppling, 10 15 20 25 30 35 505 935 3 nämligen genom upplyftning av axeln i axiell riktning. Detta är lämpligt för att man vid fel på rotationsdrivanordningen skall kunna genomföra en inkoppling eller urkoppling av kabelkopplingen och mittbuffertkopplingen manuellt eller för att vid användningar där den befintliga elektriska kabelkopp- lingen icke utnyttjas möjliggöra fjärrstyrd frigivning av den mekaniska låsningen av mittbuffertkopplingen medelst rota- tionsdrivanordningen.

Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningsföremålet anges i underkraven.

Ett utföringsexempel på uppfinningen beskrives nedan med hänvisning till ritningen, på vilken fig. 1 är en delvis skuren sidovy av en inkopplings- och urkopplingsanordning enligt uppfinningen och fig. 2 är en illustration av rörelseförloppen och lägena hos Vmanöverarmen och urkopplingsarmen under och efter inkopp- lings- och urkopplingsförloppet.

Vid en mekanisk mittbuffertkoppling 1 är en i kopplingsaxel- linjens riktning längdförskjutbart styrd kabelkoppling 2 anordnad. Vid utföringsexemplet är kabelkopplingen 2 anordnad och styrd upptill på mittbuffertkopplingen. Kabelkopplingen 2 och en mekanisk spärranordning 3 hos mittbuffertkopplingen 1 är hopkopplade med varandra medelst en inkopplings- och urkopplingsanordning. Inkopplings- och urkopplingsanordningen har en i båda rotationsriktningarna inkopplingsbar rotations- drivanordning 4, särskilt en elmotor, som medelst en växel 5 påverkar såväl kabelkopplingen 2 som den mekaniska spärr- anordningen 3. Rotationsdrivanordningen 4 driver ett kugghjul 6, som medelst ett spärrorgan 17 på en sidoyta är förbundet med en undre hålaxeldel 7a hos en vinkelrätt mot kopplings- axellinjen anordnad hålaxel 7 för överföring av vridmoment.

Rotationsaxellinjerna för kugghjulet 6 och hålaxeldelen 7a sammanfaller. Hålaxeldelen 7a är med sin yttermantel lagrad i en husdel 8. Vid det övre området har hålaxeldelen 7a hos hålaxeln 7 en ringformig styrbana 9, som stöder mot kanten av 10 15 20 25 30 35 505 955 4 husdelen 8 där hålaxeldelen 7a skjuter ut ur husdelen 8.

Ovanför husdelen 8 sträcker sig en urkopplingsarm 10 i ra- diell riktning från hålaxeldelen 7a, på vilken arm det finns en urkopplingskam 10a, som är så anordnad, att den kan föras till kopplingsområdet för ett frigivningsorgan 11 i den mekaniska spärranordningen 3. Vidare är en kopplingskam 25 anordnad på hålaxeldelen 7a ovanför husdelen 8.

Som mekanisk spärranordning finns vid utföringsexemplet en spärranordning med vridbar skivhake 12, som medelst en huvud- bult 13 är lagrad i kopplingshuvudet 14. Kopplingar med skivhakar 12 är allmänt kända exempelvis genom DE 188 845 eller DE 660 833.

Ovanför den undre hålaxeldelen 7a är en mellanliggande hål- axeldel 7b anordnad, vilken är vridfast förbunden med en axel 15. Axeln 15 är roterbart och längdförskjutbart lagrad i hålaxeldelen 7a och skjuter förbi husdelen 8 nedåt med en ansats 15a och skjuter ut uppåt ur hålaxeldelen 7b till området för en övre hålaxeldel 7c. I hålaxeldelen 7c är axeln 15 längdförskjutbart lagrad. Den övre hålaxeldelen 7c är med sin yttermantel lagrad i en husdel 16. Hålaxeldelarna 7a, 7b och 7c är vid sina mot varandra vända ändar försedda med spärrorgan 17, som åstadkommer vridmomentöverföring från den undre hålaxeldelen 7a till den övre hålaxeldelen 7c, varvid spärrorganen 17 mellan den undre hålaxeldelen 7a och den mellanliggande hålaxeldelen 7b genom längdförskjutning i förhållande till varandra mot kraften hos en fjäder 18 kan föras ur ingrepp med varandra.

Vid den övre änden av hålaxeldelen 7c är en manöverarm 19 vridfast anordnad, vilken sträcker sig i radiell riktning och av framställningsskäl är anordnad vinkelförskjuten på rota- tionsaxellinjen i förhållande till urkopplingsarmen 10, exempelvis 90°. Nödvändigheten och storleken hos en vinkel- förskjutning beror på läget hos den mekaniska spärranord- ningens 3 frigivningsorgan 11 inom svängningsområdet för urkopplingsarmens 10 frigivningskam 10a. På änden av manöver- armen 19 är ett styrelement 20 anordnat, som ingriper i en 10 15 20 25 30 35 505 935 5 tvärs mot kopplingsaxellinjen anordnad styrskena 21. På styrskenan 21 finns på den mot kopplingsplanet vända sidan en stödbock 22, som uppbär den elektriska kabelkopplingen 2.

Kabelkopplingen 2 är lagrad ovanpå mittbuffertkopplingen 1 och längdförskjutbar i kopplingsaxellinjens riktning. Mellan stödbocken 22 och kabelkopplingen 2 är för alstring och för säkert vidmakthållande av det nödvändiga anpressningstrycket mot kabelkopplingen 2 i kopplat tillstånd en i kopplingsaxel- linjens riktning verkande tryckfjäder 23 anordnad.

Manövreringen av den elektriska kabelkopplingen 2 medelst manöverarmen 19 är genom hålaxeln 7 tvångsmässigt hopkopplad med manövreringen av frigivningsorganet 11 i spärranordningen 13 medelst urkopplingsarmen 10 på mittbuffertkopplingen 1.

Det visade sig lämpligt att anordna manöverarmen 19 med en svängningsvinkel av 180°, eftersom det då är möjligt att uppnå det aktuella ändläget för manöverarmen 19 och därigenom för den med densamma hopkopplade kabelkopplingen 2 såväl genom vridning åt vänster som genom vridning åt höger av manöverarmen 19 vid samma svängningsvinkel.

Ett inkopplings- och urkopplingsförlopp för den elektriska kabelkopplingen 2 och den mekaniska mittbuffertkopplingen 1 beskrives nedan med hänvisning särskilt till fig. 2. Därvid utgår man från att mittbuffertkopplingen 1 och kabelkopp- lingen 2 samverkar med en motsvarande mittbuffertkoppling 1' och en motsvarande kabelkoppling 2'. Benämningen av samma delar sker med användning av samma hänvisningssiffra med tillägg av ett primtecken.

Vid inkopplingsförloppet mellan mittbuffertkopplingen 1 och en mittbuffertkoppling 1' möts delar av dessas mekaniska spärranordningar 3, 3', och spärranordningarna 3 och 3' föres från kopplingsklart läge till kopplat läge, i vilket de ytterligare kan säkras medelst fjäderkrafter.

Efter genomfört förreglingsförlopp eller i tät tidsanknytning till förreglingsförloppet utlöser ett utlösningselement 24' 10 15 20 25 30 35 505 935 6 hos mittbuffertkopplingen 1' en strömställare 26 hos mittbuf- fertkopplingen 1, och ett utlösningselement 24 hos mittbuf- fertkopplingen 1 utlöser en strömställare 26' hos mittbuf- fertkopplingen 1'. Förloppen för hopkoppling av de elektriska kabelkopplingarna 2, 2' är lika på båda kopplingssidorna, så att det för beskrivning av hopkopplingsförloppet endast erfordras förklaring för den ena kopplingssidan.

Strömställaren 26 utlöser rotationsdrivanordningen 4. Rota- tionsdrivanordningen 4 svänger medelst växeln 5 den på axeln 15 anordnade manöverarmen 19 enligt fig. 2 från läge a), urkopplat, via vridningsrörelse b), inkoppling, till läge c), inkopplat, moturs 180°. Manöverarmen 19 griper med sitt styrelement 20 in i styrskenan 21 och förskjuter vid sväng- ning kring axelns 2 axellinje kabelkopplingen 2 från det bakre ändläget till det förutbestämda främre ändläget. Hål- axeln 7, som av rotationsdrivanordningen 4 vrides 180°, 'svänger urkopplingsarmen 10, varvid den på densamma anordnade frigivningskammen 10a vid denna rotationsriktning inte ingri- per i mittbuffertkopplingens 1 spärranordning 3 och friger denna. Efter den förutbestämda svängningsvinkeln kommer den med hålaxeldelen 7a förbundna kopplingskammen 25 till kopp- lingsområdet för en i mittbuffertkopplingen 1 anordnad änd- lägesströmställare 27, som utlöser avstängning av rotations- drivanordningen 4. Kabelkopplingen 2' har av manöverarmen 19 förts till det främre ändläget (fig. 2, c)). Förloppet är detsamma på mittbuffertkopplingens 1' sida.

För utlösning av ett urkopplingsförlopp på mittbuffertkopp- lingens 1 sida medelst en styranordning från läget enligt fig. 2c) via vridningsrörelsen enligt fig. 2d) till läget enligt fig. 2a) svänges efter inkoppling av rotationsdriv- anordningen 4 manöverarmen 19 i samma rotationsriktning som vid inkopplingsförloppet medelst hålaxeldelarna 7a, 7b och 7c. Medelst styrelementet 20 och styrskenan 23 förskjutes därvid kabelkopplingen 2 från det främre ändläget i längd- riktningen ut ur kopplingsplanet i riktning mot instyrning bakåt. Efter förskjutning av kabelkopplingen 2 åtminstone en sträcka, som bestämmes av säker isärföring av de elektriska 10 15 20 25 30 35 505 935 7 kontakterna i kabelkopplingen 2, friger den i samma riktning som hålaxeldelen 7a svängda urkopplingsarmen 10 med den på densamma anordnade frigivningskammen 10a mittbuffertkopp- lingens 1 spärranordning 3. Med frigivningen av spärranord- ningen 3 på den ena sidan av mittbuffertkopplingarnas 1, 1' kopplingssystem friges kopplingssystemet och är i princip mekaniskt åtskiljbart. Urkopplingsarmen 10 är vid denna vridningsriktning enligt fig. 2 anordnad före manöverarmen 19, varvid såsom angivits ovan nödvändigheten av och stor- leken hos en vinkelförskjutning är beroende av frigivnings- organets 11 läge i frigivningskammens 10a svängningsområde.

För funktionen är det endast väsentligt att frigivningskammen 10a påverkar frigivningsorganet 11 för frigivning av spärr- anordningen 3 tidsmässigt efter förskjutning av kabelkopp- lingen 2 åtminstone en sträcka, som bestämmes av säker åt- skiljning av kabelkopplingens elektriska kontakter. Efter uppnående av den förutbestämda svängningsvinkeln av 180° 'kommer den med den undre hålaxeldelen 7a förbundna kopplings- kammen 25 in i kopplingsområdet för en ändlägesströmställare 29 i styranordningen och utlöser en kopplingsimpuls, som åstadkommer urkoppling av rotationsdrivanordningen 4 medelst styranordningen. Kabelkopplingen 2 är förd till det bakre ändläget. Därmed avslutas urkopplingsförloppet vid den mitt- buffertkoppling 1, som utlöst urkopplingen.

På mittbuffertkopplingens 1' sida utlöses urkopplingsför- loppet av kabelkopplingen 2' och mittbuffertkopplingen 1' av urkopplingsförloppet vid kabelkopplingen 2 medelst en kon- taktanordning 28, 28'.

Kontaktanordningen 28' utlöser rotationsdrivanordningen 4', varvid dess rotationsriktning är motriktad rotationsrikt- ningen hos rotationsdrivanordningen 4 i mittbuffertkopplingen 1.

Rotationsdrivanordningen 4' påverkar via växeln 5' den på hålaxeldelen 7'c anordnade manöverarmen 19. Rotationsrikt- ningen hos hâlaxeldelen 7'c är motriktad rotationsriktningen hos hålaxeldelen 7c i mittbuffertkopplingen 1. Manöverarmen 10 15 20 25 30 505 955 8 19 griper med sitt styrelement 20' in i styrskenan 21' och förskjuter vid svängning kring hålaxeldelens 7'c axellinje kabelkopplingen 2' till det förutbestämda bakre ändläget. Den med hålaxeldelen 7'c förbundna urkopplingsarmen 10' svänger vid denna rotationsriktning utan att frigivningskammen 10'a påverkar spärranordningens 3' frigivningsorgan 11.

'Den tvångsmässiga hopkopplingen av svängningsrörelsen hos manöverarmen 19 och urkopplingsarmen 10 är utformad för att kunna upphävas. Genom upplyftning av den i hålaxeldelen 7a längdförskjutbart lagrade axeln 15 vid ansatsen 15a upplyftes den med axeln vridfast förbundna hålaxeldelen 7b mot kraften hos fjädern 18, varvid spärrorganen 17 mellan den undre hålaxeldelen 7a och den mellanliggande hålaxeldelen 7b föres ur ingrepp. En svängning av manöverarmen 19 och därmed en förskjutning av kabelkopplingen 2 är således möjlig frikopp- lat från rotationsdrivanordningen 4 och från urkopplingsarmen 10 och kan även genomföras manuellt. Likaså kan man i upplyft läge hos axeln 15 även genomföra en från manöverarmen 19 frikopplad svängning av frikopplingsarmen 10 medelst rota- tionsdrivanordningen 4. En manuell, från en fjärrmanövrerbar inkopplings- och urkopplingsanordning frikopplad, oberoende manövrering av spärranordningen 3 för frigivning av den mekaniska mittbuffertkopplingen 1 medelst en icke visad spak är som vanligt likaså tänkbar.

Principiellt är det även möjligt att anordna inkopplings- och urkopplinsanordningen enligt uppfinningen för manövrering av mer än en kabelkoppling 2, exempelvis av två vid sidorna eller ovanför och under mittbuffertkopplingen 1 anordnade kabelkopplingar 2, medelst en mellan frikopplingsarmen 10 och manöverarmen 19 anordnad, icke visad fördelningsväxel.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 505 935 9 Bâšånšhlåy
1. l. Inkopplings- och urkopplingsanordning för en elektrisk kabelkoppling och en mekanisk mittbuffertkoppling för räls- fordon, varvid inkopplings- och urkopplingsanordningen är drivbar medelst en rotationsdrivanordning, som medelst en växel förflyttar den elektriska kabelkopplingen växelvis till inkopplat främre ändläge eller urkopplat bakre ändläge samt är anordnad att påverka ett frigivningsorgan för mittbuffert- kopplingen, varjämte kabelkopplingen är anordnad på mittbuf- fertkopplingen och är styrd för förskjutning i kopplingsaxel- linjens riktning, varvid växeln har en vinkelrätt mot kopp- lingsaxellinjen anordnad axel, på vilken en manöverarm är vridfast monterad, vilken manöverarm griper in i en vinkel- rätt mot kopplingsaxellinjen anordnad styrskena hos kabel- kopplingen och är anordnad som direkt drivorgan för kabel- kopplingen och därigenom en drivkedja av den inom växeltek- niken allmänt kända, fram- och återgående korsslingetypen, k ä n n e t e c k n a d av att axeln (15) är roterbart och längsförskjutbart lagrad i en undre hålaxeldel (7a) hos en hålaxel (7), som består av en undre hålaxeldel (7a), en mellanliggande hålaxeldel (7b) och en övre hålaxeldel (7c), varvid axeln (15) skjuter ut ur en husdel (8) nedåt med en ansats (15a) och skjuter ut ur den mellanliggande hålaxel- delen (7b) uppåt till området för den övre hålaxeldelen (7c), i vilken axeln är längdförskjutbart men vridfast lagrad, att den övre hålaxeldelen (7c) är vridfast förbunden med manöver- armen-(19), att den undre hålaxeldelen (7a) för vridmoment- överföring är permanent kopplad till en rotationsdrivanord- ning (4), att en urkopplingsarm (10) med frigivningskam (10a) är vridfast anordnad på den undre hålaxeldelen (7a), varyyid frigivningskammen kan föras in i kopplingsområdet för ett frigivningsorgan (11) i den mekaniska spärranordningen (3), att den mellanliggande hålaxeldelen (7b) är anordnad ovanför den undre hålaxeldelen (7a) och är vridfast förbunden med axeln (15), att hålaxeldelarna (7a, 7b, 7c) vid sina mot varandra vända ändar är försedda med spärrorgan (17), som åstadkommer vridmomentöverföring från den undre hålaxeldelen (7a) till den övre hålaxeldelen (7c), varvid spärrorganen 10 15 20 25 30 35 505 935 10 (17) mellan den undre hålaxeldelen (7a) och den mellanliggan- de hålaxeldelen (7b) kan föras ur ingrepp genom axiell för- skjutning av den mellanliggande hålaxeldelen (7b) medelst axeln (15) i riktning mot den övre hålaxeldelen (7c) i för- hållande till den undre hålaxeldelen (7a) och mot kraften av en fjäder (18).
2. 2. Inkopplings- och urkopplingsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att frikopplingsarmen (10) och manöverarmen (19) är tvångsmässigt hopkopplade medelst axeln (15) och hålaxeldelarna (7a, 7b, 7c), varvid frigivningskam- men (10a) påverkar spärranordningens (3) frigivningsorgan (11) efter påbörjan av förskjutningen av kabelkopplingen (2) till det bakre ändläget, samt att manöverarmen (19) efter fullbordat eller i tätt tidsmässigt samband med förreglings- förloppet vid den mekaniska mittbuffertkopplingen (1) för- skjuter kabelkopplingen (2) till det främre ändläget.
3. 3. Inkopplings- och urkopplingsanordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att rotationsdrivanordningen (4) är inkopplingsbar i båda rotationsriktningarna.
4. 4. Inkopplings- och urkopplingsanordning enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att hål- axeln (7) från kopplat läge hos kabelkopplingen (2), det vill säga från det främre ändläget, är svängbar till kabelkopp- lingens (2) urkopplade läge, det vill säga till det bakre ändläget, såväl genom vridning åt vänster som genom vridning åt höger.
5. 5. Inkopplings- eller urkopplingsanordning enligt ett eller flera av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att manöverarmens (19) svängningsvinkel vid ett kopplingsförlopp är bestämd :in 1ao°.
6. 6. Inkopplings- och urkopplingsanordning enligt ett eller flera av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att fri- givningskammen (10a) från det vinkelläge, som den intar i kabelkopplingens (2) främre ändläge, vid svängning till det 10 15 505 935 11 vinkelläge, som den intar i kabelkopplingens (2) bakre änd- läge, lämnar frigivningsorganet (11) opåverkat för frigivning av den mekaniska spärranordningen (3) vid en rotationsrikt- ning hos den undre hålaxeldelen (7a), som är motriktad rota- tionsriktningen hos den undre hålaxeldelen (7a) vid inkopp- lingsförloppet (fig. 2).
7. 7. Inkopplings- och urkopplingsanordning enligt ett eller flera av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d av att åt- minstone en kopplingskam (25) är vridfast förbunden med den undre hålaxeldelen (7a), vilken kopplingskam är svängbar till kopplingsområdet för åtminstone en ändlägesströmställare (27, 29) för urkoppling av rotationsdrivanordningen (4).
8. 8. Inkopplings- eller urkopplingsanordning enligt ett eller flera av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att en fördelningsväxel för manövrering av fler än en kabelkoppling '(2) är anordnad mellan urkopplingsarmen (10) och manöverarmen (19).