WO2008132124A1 - Automatische knickkupplung - Google Patents

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WO2008132124A1
WO2008132124A1 PCT/EP2008/054984 EP2008054984W WO2008132124A1 WO 2008132124 A1 WO2008132124 A1 WO 2008132124A1 EP 2008054984 W EP2008054984 W EP 2008054984W WO 2008132124 A1 WO2008132124 A1 WO 2008132124A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
guide
bolt
shaft
cam
coupling
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/054984
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Kobert
Rainer Sprave
Henning Wiegand
Dietmar Busch
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
Priority to AU2008244367A priority Critical patent/AU2008244367B2/en
Publication of WO2008132124A1 publication Critical patent/WO2008132124A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/08—Adjustable coupling heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle
    • B61G7/12—Adjustable coupling bars, e.g. for centralisation purposes

Definitions

  • the present invention relates to a central buffer coupling with a coupling head, a coupling shaft and attachable to the front side of a car body bearing block, wherein the coupling shaft has a coupling head bearing the front shaft portion and a horizontal pivotally hinged to the bearing block rear shaft portion relative to one another by a connecting bolt defined axis of rotation in the horizontal plane are pivotable, and wherein the central buffer coupling further comprises a pivoting mechanism for pivoting the front shaft portion relative to the rear shaft portion.
  • EP 0 640 519 A1 describes an intermediate buffer coupling for rail vehicles which has a two-part coupling shaft formed from a front shaft part carrying the coupling shaft and a rear shaft part articulated horizontally on the frame of the rail vehicle, whose two shaft parts are connected to one another by a vertical connecting bolt are.
  • a pivoting mechanism which usually comprises at least one lifting magnet or the like device for realizing the MEISSNER, BOLTE & PARTNER 2 M / SBK-086-PC
  • Locking and unlocking and in addition to this at least one linear drive or the like device for realizing the input and Ausschwenkvorganges includes. Accordingly, it is necessary in such middle buffer couplings to provide them with various brackets, etc. for securing the drives of the pivoting mechanism. On the one hand, this requirement leads to a relatively complex construction of the central buffer coupling and, on the other hand, to an increase in the coupling weight.
  • the present invention is based on the object, the construction of a central buffer coupling of the type mentioned, so the structure of a central buffer coupling, the coupling head by using a multi-part coupling shaft in the vehicle profile can be swiveled and swung in the coupling plane to simplify overall ,
  • a pivoting mechanism is to be specified in which it is possible to dispense with two drives which operate separately from one another for realizing the locking and unlocking and for realizing the pivoting-in and swiveling-out operation.
  • Cam which cooperate with the aid of a bolt, eliminates the previous solutions required for locking and unlocking solenoid as well as the required for buckling and bending linear drive. Since in the solution proposed here with one and the same mechanism both the function of locking and unlocking of the two shaft parts forming the coupling shaft, as well as the function of effecting a buckling and buckling of the coupling shaft are met, the pivoting mechanism of the central buffer coupling total easier to set up. In particular, the pivoting mechanism is characterized by its compact design, which allows space-saving integration in the articulated coupling according to the invention.
  • a force exerted on the cam torque about the defined by the connecting pin axis of rotation on the bolt on the gate is transferable, since the latch engages on the one hand in the cam guide and on the other hand in the slotted guide. Since the slide on one of the two shaft parts, for example, on the front shaft part, and the cam on the other of the two shaft parts, for example, on the rear shaft part, respectively, the torque transmitted to the backdrop when turning the cam directly to pivot the Both shaft parts are used relative to each other, so as to realize a swinging in and out of the mounted on the front shaft part coupling head, for example, in the coupling plane or in the vehicle profile.
  • the required rotation of the cam about the axis defined by the connecting pin rotation axis can be effected in different ways.
  • a manually operable drive an electric or a pneumatic or hydraulic drive is provided for this purpose.
  • the slotted guide or the cam guide is provided that it is designed as a guide slot, in which the respectively associated end of the bolt guide of the bolt is added.
  • the slotted guide is formed as a guide slot
  • the first associated end of the bolt guide of the bolt is slotted in the guide slot that on this guide the bolt according to the shape of the guide slot in the scenery is led.
  • the cam plate guide may be formed as a guide slot, in which case the guide disc associated with the second end of the bolt guide of the bolt is guided in this guide slot accordingly.
  • the slotted guide and / or the cam guide are / is formed as a guide groove, in which the respective associated end of the bolt guide of the bolt is received and guided accordingly.
  • the solution according to the invention is provided in a particularly preferred embodiment that the pivoting mechanism further controlled a preferably provided via an external control Drive, which is arranged on the one of the two shaft parts, for example on the front shaft part, relative to the one of the two shaft parts substantially immovable and designed, if necessary, the cam relative to the other of the two shaft parts, for example, to the rear shaft portion, to rotate the axis of rotation defined by the connecting pin.
  • an external control Drive which is arranged on the one of the two shaft parts, for example on the front shaft part, relative to the one of the two shaft parts substantially immovable and designed, if necessary, the cam relative to the other of the two shaft parts, for example, to the rear shaft portion, to rotate the axis of rotation defined by the connecting pin.
  • each rotational position of the cam corresponds to a specific position of the gate associated first end of the bolt guide of the bolt in the slide guide
  • a suitable driving the drive to pivot the two shaft parts relative to each other in a predictable event sequence.
  • the functionality of a gearbox is the pivoting mechanism, in which the torque of the drive via the cam and the bolt is transmitted to the backdrop.
  • the controllable drive or as an alternative to the pivoting mechanism has a manually operable drive, with the cam when required relative to the other of the two shaft parts, for example, to the rear shaft portion to the through Connecting pin defined axis of rotation can be rotated.
  • a combination of such a manually operable device and a controllable drive is particularly useful if a redundant operation of the Verschwenkmechanismusses should be ensured.
  • the pivoting mechanism further comprises a controllable drive, which is arranged and designed on the one of the two shaft parts, for example on the front shaft part, if necessary, the cam plate relative to the other of the two shaft parts
  • a controllable drive which is arranged and designed on the one of the two shaft parts, for example on the front shaft part, if necessary, the cam plate relative to the other of the two shaft parts
  • the connecting pin defining the axis of rotation extends through the cam and is fixedly connected thereto.
  • the cam disc and the connecting bolt are integrally formed as a single component, such as a single casting.
  • the drive is designed to rotate the connecting bolt about the axis of rotation as needed, so as to effect a corresponding rotation of the cam about the axis of rotation defined by the connecting pin.
  • the drive axle of the drive does not interact directly but, for example, via a corresponding gear and / or a clutch with the connecting bolt, in order to transmit a torque to the connecting bolt if required.
  • the link and the cam which interact with the aid of the bolt, the drive of the pivoting mechanism must not be designed as a linear drive. Rather, a conventional rotary motor is suitable for the realization of the drive, in which the mechanical MEISSNER, BOLTE & PARTNER 6 M / SBK-086-PC
  • both the front shaft portion and the rear shaft portion are each formed as a fork with two fork arms, wherein between the fork arms of a shaft portion, for example, the front shaft portion, the two fork arms of the other shaft portion, for example, the rear shaft portion, at least partially received, and wherein the cam between the two fork arms of the other shaft portion is at least partially received.
  • the connecting bolt should pass through the two fork arms of the other shaft part and be rotatably mounted both in the fork arms of one shaft part and in the fork arms of the other shaft part about the rotation axis.
  • connection between the two shaft parts of the coupling shaft in which the pivoting mechanism of the central buffer coupling can be made extremely compact and thus particularly space-saving, wherein at the same time the entire pivoting mechanism is extremely wear-free and easy to install.
  • the connection between the two shank parts of the coupling shaft are conceivable.
  • the slotted guide has a preferably uniform circular segment-shaped guide section - depending on the position of the first associated end of the bolt guide of the bolt within the circular segment-shaped guide portion - the bending angle of the front shaft portion relative to the rear shaft portion certainly.
  • the articulation angle which can be realized with the pivoting mechanism between the two shaft parts is determined via the angle enclosed by the circular segment-shaped guide section.
  • the angular range covered relative to one another during the bending process with the two shaft parts can be adjusted in advance accordingly.
  • the cam guide has the preferably uniform circular segment-shaped guide portion.
  • the slide guide has a preferably uniform circular segment-shaped guide section, provided that the bolt preferably on the longitudinal axis of the coupling shaft relative to the other of the two shaft parts, for example, to the rear shaft portion, between a first position in which the two Shaft parts are not pivotable relative to each other, and a second position in which the two shaft parts are pivotable relative to each other, is movable.
  • the slotted guide should have at least one latching section formed on one of the two ends of the circular segment-shaped guide section, which blocks the entry of the first end of the bolt guide of the bolt into the circular segment-shaped guide section depending on the respective position of the bolt on the longitudinal axis of the coupling shaft releases.
  • the slotted guide on the one hand preferably uniform circular segment-shaped guide portion, which describes the buckling of the coupling shaft, and on the other hand provided at both ends of the circular segment-shaped guide portion locking portions, which serve as a lock, and in which the bolt depends on the rotational position of the cam is receivable. If in detail the bolt is received in one of the two locking portions and thus no longer exists in the circular segment-shaped portion of the slide, a pivoting of the two shaft parts is blocked relative to each other, since the backdrop associated with the first end of the bolt guide of the bolt is not in the buckling the coupling shaft descriptive circular segment-shaped guide section can occur.
  • the bolt is formed in the other of the two shaft parts, for example in the rear shaft part, and held in a preferably extending in the longitudinal direction of the coupling shaft slot, the resulting game of the bolt in Direction of the longitudinal axis of the coupling shaft is greater than or equal to the length of the locking portion of the slotted guide.
  • the cam plate guide it is particularly preferred that it has a preferably symmetrical, substantially U- or V-shaped configuration with two leg sections and a peak section lying between the two leg sections, the cam guide and the guide link interacting in such a way that when the latch is moved between the first and second positions, the first end of the latch guide of the latch engages on the one hand in one of the two latching sections of the slide guide and the second end of the latch guide of the latch on the other hand in one of the leg sections of the cam guide, and that front shaft part is moved relative to the rear shaft part, the first end of the bolt guide of the bolt on the one hand in the circular segment-shaped guide portion of the slotted guide and the second end of the bolt guide of the bolt on the other hand in the Scheitelabschni tt the cam guide engages.
  • the respective shapes of the formed on the one hand in the link and on the other hand in the cam guides are formed to each other so that the respective guides at exactly one point are aligned with each other in plan view of the two components cam and backdrop of the pivoting mechanism, wherein at this common point of the bolt is provided. Accordingly, it is possible to provide via a suitable shaping of, for example, the cam guide with the pivoting mechanism, a kind of transmission, via which the torque generated by a drive of the Verschwenkmechanismusses can be transferred to the two relatively pivotally arranged shaft parts.
  • a symmetrical shape of the cam guide is particularly appropriate when the locking and unlocking to run in the pivoted state of the coupling shaft, as well as in the pivoted state of the coupling shaft according to the same pattern.
  • the cam guide has at least two rotary sections lying in the apex section, wherein the cam guide and the slide guide cooperate such that when the second end of the bolt guide of the bolt engages in one of the two rotary sections, the first end the bolt guide of the bolt relative to the circular segment-shaped guide portion of the slotted guide are movable.
  • the cam disc guide is conceivable.
  • the pivoting mechanism which is used in the solution according to the invention can also be designed without the previously described functionality of unlocking and locking the two shaft parts relative to each other. If this functionality is not required, but only the functionality of the pivoting of the two shaft parts to each other is desired, it is possible that the bolt is preferably rigidly connected to the other of the two shaft parts, for example with the rear shaft portion on the longitudinal axis of the coupling shaft. Also eliminated in this embodiment, the need for locking portions in the leadership of Kullisse.
  • the slotted link is detachably attached to one of the two shaft parts, for example to the front shaft part.
  • the circular segment-shaped guide section provided, for example, in the slide guide determines the bending angle of the front shaft part relative to the rear shaft part. Accordingly, it can be changed relative to the rear shaft part by a simple link change of interacting with the bolt circular segment-shaped guide portion and thus the bending angle of the front shaft portion.
  • FIG. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of the central buffer coupling according to the invention in its swung-out state.
  • FIG. 2a shows a plan view of the pivoting mechanism used in the middle buffer coupling shown in FIG. 1 in a locked and swung-out state of the two shaft parts;
  • FIG. 2b shows a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2a in an unlocked and swung-out state of the two shaft parts;
  • FIG. 2c shows a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2a in an unlocked state, pivoted by 25 °, of the two shaft parts;
  • FIG. 2 d shows a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2 a in an unlocked state, which is pivoted by 65 °, of the two shaft parts;
  • Fig. 2e is a plan view of the pivoting mechanism of Figure 2a in an unlocked and pivoted by 120 ° state of the two shaft parts.
  • FIG. 2f is a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2e during the transition of the bolt from the circular segment-shaped guide section of the link into the associated latching section;
  • Fig. 2g is a plan view of the pivoting mechanism of Figure 2f at the transition of the bolt from the circular segment-shaped guide portion of the link in the associated latching portion.
  • FIG. 2h is a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2a in a pivoted-in and locked state of the two shaft parts;
  • FIG. 3 is a plan view of the cam used in the pivoting mechanism of the preferred embodiment.
  • Fig. 4 is a plan view of the guide in the pivoting mechanism of the preferred form from coming backdrop.
  • Fig. 1 is a preferred embodiment of the invention from the central buffer coupling 1 is shown in its swung-out state in a perspective view.
  • the central buffer coupling 1 has a coupling head 2, a coupling shaft 3 and a bearing block 4 which can be attached to the end face of a car body (not explicitly shown).
  • the coupling shaft 3 comprises a coupling head 2 tra- MEISSNER, BOLTE & PARTNER ⁇ M / SBK-086-PC
  • Both shaft parts 5, 6 are designed relative to each other about a defined by a connecting pin 7 axis of rotation Z in the horizontal plane by means of a Verschwenkmechanismusseses 10 pivotally.
  • the pivoting mechanism 10 serves to pivot the front shaft part 5 relative to the rear shaft part 6.
  • the pivoting mechanism 10 is composed of a rigidly attached to the front shaft portion 5 first link 11 and a rotatably mounted around the axis defined by the connecting pin 7 axis Z cam 21 together.
  • a second link 32 is arranged below the rear shaft part 6 below the rear shaft part 6 .
  • the first link 11, which is shown separately in a plan view in Fig. 4, has a slotted guide 12, in which the first end of the bolt guide 31 of a connected to the rear shaft portion 6 bolt 30 is received.
  • the cam 21 which is shown in a separate plan view in Fig. 3, provided with a guide 22 in which the (not visible in the drawings) second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 is received.
  • the bolt 30 is arranged with the first end of its bolt guide 31 and the second end of its bolt guide 31 such that upon rotation of the cam 21 about the rotation axis Z, the resulting torque at least partially transferable from the cam 21 via the bolt 30 on the link 11 is.
  • both the slotted guide 12 and the cam plate guide 22 are each formed as a guide slot, in which the respective associated end of the bolt guide 31 of the bolt 30 is received accordingly.
  • the respective guides 12, 22 are formed as respective guide grooves, in which the respectively associated end of the bolt guide 31 of the bolt 30 is guided.
  • the pivoting mechanism 10 further comprises a controllable drive 8, which is designed here as an externally controllable rotary electric motor.
  • This motor 8 is arranged immovably on the front shaft part 5 relative to the front shaft part 5 and drives if necessary via the connecting pin 7, the cam 21 of the Verschwenkmechanismusseses 10, wherein the cam 21 relative to the rear MEISSNER, BOLTE & PARTNER 12 M / SBK-086-PC
  • Shank part 6 is rotated about the defined by the connecting pin 7 rotation axis Z.
  • the center buffer coupling 1 of the connecting pins 7 and the cam 21 are made as a one-piece member, and the motor 8 is designed to turn the connecting pin 7 about the rotational axis Z as needed.
  • the connecting pin 7 and the cam 21 may also be in two parts, but then formed torsionally rigid to each other.
  • the front shaft part 5 and the rear shaft part 6 are each formed as a fork with two fork arms 5a, 5b and 6a, 6b respectively, between The fork arms 5a, 5b of the front shaft portion 5, the two fork arms 6a, 6b of the rear shaft portion 6 are partially received, and wherein the cam 21 between the two fork arms 6a, 6b of the rear shaft portion 6 is also at least partially included.
  • the connecting pin 7 thereby passes through the two fork arms 6a, 6b of the rear shaft part 6, wherein this connecting pin 7 is rotatable about the axis of rotation Z both in the fork arms 5a, 5b of the front shaft part 5 and in the fork arms 6a, 6b of the rear shaft part 6 is stored.
  • the second link 32 is arranged below the fork arm 6b. This second gate 32 is not absolutely necessary; It also reaches the (upper) first gate 11.
  • the illustrated embodiment of the central buffer coupling 1 has a pivoting mechanism 10 which is designed not only to pivot the two shaft parts 5, 6 relative to one another, but also to lock and unlock the shaft parts 5, 6 in the pivoted-out and swung-in state of FIG Coupling shaft 3 to realize.
  • the latch 30 is on the longitudinal axis L of the coupling shaft 3 relative to the rear shaft portion 6 between a first position A, in which the two shaft parts 5, 6 are not pivotable relative to each other, and a second position B, in which the two Shaft parts 5, 6 are pivotable relative to each other, designed to be movable.
  • the latch 30 is formed in the rear shaft portion 6 and held in a long hole (not explicitly shown) extending preferably in the longitudinal direction L of the coupling shaft 3 so that a displacement of the bolt 30 between the first position A, in which the two shaft parts 5, 6 are not pivotable relative to each other, and the second position B, in which the two shaft parts are pivotable relative to each other, is made possible.
  • FIGS. 2a to 2h show a plan view of the cam disk 21 used in the pivoting mechanism 10 with the cam disk guide 22 formed in the cam disk 21.
  • This cam disk guide 22 has a symmetrical, substantially U-shaped or V-shaped configuration with two leg sections 23 and a lying between the two leg portions 23 apex portion 24. Furthermore, two rotary sections 25 located in the apex section 24 are provided. The interaction of the individual sections of the cam disk guide 22 with the slide guide 12 will be described in more detail below with reference to FIGS. 2a to 2h.
  • the slotted guide 12 has a preferably uniform circular segment-shaped guide section 13, which - depending on the position of the link 11 associated first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 within the circular segment-shaped guide portion 13 - the bending angle of the front shaft portion 5 relative to the rear shaft portion 6 determined.
  • the slide guide 12 comprises at each of the two ends of the circular segment-shaped guide portion 13 a latching portion 14, depending on the position A, B of the bolt 30 on the longitudinal axis L of the coupling shaft 3, the entrance of the link 11 associated first end of the latch guide 31 of Lock bar 30 in the circular segment-shaped guide section 13 locks or releases.
  • the cam disk guide 22 and the slotted guide 12 cooperate on the one hand in such a way that in a case when the bolt 30 between the first and the second position A, B is moved, the first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 engages on the one hand in one of the two locking portions 14 of the guide slot 12 and the second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 on the other hand in one of the leg portions 23 of the cam guide 22, and on the other hand that in a case when the front shaft portion 5 is moved relative to the rear shaft portion 6, the first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 on the one hand in the circular segment-shaped guide portion 13 of the guide slot 12 and the second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 on the other hand in the apex portion 24 of Cam guide 22 engages. Furthermore, it can be seen from FIGS. 2 a to 2 h that the cam disk guide 22 and the slide guide 12 cooperate in such a way that MEISS
  • FIG. 2 a shows a plan view of the pivoting mechanism 10 used in the central buffer coupling 1 shown in FIG. 1 in a locked and swung-out state of the two shaft parts 5, 6 of the coupling shaft 3.
  • the cam disk guide 22, on the one hand, and the slotted guide 12, on the other hand interact in such a way that they are aligned at exactly one point in which the bolt 30 is arranged.
  • This point, in which the bolt 30 is arranged lies in the first position A, in which therefore the two shaft parts 5, 6 are not pivotable relative to each other.
  • the slide guide 12 associated with the first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 in the locking portion 14 of the slotted guide 12th
  • FIG. 2b is a plan view of the pivoting mechanism 10 of FIG. 2a in an unlocked state of the two shaft parts 5, 6 shown.
  • the cam disk 21 is rotated by 58 ° about the axis of rotation Z defined by the connecting pin 7.
  • This rotation or pivoting of the cam disk 21 relative to the front and rear shaft parts 5, 6 causes the bolt 30 to move from position A (see FIG. As already indicated, this is feasible if, for example, the bolt 30 is formed in the rear shaft part 6 and is held in a slot extending in the longitudinal direction of the coupling shaft 3.
  • the resulting game of the bolt 30 in the longitudinal direction of the coupling shaft 3 should be greater than or at least as large as the length of the latching portion 14 of the slotted guide 12.
  • FIG. 2c is a plan view of the pivoting mechanism according to FIG. 2a or FIG. 2b in an unlocked and pivoted by 25 ° state of the two shaft parts 5, 6 shown.
  • This pivoting of the two shaft parts 5, 6 relative to each other by 25 ° is effected by the cam 21 is further rotated about the rotation axis Z.
  • the cam disk 21 is rotated by a further 7 °.
  • the cam disk 21 on the one hand the first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 assigned to the link 11 enters the circular segment-shaped guide section 13 of the link guide 12, while on the other hand the cam disk 21 associated with it (not explicitly illustrated).
  • second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 in the cam disk guide 22 has arrived at the first provided in the apex portion 24 rotary portion 25.
  • Fig. 2d is a plan view of the pivoting mechanism 10 of FIG. 2a in an unlocked and pivoted by 65 ° state of the two shaft parts 5, 6 shown.
  • the cam 21 has not been further rotated; Rather, without further rotation of the cam 21, the front shaft portion 5 are pivoted relative to the rear shaft portion 6, since the cam 21 associated with the second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 is already in the rotary portion 25 of the cam guide 22. Accordingly, the second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 remains in the rotary portion 25 of the cam 21, while the link 11 associated first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 moves further in the guide portion 13 of the guide slot 12.
  • Fig. 2e is shown in a plan view of the pivoting mechanism 10, a state in which the link 11 associated first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 has been moved to the outer end of the guide portion 13 of the link 11. Since, in the state shown in FIG. 2e, further pivoting of the two shaft parts 5, 6 relative to one another is no longer possible, the locking of the two shaft parts 5, 6 takes place relative to one another in the further course, which is described with reference to FIGS. 2f to be described below is explained in more detail to 2h.
  • Fig. 2f a state is shown after the first end of the bolt guide 31 of the bolt 30 has entered the locking portion 14 of the link 11, wherein, however, the latch 30 is still in the unlocked position B.
  • the cam plate 21 associated second end of the bolt guide 31 of the bolt 30 is now transferred by rotation of the cam 21 by another 5 ° relative to the rear shaft portion 6 from the rotary portion 25 in the apex portion 24.
  • a state is shown in which the cam 21 has been rotated by a further 20 ° relative to the state shown in Fig. 2f about the rotation axis Z. Although this rotation causes no further pivoting of the two shaft parts 5, 6 relative to each other; However, by the shape of the cam guide 22 now the bolt 30 is guided in the direction of the position A of the locking portion 14 of the link 11.
  • Fig. 2h is a plan view of the pivoting mechanism 10 in a pivoted and locked state of the two shaft parts 5, 6 shown.
  • the guide section 13 of the link 11 defines the pivotable region of the two shaft parts 5, 6 relative to one another.
  • the invention is not limited to the special versions of the cam or the link of the pivoting mechanism shown in the figures. Rather, other shapes of the provided in the backdrop or the cam guides are suitable. For example, a joint consisting of fork and eye is conceivable, and the cam 21 may for example also be arranged above the gate 11.
  • the pivoting mechanism 10 and the coupling shaft 3 with its two shank parts 5, 6 in the coupling can also be installed rotated through 180 °.
  • instead of two scenes 11, 32, only one backdrop can be used.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mittelpufferkupplung (1) mit einem Kupplungskopf (2), einem Kupplungsschaft (3) und einem an der Stirnseite eines Wagenkastens anbringbaren Lagerbock (4), wobei der Kupplungsschaft (3) ein den Kupplungskopf (2) tragendes vorderes Schaftteil (5) und ein am Lagerbock (4) horizontal verschwenkbar angelenktes hinteres Schaftteil (6) aufweist, die relativ zueinander um eine durch einen Verbindungsbolzen (7) definierte Drehachse (Z) in horizontaler Ebenen verschwenkbar sind, und wobei die Mittelpufferkupplung (1) ferner einen Verschwenkmechanismus (10) zum Verschwenken des vorderen Schaftteils (5) relativ zum hinteren Schaftteil (6) aufweist. Mit dem Ziel, den Aufbau einer derartigen Mittelpufferkupplung insgesamt zu vereinfachen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verschwenkmechanismus (10) eine an einem der beiden Schaftteile (5; 6) starr angebrachte und eine Kulissenführung (12) aufweisende Kulisse (11), eine um den Verbindungsbolzen (7) definierte Drehachse (Z) drehbar gelagerte und eine Kurvenscheibenführung (22) aufweisende Kurvenscheibe (21), und einen mit dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5) verbundenen Riegel (30) aufweist, dessen erstes Ende einer Riegelführung (31) in die Kulissenführung (12) und dessen zweites Ende der Riegelführung (31) in die Kurvenscheibenführung (22) jeweils derart aufgenommen ist, dass bei Drehung der Kurvenscheibe (21) um die Drehachse (Z) das resultierende Drehmoment zumindest teilweise von der Kurvenscheibe (21) über den Riegel (30) auf die Kulisse (11) übertragbar ist.

Description

MEISSNER, B ÖLTE & PARTNER GBR
Postfach 860624 81633 München
Voith Patent GmbH 9. April 2008
Sankt Pöltener Straße 43 M/SBK-086-PC
89522 Heidenheim MB/RU/mk
„Automatische Knickkupplung"
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mittelpufferkupplung mit einem Kupplungskopf, einem Kupplungsschaft und einem an der Stirnseite eines Wagenkastens anbringbaren Lagerbock, wobei der Kupplungsschaft ein den Kupplungskopf tragendes vorderes Schaftteil und ein am Lagerbock horizontal verschwenkbar angelenktes hinteres Schaftteil aufweist, die relativ zueinander um eine durch einen Verbindungsbolzen definierte Drehachse in horizontaler Ebene verschwenkbar sind, und wobei die Mittelpufferkupplung ferner einen Verschwenkmechanismus zum Verschwenken des vorderen Schaftteils relativ zum hinteren Schaftteil aufweist.
Eine derartige Knickkupplung ist dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der Schienenfahrzeugtechnik allgemein bekannt. Beispielsweise wird in der Druckschrift EP 0 640 519 Al eine Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge beschrieben, welche einen aus einem den Kupplungsschaft tragenden vorderen Schaftteil und einem am Rahmen des Schienenfahrzeuges horizontal schwenkbar angelenkten hinteren Schaftteil gebildeten zweiteiligen Kupplungsschaft aufweist, dessen beiden Schaftteile durch einen vertikalen Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind.
Bei Knickkupplungen, die einen zwei- oder mehrteilig ausgeführten Kupplungsschaft aufweisen, damit der Kupplungskopf beispielsweise bei Nichtgebrauch in das Fahrzeugprofil einschwenkbar ist, kommt zum Ein- und Ausschwenken des Kupplungskopfes und zum Ent- und Verriegeln der Schaftteile in dem ein- und ausgeschwenkten Zustand des Kupplungs schafts in der Regel ein Verschwenkmechanismus zum Einsatz, der üblicherweise zumindest einen Hubmagneten oder dergleichen Vorrichtung zum Realisieren der MEISSNER, BOLTE & PARTNER 2 M/SBK-086-PC
Ver- und Entriegelung und zusätzlich hierzu zumindest einen Linearantrieb oder dergleichen Vorrichtung zum Realisieren des Ein- und Ausschwenkvorganges umfasst. Demnach ist es bei derartigen Mittelpufferkupplungen erforderlich, diese mit diversen Halterungen etc. zum Befestigen der Antriebe des Verschwenkmechanismus zu versehen. Dieses Erfordernis führt einerseits zu einem relativ komplexen Aufbau der Mittelpufferkupplung und andererseits zu einer Erhöhung des Kupplungsgewichts.
Zusätzlich erfordert der sich bei den im Stand der Technik üblicherweise verwendeten Knickkupplungen ergebende relativ komplexe Aufbau des Verschwenkmechanismus bei der Herstellung der Mittelpufferkupplung bzw. bei der Montage der einzelnen Komponenten dieser eine Vielzahl zusätzlicher Bearbeitungs schritte, was die Montage der bisher bekannten einschwenkbaren Mittelpufferkupplungen erschwert.
Ausgehend von dieser Problemstellung liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau einer Mittelpufferkupplung der eingangs genannten Art, also den Aufbau einer Mittelpufferkupplung, deren Kupplungskopf durch Verwendung eines mehrteiligen Kupplungsschafts in das Fahrzeugprofil einschwenkbar und in die Kupplungsebene ausschwenkbar ist, insgesamt zu vereinfachen. Insbesondere soll ein Verschwenkmechanismus angegeben werden, bei dem auf zwei getrennt voneinander operierende Antriebe zum Realisieren der Ver- und Entriegelung und zum Realisieren des Ein- und Ausschwenkvorganges verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Mittelpufferkupplung der eingangs genannten Art der Verschwenkmechanismus eine an einem der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem vorderen Schaftteil, starr angebrachte und eine Kulissenführung aufweisende Kulisse, eine um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse drehbar gelagerte und eine Kurvenscheibenführung aufweisende Kurvenscheibe, sowie einen mit dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise mit dem hinteren Schaftteil, verbundenen Riegel aufweist, dessen erstes Ende einer Riegelführung in der Kulissenführung und dessen zweites Ende der Riegelführung in der Kurvenscheibenführung jeweils derart aufgenommen ist, dass bei Drehung der Kurvenscheibe um die Drehachse das resultierende Drehmoment zumindest teilweise von der Kurvenscheibe über den Riegel auf die Kulisse übertragbar ist, wobei jede Drehstellung der Kurvenscheibe einer bestimmten Position des der Kulisse zugeordneten ersten Endes der Riegelführung des Riegels in der Kulissenführung entspricht.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand. Durch die Verwendung eines Verschwenkmechanismusses bestehend aus einer Kulisse und einer MEISSNER, BOLTE & PARTNER 3 M/SBK-086-PC
Kurvenscheibe, die mit Hilfe eines Riegels zusammenwirken, entfällt gegenüber den bisherigen Lösungen der zur Ver- und Entriegelung benötigte Hubmagnet sowie der zum Ein- und Ausknicken benötigte Linearantrieb. Da bei der hier vorgeschlagenen Lösung mit ein und derselben Mechanik sowohl die Funktion der Ver- und Entriegelung der beiden den Kupplungsschaft aufbauenden Schaftteile, als auch die Funktion zum Bewirken eines Ein- und Ausknickens des Kupplungsschafts erfüllt werden, kann der Verschwenk- mechanismus der Mittelpufferkupplung insgesamt einfacher aufgebaut werden. Insbesondere zeichnet sich der Verschwenkmechanismus durch seine kompakte Bauform aus, was eine platzsparende Integration in der erfindungsgemäßen Knickkupplung erlaubt. Da zum Realisieren der Ver- und Entriegelung und zum Realisieren des Ein- und Ausschwenkvorganges durch die Verwendung des optimierten Verschwenkmechanismus nur noch ein einzelner Antrieb erforderlich ist, kann bei der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung die Anzahl der Komponenten reduziert werden, was sich insbesondere auch auf das Kupplungsgewicht vorteilhaft auswirkt.
Hinsichtlich des Verschwenkmechanismusses ist insbesondere vorgesehen, dass ein auf die Kurvenscheibe ausgeübtes Drehmoment um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse über den Riegel auf die Kulisse übertragbar ist, da der Riegel einerseits in die Kurvenscheibenführung und andererseits in die Kulissenführung eingreift. Da die Kulisse an einem der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem vorderen Schaftteil, und die Kurvenscheibe an dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem hinteren Schaftteil, jeweils angebracht sind, kann das bei Drehung der Kurvenscheibe auf die Kulisse übertragene Drehmoment direkt zum Verschwenken der beiden Schaftteile relativ zueinander verwendet werden, um somit ein Ein- und Ausschwenken des am vorderen Schaftteil angebrachten Kupplungskopfes, beispielsweise in die Kupplungsebene oder in das Fahrzeugprofil, zu realisieren.
Die hierzu erforderliche Drehung der Kurvenscheibe um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse kann auf unterschiedliche Weise bewirkt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass hierfür ein von Hand betätigbarer Antrieb, ein elektrischer oder ein pneumatischer bzw. hydraulischer Antrieb vorgesehen ist. Wesentlich ist, dass im ausgeschwenkten Zustand des Kupplungsschafts, d.h. in einem Zustand, wenn die beiden Schaftteile des Kupplungsschafts relativ zueinander nicht ausgeschwenkt sind und auf der Kupplungslängsachse liegen, der mit der Mittelpufferkupplung in Längsrichtung dieser zu übertragende Kraftfluss nicht über den Riegel selbst, sondern über den Verbindungsbolzen läuft, durch den die beiden Schaftteile des Kupplungsschafts miteinander in horizontaler Ebene verschwenkbar verbunden sind. MEISSNER, BOLTE & PARTNER 4 M/SBK-086-PC
Es ist ersichtlich, dass im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ver- schwenkmechanismen bei der vorgeschlagenen Lösung zum Verschwenken des Kupplungsschafts auch ein Rotationsantrieb verwendet werden kann, was den Aufbau und die Funktionsweise des Verschwenkmechanismusses weiter vereinfacht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Realisierung der Kulissenführung bzw. der Kurvenscheibenführung ist vorgesehen, dass diese als Führungsschlitz ausgebildet ist, in welchem das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung des Riegels aufgenommen ist. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass in einem Fall, wenn die Kulissenführung als Führungs schlitz ausgebildet ist, das der Kulisse zugeordnete erste Ende der Riegelführung des Riegels derart in dem Führungs schlitz aufgenommen ist, dass über diese Führung der Riegel entsprechend der Formgebung des Führungs Schlitzes in der Kulisse geführt wird. Andererseits kann auch die Kurvenscheibenführung als Führungsschlitz ausgebildet sein, wobei dann das der Führungs scheibe zugeordnete zweite Ende der Riegelführung des Riegels in diesem Führungsschlitz entsprechend geführt wird. Andererseits ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Kulissenführung und/oder die Kurvenscheibenführung als Führungsnut ausgebildet sind/ist, in welcher das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung des Riegels entsprechend aufgenommen und geführt wird.
Um in einer besonders leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Art und Weise ein automatisches Verschwenken der beiden Schaftteile des Kupplungsschafts relativ zueinander bewirken zu können, ist in einer besonders bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass der Verschwenkmechanismus ferner einen vorzugsweise über eine externe vorgesehene Steuerung ansteuerbaren Antrieb aufweist, der an dem einen der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem vorderen Schaftteil, relativ zu dem einen der beiden Schaftteile im wesentlichen unbeweglich angeordnet und ausgelegt ist, bei Bedarf die Kurvenscheibe relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil, um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse zu drehen. Dadurch, dass dieser Antrieb an einem der beiden Schaftteile im wesentlichen starr, d.h. relativ zu dem Schaftteil unbeweglich angeordnet ist, kann durch Betätigung des Antriebs die Kurvenscheibe relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse gedreht werden. Bei der dadurch bewirkten Drehung der Kurvenscheibe um die Drehachse wird das von dem Antrieb auf die Kurvenscheibe ausgeübte Drehmoment zumindest teilweise von der Kurvenscheibe über den Riegel auf die Kulisse übertragen, so dass ein relatives Verschwenken MEISSNER, BOLTE & PARTNER 5 M/SBK-086-PC
der beiden Schaftteile zueinander um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse in horizontaler Ebene bewirkt wird.
Dadurch, dass jede Drehstellung der Kurvenscheibe einer bestimmten Position des der Kulisse zugeordneten ersten Endes der Riegelführung des Riegels in der Kulissenführung entspricht, ist es durch ein geeignetes Ansteuern des Antriebs möglich, die beiden Schaftteile relativ zueinander in einem vorhersehbaren Ereignisablauf zu verschwenken. Demnach kommt dem Verschwenkmechanismus die Funktionalität eines Getriebes zu, bei welchem das Drehmoment des Antriebs über die Kurvenscheibe und den Riegel auf die Kulisse übertragen wird. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass zusätzlich zu dem ansteuerbaren Antrieb oder als Alternative hierzu der Verschwenkmechanismus einen von Hand betätigbaren Antrieb aufweist, mit dem bei Bedarf die Kurvenscheibe relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil, um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse gedreht werden kann. Eine Kombination aus einer derartigen von Hand betätigbare Einrichtung und einem ansteuerbaren Antrieb ist insbesondere dann sinnvoll, wenn eine redundante Betriebsweise des Verschwenkmechanismusses sichergestellt werden soll.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher der Verschwenkmechanismus ferner einen ansteuerbaren Antrieb aufweist, der an dem einen der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem vorderen Schaftteil, angeordnet und ausgelegt ist, bei Bedarf die Kurvenscheibe relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil, um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse zu drehen, ist vorgesehen, dass sich der die Drehachse definierende Verbindungsbolzen durch die Kurvenscheibe erstreckt und fest mit dieser verbunden ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Kurvenscheibe und der Verbindungsbolzen als eine Einzelkomponente, wie etwa als ein einzelnes Gussteil, einstückig ausgebildet sind. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Antrieb ausgelegt ist, bei Bedarf den Verbindungsbolzen um die Drehachse zu drehen, um somit eine entsprechende Drehung der Kurvenscheibe um die durch den Verbindungsbolzen definierte Drehachse zu bewirken.
Selbstverständlich ist es hierbei denkbar, dass die Antriebsachse des Antriebs nicht direkt, sondern beispielsweise über ein entsprechendes Getriebe und/oder eine Kupplung mit dem Verbindungsbolzen wechselwirkt, um bei Bedarf ein Drehmoment auf den Verbindungsbolzen zu übertragen. Ersichtlich ist, dass durch die Verwendung der Kulisse und der Kurvenscheibe, die mit Hilfe des Riegels zusammenwirken, der Antrieb des Verschwenkmechanismus nicht als Linearantrieb ausgeführt sein muss. Vielmehr eignet sich zur Realisierung des Antriebs ein herkömmlicher Rotationsmotor, bei dem die mechani- MEISSNER, BOLTE & PARTNER 6 M/SBK-086-PC
sehe Leistung in Form einer Drehbewegung in den Verschwenkmechanismus eingeleitet wird.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der beiden über den Verbindungsbolzen miteinander verbundenen Schaftteile ist vorgesehen, dass sowohl das vordere Schaftteil als auch das hintere Schaftteil jeweils als Gabel mit jeweils zwei Gabelarmen ausgebildet sind, wobei zwischen den Gabelarmen des einen Schaftteils, beispielsweise des vorderen Schaftteils, die beiden Gabelarme des anderen Schaftteils, beispielsweise des hinteren Schaftteils, zumindest teilweise aufgenommen sind, und wobei die Kurvenscheibe zwischen den beiden Gabelarmen des anderen Schaftteils zumindest teilweise aufgenommen ist. Dabei sollte der Verbindungsbolzen durch die beiden Gabelarme des anderen Schaftteils hindurchlaufen und sowohl in den Gabelarmen des einen Schaftteils als auch in den Gabelarmen des anderen Schaftteils um die Drehachse drehbar gelagert sein. Hierbei handelt es sich um eine bevorzugte Realisierung der Verbindung zwischen den beiden Schaftteilen des Kupplungsschafts, bei der der Verschwenkmechanismus der Mittelpufferkupplung äußerst kompakt und somit besonders platzsparend ausgeführt werden kann, wobei gleichzeitig der gesamte Verschwenkmechanismus äußerst verschleißfrei und leicht montierbar ausgeführt ist. Selbstverständlich sind aber auch andere Ausführungen der Verbindung zwischen den beiden Schaftteilen des Kupplungsschafts denkbar.
Im Hinblick auf die Kulissenführung ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Kulissenführung einen vorzugsweise gleichmäßigen kreissegmentförmigen Führungsabschnitt aufweist, der - abhängig von der Position des der Kulisse zugeordneten ersten Endes der Riegelführung des Riegels innerhalb des kreissegmentförmigen Führungsabschnittes — den Knickwinkel des vorderen Schaftteils relativ zum hinteren Schaftteil bestimmt. Bei dieser Ausführungsform wird somit der mit dem Verschwenkmechanismus realisierbare Knickwinkel zwischen den beiden Schaftteilen über den von dem kreissegmentförmigen Führungsabschnitt eingeschlossenen Winkel bestimmt. Indem der von dem kreissegmentförmigen Führungsabschnitt eingeschlossene Winkel entsprechend gewählt wird, kann der beim Knickvorgang mit den beiden Schaftteilen relativ zueinander überdeckte Winkelbereich vorab entsprechend eingestellt werden. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass nicht die Kulissenführung, sondern die Kurvenscheibenführung den vorzugsweise gleichmäßigen kreissegmentförmigen Führungsabschnitt aufweist.
Um zu erreichen, dass mit dem Verschwenkmechanismus nicht nur die beiden Schaftteile relativ zueinander verschwenkt werden können kann, sondern auch eine Ver- und Entriegelung der Schaftteile, beispielsweise in den ausgeschwenkten oder eingeschwenkten Zustand des Kupplungsschafts, realisierbar ist, ist in einer bevorzugten Weiterentwicklung MEISSNER, BOLTE & PARTNER 7 M/SBK-086-PC
der zuletzt genannten Ausführungsform, bei welcher beispielsweise die Kulissenführung einen vorzugsweise gleichmäßigen kreissegmentförmigen Führungsabschnitt aufweist, vorgesehen, dass der Riegel vorzugsweise auf der Längsachse des Kupplungsschafts relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise zum hinteren Schaftteil, zwischen einer ersten Position, in welcher die beiden Schaftteile nicht relativ zueinander verschwenkbar sind, und einer zweiten Position, in welcher die beiden Schaftteile relativ zueinander verschwenkbar sind, bewegbar ist. Ferner sollte beispielsweise die Kulissenführung zumindest einen an einem der beiden Enden des kreissegmentförmigen Führungsabschnittes ausgebildeten Rastabschnitt aufweisen, der abhängig von der jeweiligen Position des Riegels auf der Längsachse des Kupplungsschafts den Eintritt des der Kulisse zugeordneten ersten Endes der Riegelführung des Riegels in den kreissegmentförmigen Führungsabschnitt sperrt bzw. freigibt. Bei dieser bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Lösung umfasst somit beispielsweise die Kulissenführung einerseits den vorzugsweise gleichmäßigen kreissegmentförmigen Führungsabschnitt, der den Knickvorgang des Kupplungsschafts beschreibt, und andererseits die an beiden Enden des kreissegmentförmigen Führungsabschnittes vorgesehenen Rastabschnitte, die als Verriegelung dienen, und in denen der Riegel abhängig von der Drehstellung der Kurvenscheibe aufnehmbar ist. Wenn im einzelnen der Riegel in einem der beiden Rastabschnitte aufgenommen ist und somit nicht mehr in dem kreissegmentförmigen Abschnitt der Kulisse vorliegt, ist eine Verschwenkung der beiden Schaftteile relativ zueinander blockiert, da das der Kulisse zugeordnete erste Ende der Riegelführung des Riegels nicht in den den Knickvorgang des Kupplungsschafts beschreibenden kreissegmentförmigen Führungsabschnitt eintreten kann.
Andererseits kann - ausgehend von dem zuvor beschriebenen verriegelten Zustand - durch eine geeignete Drehung der über das zweite Ende der Riegelführung des Riegels mit dem Riegel wechselwirkende Kurvenscheibe erreicht werden, dass das erste Ende der Riegelführung des Riegels aus dem Rastabschnitt der Kulissenführung in den kreisförmigen Führungsabschnitt überführt wird, wodurch der Kupplungsschaft in den entriegelten Zustand übergeht und der eigentliche Knickvorgang des Kupplungsschafts ermöglicht wird. Hierzu ist die in der Kurvenscheibe des Verschwenkmechanismusses vorgesehene Führung entsprechend ausgeführt, damit der Riegel von dem in der Kulissenführung vorgesehenen Rastabschnitt zu dem in der Kulissenführung vorgesehenen kreisförmigen Führungsabschnitt (und umgekehrt) überführbar ist.
In einer besonders bevorzugten Realisierung der zuletzt genannten Aus führungs form, bei welcher der Riegel auf der Längsachse des Kupplungsschafts relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil, zwischen einer ersten Posi- MEISSNER, BOLTE & PARTNER 8 M/SBK-086-PC
tion und einer zweiten Position bewegbar ist, ist vorgesehen, dass der Riegel in dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise in dem hinteren Schaftteil, ausgebildet und in einem vorzugsweise sich in Längsrichtung des Kupplungsschafts erstreckenden Langloch gehalten ist, wobei das daraus resultierende Spiel des Riegels in Richtung der Längsachse des Kupplungsschafts größer als oder gleich groß wie die Länge des Rastabschnittes der Kulissenführung ist. Bei dieser Realisierung ist es somit möglich, dass durch eine geeignete Drehung der Kurvenscheibe der Riegel zwischen der ersten und der zweiten Position bewegbar ist, während das erste Ende der Riegelführung des Riegels, welches der Kulissenführung zugeordnet ist, dabei von dem Rastabschnitt der Kulissenführung in den kreisförmigen Führungsabschnitt oder umgekehrt überführt werden kann.
Andererseits ist im Hinblick auf die Kurvenscheibenführung besonders bevorzugt vorgesehen, dass diese eine vorzugsweise symmetrische, im wesentlichen U- oder V-förmige Gestalt mit zwei Schenkelabschnitten und einem zwischen den beiden Schenkelabschnitten liegenden Scheitelabschnitt aufweist, wobei die Kurvenscheibenführung und die Kulissenführung derart zusammenwirken, dass, wenn der Riegel zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung des Riegels einerseits in einen der beiden Rastabschnitte der Kulissenführung und das zweite Ende der Riegelführung des Riegels andererseits in einen der Schenkelabschnitte der Kurvenscheibenführung eingreift, und dass, wenn das vordere Schaftteil relativ zum hinteren Schaftteil bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung des Riegels einerseits in den kreissegment- förmigen Führungsabschnitt der Kulissenführung und das zweite Ende der Riegelführung des Riegels andererseits in den Scheitelabschnitt der Kurvenscheibenführung eingreift. Es handelt sich hierbei um eine besonders leicht zu realisierende aber dennoch effektive Art und Weise, den Verschwenkmechanismus auszubilden. Insbesondere sind die jeweiligen Formgebungen der einerseits in der Kulisse und andererseits in der Kurvenscheibe ausgebildeten Führungen so zueinander ausgebildet, dass in Draufsicht auf die beiden Komponenten Kurvenscheibe und Kulisse des Verschwenkmechanismus die jeweiligen Führungen an genau einer Stelle miteinander fluchten, wobei an dieser gemeinsamen Stelle der Riegel vorgesehen ist. Demnach ist es möglich, über eine geeignete Formgebung von beispielsweise der Kurvenscheibenführung mit dem Verschwenkmechanismus eine Art Getriebe vorzusehen, über welches das von einem Antrieb des Verschwenkmechanismusses erzeugte Drehmoment auf die beiden relativ zueinander verschwenkbar angeordneten Schaftteile übertragbar ist. Eine symmetrische Gestalt der Kurvenscheibenführung bietet sich insbesondere dann an, wenn die Ver- und Entriegelung sowohl im ausgeschwenkten Zustand des Kupplungsschafts, als auch im eingeschwenkten Zustand des Kupplungsschafts nach dem selben Muster ablaufen sollen. MEISSNER, BOLTE & PARTNER 9 M/SBK-086-PC
Besonders bevorzugt ist bei der zuletzt genannten Ausführungsform vorgesehen, dass die Kurvenscheibenführung wenigstens zwei im Scheitelabschnitt liegende Drehabschnitte aufweist, wobei die Kurvenscheibenführung und die Kulissenführung derart zusammenwirken, dass, wenn das zweite Ende der Riegelführung des Riegels in einen der beiden Drehabschnitte eingreift, das erste Ende der Riegelführung des Riegels relativ zum kreis- segmentförmigen Führungsabschnitt der Kulissenführung bewegbar sind. Selbstverständlich sind auch andere Aus führungs formen der Kurvenscheibenführung denkbar.
Der Verschwenkmechanismus, der bei der erfindungsgemäßen Lösung zum Einsatz kommt, kann allerdings auch ohne die zuvor beschriebene Funktionalität der Ent- und Verriegelung der beiden Schaftteile zueinander ausgeführt sein. Wenn diese Funktionalität nicht gefordert ist, sondern lediglich die Funktionalität des Verschwenkens der beiden Schaftteile zueinander erwünscht ist, ist es möglich, dass der Riegel vorzugsweise auf der Längsachse des Kupplungsschafts starr mit dem anderen der beiden Schaftteile, beispielsweise mit dem hinteren Schaftteil, verbunden ist. Auch entfällt bei dieser Ausführungsform die Notwendigkeit der Rastabschnitte in der Führung der Kullisse.
Schließlich ist in einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung aller zuvor genannten Aus führungs formen vorgesehen, dass die Kulisse an dem einen der beiden Schaftteile, beispielsweise an dem vorderen Schaftteil, lösbar angebracht ist. Diese Weiterentwicklung ermöglicht es, dass durch einen einfachen Austausch der Kulisse der Schwenkbereich des Kupplungs Schafts entsprechend eingestellt werden kann. Wie bereits zuvor angedeutet, bestimmt der beispielsweise in der Kulissenführung vorgesehene kreissegmentförmige Führungsabschnitt den Knickwinkel des vorderen Schaftteils relativ zum hinteren Schaftteil. Demnach kann durch einen einfachen Kulissenwechsel der mit dem Riegel wechselwirkende kreissegmentförmige Führungsabschnitt und somit der Knickwinkel des vorderen Schaftteils relativ zum hinteren Schaftteil verändert werden.
Im folgenden wird eine bevorzugte Aus führungs form der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung in ihrem ausgeschwenkten Zustand; MEISSNER, BOLTE & PARTNER lθ M/SBK-086-PC
Fig. 2a eine Draufsicht auf den bei der in Fig. 1 gezeigten Mittelpufferkupplung zum Einsatz kommenden Verschwenkmechanismus in einem verriegelten und ausgeschwenkten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 2b eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a in einem entriegelten und ausgeschwenkten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 2c eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a in einem entriegelten und um 25° verschwenkten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 2d eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a in einem entriegelten und um 65° verschwenkten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 2e eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a in einem entriegelten und um 120° verschwenkten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 2f eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2e beim Übergang des Riegels von dem kreissegmentförmigen Führungsabschnitt der Kulisse in den zugehörigen Rastabschnitt;
Fig. 2g eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2f beim Übergang des Riegels von dem kreissegmentförmigen Führungsabschnitt der Kulisse in den zugehörigen Rastabschnitt;
Fig. 2h eine Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a in einem eingeschwenkten und verriegelten Zustand der beiden Schaftteile;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die bei dem Verschwenkmechanismus der bevorzugten Aus führungs form zum Einsatz kommenden Kurvenscheibe; und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die bei dem Verschwenkmechanismus der bevorzugten Aus führungs form zum Einsatz kommenden Kulisse.
In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Aus führungs form der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung 1 in ihrem ausgeschwenkten Zustand gezeigt. Die Mittelpufferkupplung 1 weist einen Kupplungskopf 2, einen Kupplungsschaft 3 und einen an der Stirnseite eines (nicht explizit dargestellten) Wagenkastens anbringbaren Lagerbock 4 auf. Im einzelnen umfasst der Kupplungsschaft 3 ein den Kupplungskopf 2 tra- MEISSNER, BOLTE & PARTNER Π M/SBK-086-PC
gendes vorderes Schaftteil 5 und ein am Lagerbock 4 horizontal verschwenkbar angelenktes hinteres Schaftteil 6. Beide Schaftteile 5, 6 sind relativ zueinander um eine durch einen Verbindungsbolzen 7 definierte Drehachse Z in horizontaler Ebene mit Hilfe eines Verschwenkmechanismusses 10 verschwenkbar ausgeführt.
Der Verschwenkmechanismus 10, dessen Aufbau und Funktionsweise nachfolgend insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 2a bis 2h näher beschrieben wird, dient zum Verschwenken des vorderen Schaftteils 5 relativ zum hinteren Schaftteil 6.
Der Verschwenkmechanismus 10 setzt sich aus einer an dem vorderen Schaftteil 5 starr angebrachten ersten Kulisse 11 und einer um die durch den Verbindungsbolzen 7 definierte Drehachse Z drehbar gelagerte Kurvenscheibe 21 zusammen. Unterhalb des hinteren Schaftteils 6 ist - nicht notwendigerweise - eine zweite Kulisse 32 angeordnet. Die erste Kulisse 11, welche in einer Draufsicht in Fig. 4 separat dargestellt ist, weist eine Kulissenführung 12 auf, in welche das erste Ende der Riegelführung 31 eines mit dem hinteren Schaftteil 6 verbundenen Riegels 30 aufgenommen ist. Andererseits ist die Kurvenscheibe 21, welche in einer separaten Draufsicht-Darstellung in Fig. 3 gezeigt ist, mit einer Führung 22 versehen, in welcher das (in den Zeichnungen nicht erkennbare) zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 aufgenommen ist. Der Riegel 30 ist dabei mit dem ersten Ende seiner Riegelführung 31 und dem zweiten Ende seiner Riegelführung 31 derart angeordnet, dass bei Drehung der Kurvenscheibe 21 um die Drehachse Z das resultierende Drehmoment zumindest teilweise von der Kurvenscheibe 21 über den Riegel 30 auf die Kulisse 11 übertragbar ist.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, sind bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung 1 sowohl die Kulissenführung 12 als auch die Kurvenscheibenführung 22 jeweils als Führungsschlitz ausgebildet, in welchem das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 entsprechend aufgenommen ist. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die jeweiligen Führungen 12, 22 als jeweils Führungsnuten ausgebildet sind, in denen das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 geführt wird.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Mittelpufferkupplung 1 weist der Verschwenkmechanismus 10 ferner einen ansteuerbaren Antrieb 8 auf, der hier als ein extern ansteuerbarer elektrischer Rotationsmotor ausgeführt ist. Dieser Motor 8 ist an dem vorderen Schaftteil 5 relativ zu dem vorderen Schaftteil 5 unbeweglich angeordnet und treibt bei Bedarf über den Verbindungsbolzen 7 die Kurvenscheibe 21 des Verschwenkmechanismusses 10 an, wobei die Kurvenscheibe 21 relativ zu dem hinteren MEISSNER, BOLTE & PARTNER 12 M/SBK-086-PC
Schaftteil 6 um die durch den Verbindungsbolzen 7 definierte Drehachse Z gedreht wird. Im einzelnen sind bei der dargestellten Ausführungsform der Mittelpufferkupplung 1 der Verbindungsbolzen 7 und die Kurvenscheibe 21 als ein einstückiges Bauteil ausgeführt, wobei der Motor 8 ausgelegt ist, bei Bedarf den Verbindungsbolzen 7 um die Drehachse Z zu drehen. Allerdings können der Verbindungsbolzen 7 und die Kurvenscheibe 21 auch zweiteilig, dann aber drehsteif zueinander ausgebildet sein.
Was die Verbindung der beiden Schaftteile 5, 6 betrifft, ist anhand der Fig. 1 zu erkennen, dass das vordere Schaftteil 5 und das hintere Schaftteil 6 jeweils als Gabel mit jeweils zwei Gabelarmen 5a, 5b bzw. 6a, 6b ausgebildet sind, wobei zwischen den Gabelarmen 5a, 5b des vorderen Schaftteils 5 die beiden Gabelarme 6a, 6b des hinteren Schaftteils 6 teilweise aufgenommen sind, und wobei die Kurvenscheibe 21 zwischen den beiden Gabelarmen 6a, 6b des hinteren Schaftteils 6 ebenfalls zumindest teilweise aufgenommen ist. Der Verbindungsbolzen 7 läuft dabei durch die beiden Gabelarme 6a, 6b des hinteren Schaftteils 6 hindurch, wobei dieser Verbindungsbolzen 7 sowohl in den Gabelarmen 5a, 5b des vorderen Schaftteils 5 als auch in den Gabelarmen 6a, 6b des hinteren Schaftteils 6 um die Drehachse Z drehbar gelagert ist. Unterhalb des Gabelarms 6b ist, wie bereits vorstehend angesprochen, die zweite Kulisse 32 angeordnet. Diese zweite Kulisse 32 ist aber nicht unbedingt erforderlich; es reicht auch die (obere) erste Kulisse 11.
Die dargestellte Ausführungsform der Mittelpufferkupplung 1 weist einen Verschwenk- mechanismus 10 auf, der ausgelegt ist, nicht nur die beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander zu verschwenken, sondern auch eine Ver- und Entriegelung der Schaftteile 5, 6 in dem ausgeschwenkten und eingeschwenkten Zustand des Kupplungsschafts 3 zu realisieren. Zu diesem Zweck ist der Riegel 30 auf der Längsachse L des Kupplungsschafts 3 relativ zu dem hinteren Schaftteil 6 zwischen einer ersten Position A, in welcher die beiden Schaftteile 5, 6 nicht relativ zueinander verschwenkbar sind, und einer zweiten Position B, in welcher die beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander verschwenkbar sind, bewegbar ausgeführt. Obwohl es nicht explizit den beiliegenden Zeichnungen zu entnehmen ist, ist es bevorzugt, dass bei der Mittelpufferkupplung 1 der Riegel 30 in dem hinteren Schaftteil 6 ausgebildet ist und in einem vorzugsweise sich in Längsrichtung L des Kupplungsschafts 3 erstreckenden (nicht explizit dargestellten) Langloch gehalten wird, so dass eine Verschiebung des Riegels 30 zwischen der ersten Position A, in welcher die beiden Schaftteile 5, 6 nicht relativ zueinander verschwenkbar sind, und der zweiten Position B, in welcher die beiden Schaftteile relativ zueinander verschwenkbar sind, ermöglicht wird.
Bevor unter Bezugnahme auf die Figuren 2a bis 2f die Funktionsweise des bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung 1 zum Einsatz MEISSNER, BOLTE & PARTNER 13 M/SBK-086-PC
kommenden Verschwenkmechanismusses 10 näher beschrieben wird, soll unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 die bei dem Verschwenkmechanismus 10 zum Einsatz kommende Kurvenscheibe 21 bzw. Kulisse 11, 32 näher beschrieben werden. Dabei zeigt Fig. 3 eine Draufsicht auf die bei dem Verschwenkmechanismus 10 zum Einsatz kommende Kurvenscheibe 21 mit der in der Kurvenscheibe 21 ausgebildeten Kurvenschei- benführung 22. Diese Kurvenscheibenführung 22 weist eine symmetrische, im wesentlichen U- oder V-förmige Gestalt mit zwei Schenkelabschnitten 23 und einem zwischen den beiden Schenkelabschnitten 23 liegenden Scheitelabschnitt 24 auf. Ferner sind zwei im Scheitelabschnitt 24 liegende Drehabschnitte 25 vorgesehen. Das Zusammenwirken der einzelnen Abschnitte der Kurvenscheibenführung 22 mit der Kulissenführung 12 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 2a bis 2h näher beschrieben.
In Fig. 4 ist in einer Draufsicht die bei dem Verschwenkmechanismus 10 der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mittelpufferkupplung 1 zum Einsatz kommende Kulisse 11 gezeigt. Wie dargestellt, weist die Kulissenführung 12 einen vorzugsweise gleichmäßigen kreissegmentförmigen Führungsabschnitt 13 auf, der — abhängig von der Position des der Kulisse 11 zugeordneten ersten Endes der Riegelführung 31 des Riegels 30 innerhalb des kreissegmentförmigen Führungsabschnittes 13 — den Knickwinkel des vorderen Schaftteils 5 relativ zum hinteren Schaftteil 6 bestimmt. Ferner umfasst die Kulissenführung 12 jeweils an einem der beiden Enden des kreissegmentförmigen Führungsabschnittes 13 einen Rastabschnitt 14, der abhängig von der Position A, B des Riegels 30 auf der Längsachse L des Kupplungsschafts 3 den Eintritt des der Kulisse 11 zugeordneten ersten Endes der Riegelführung 31 des Riegels 30 in den kreissegmentförmigen Führungsabschnitt 13 sperrt bzw. freigibt.
Wie es anhand des in den Figuren 2a bis 2h dargestellten Funktionsablaufes des Verschwenkmechanismusses 10 erkannt werden kann, wirken die Kurvenscheibenführung 22 und die Kulissenführung 12 zum einen derart zusammen, dass in einem Fall, wenn der Riegel 30 zwischen der ersten und der zweiten Position A, B bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 einerseits in einen der beiden Rastabschnitte 14 der Kulissenführung 12 und das zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 andererseits in einen der Schenkelabschnitte 23 der Kurvenscheibenführung 22 eingreift, und zum anderen, dass in einem Fall, wenn das vordere Schaftteil 5 relativ zum hinteren Schaftteil 6 bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 einerseits in den kreissegmentförmigen Führungsabschnitt 13 der Kulissenführung 12 und das zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 andererseits in den Scheitelabschnitt 24 der Kurvenscheibenführung 22 eingreift. Ferner ist anhand der Figuren 2a bis 2h zu erkennen, dass die Kurvenscheibenführung 22 und die Kulissenführung 12 derart zusammenwirken, dass, MEISSNER, BOLTE & PARTNER 14 M/SBK-086-PC
wenn das zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in einen der beiden im Scheitelabschnitt 24 der Kurvenscheibenführung 22 liegenden Drehabschnitte 25 eingreift, das erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 relativ zum kreis segmentförmigen Führungsabschnitt 13 der Kulissenführung 12 bewegbar ist.
Im einzelnen ist in Fig. 2a in einer Draufsicht der bei der in Fig. 1 gezeigten Mittelpufferkupplung 1 zum Einsatz kommende Verschwenkmechanismus 10 in einem verriegelten und ausgeschwenkten Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 des Kupplungsschafts 3 dargestellt. Hieran ist zu erkennen, dass die Kurvenscheibenführung 22 einerseits und die Kulissenführung 12 andererseits derart zusammenwirken, dass diese an genau einer Stelle, in welcher der Riegel 30 angeordnet ist, fluchten. Diese Stelle, in welcher der Riegel 30 angeordnet ist, liegt in der ersten Position A, in welcher also die beiden Schaftteile 5, 6 nicht relativ zueinander verschwenkbar sind. Im einzelnen befindet sich das der Kulissenführung 12 zugeordnete erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in dem Rastabschnitt 14 der Kulissenführung 12.
In Fig. 2b ist in einer Draufsicht der Verschwenkmechanismus 10 gemäß Fig. 2a in einem entriegelten Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 dargestellt. Im Unterschied zur Fig. 2a ist bei dem in Fig. 2b gezeigten Zustand die Kurvenscheibe 21 um 58° um die durch den Verbindungsbolzen 7 definierte Drehachse Z gedreht. Durch dieses Verdrehen bzw. Verschwenken der Kurvenscheibe 21 relativ zum vorderen und hinteren Schaftteil 5, 6 wird bewirkt, dass sich der Riegel 30 von der Position A (vgl. Fig. 2a) in die Position B bewegt. Wie bereits angedeutet, ist dies realisierbar, wenn beispielsweise der Riegel 30 in dem hinteren Schaftteil 6 ausgebildet ist und in einem sich in Längsrichtung des Kupplungsschafts 3 erstreckenden Langloch gehalten wird. Das daraus resultierende Spiel des Riegels 30 in Längsrichtung des Kupplungsschafts 3 sollte dabei größer als oder zumindest gleich groß wie die Länge des Rastabschnittes 14 der Kulissenführung 12 sein.
In Fig. 2c ist in einer Draufsicht der Verschwenkmechanismus gemäß Fig. 2a oder Fig. 2b in einem entriegelten und um 25° verschwenkten Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 gezeigt. Diese Verschwenkung der beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander um 25° wird bewirkt, indem die Kurvenscheibe 21 weiter um die Drehachse Z gedreht wird. Im Vergleich zu dem in Fig. 2b gezeigten Zustand ist bei dem in Fig. 2c gezeigten Zustand die Kurvenscheibe 21 um weitere 7° verdreht. Durch dieses weitere Verdrehen der Kurvenscheibe 21 tritt einerseits das der Kulisse 11 zugeordnete erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in den kreis segmentförmigen Führungsabschnitt 13 der Kulissenführung 12 ein, während andererseits das der Kurvenscheibe 21 zugeordnete (nicht explizit darge- MEISSNER, BOLTE & PARTNER 15 M/SBK-086-PC
stellte) zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in der Kurvenscheibenführung 22 an dem ersten im Scheitelabschnitt 24 vorgesehenen Drehabschnitt 25 angelangt ist.
In Fig. 2d ist in einer Draufsicht der Verschwenkmechanismus 10 gemäß Fig. 2a in einem entriegelten und um 65° verschwenkten Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 gezeigt. Im Vergleich zu dem in Fig. 2c gezeigten Zustand wurde bei dem in Fig. 2d gezeigten Zustand die Kurvenscheibe 21 nicht weiter verdreht; vielmehr kann ohne ein weiteres Verdrehen der Kurvenscheibe 21 das vordere Schaftteil 5 relativ zum hinteren Schaftteil 6 weiter verschwenkt werden, da sich das der Kurvenscheibe 21 zugeordnete zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 bereits in dem Drehabschnitt 25 der Kurvenscheibenführung 22 befindet. Demnach verbleibt das zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in dem Drehabschnitt 25 der Kurvenscheibe 21, während allerdings das der Kulisse 11 zugeordnete erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 weiter in dem Führungsabschnitt 13 der Kulissenführung 12 wandert.
In Fig. 2e ist ebenfalls in einer Draufsicht auf den Verschwenkmechanismus 10 ein Zustand gezeigt, bei welchem das der Kulisse 11 zugeordnete erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 bis zum äußeren Ende des Führungsabschnittes 13 der Kulisse 11 bewegt wurde. Da bei dem in Fig. 2e gezeigten Zustand ein weiteres Verschwenken der beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander nicht mehr möglich ist, erfolgt im weitere Verlauf die Verriegelung der beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander, was unter Bezugnahme auf die nachfolgend zu beschreibenden Figuren 2f bis 2h näher erläutert wird.
In Fig. 2f ist ein Zustand dargestellt, nachdem das erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 in den Rastabschnitt 14 der Kulisse 11 eingetreten ist, wobei allerdings der Riegel 30 noch in der entriegelten Position B vorliegt. Andererseits ist das der Kurvenscheibe 21 zugeordnete zweite Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 nun durch Verdrehung der Kurvenscheibe 21 um weitere 5° relativ zu dem hinteren Schaftteil 6 aus dem Drehabschnitt 25 in den Scheitelabschnitt 24 überführt.
In Fig. 2g ist ein Zustand gezeigt, in welchem die Kurvenscheibe 21 um weitere 20° relativ zu dem in Fig. 2f gezeigten Zustand um die Drehachse Z gedreht wurde. Diese Drehung bewirkt zwar kein weiteres Verschwenken der beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander; allerdings wird durch die Formgebung der Kurvenscheibenführung 22 nunmehr der Riegel 30 in Richtung der Position A des Rastabschnittes 14 der Kulisse 11 geführt.
In Fig. 2h ist in einer Draufsicht der Verschwenkmechanismus 10 in einem eingeschwenkten und verriegelten Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 gezeigt. Im Unterschied MEISSNER, BOLTE & PARTNER 16 M/SBK-086-PC
zu dem in Fig. 2g gezeigten Zustand ist bei dem in Fig. 2h gezeigten Zustand die Kurvenscheibe 21 um weitere 40° um die Drehachse Z gedreht, infolgedessen das erste Ende der Riegelführung 31 des Riegels 30 weiter in die Position A bewegt wurde, so dass ein verriegelter Zustand der beiden Schaftteile 5, 6 relativ zueinander vorliegt.
Anhand der zuvor beschriebenen Funktionsweise des bei der bevorzugten Ausführungsform der Mittelpufferkupplung 1 zum Einsatz kommenden Verschwenkmechanismus 10 ist ersichtlich, dass der Führungsabschnitt 13 der Kulisse 11 den schwenkbaren Bereich der beiden Schaftteile 5, 6 zueinander definiert. Indem der Führungsabschnitt 13 einen größeren oder kleineren Kreissegmentabschnitt überdeckt, kann somit der erzielbare Knickwinkel vorab festgelegt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren gezeigten speziellen Ausführungen der Kurvenscheibe bzw. der Kulisse des Verschwenkmechanismus beschränkt. Vielmehr eignen sich auch andere Formgebungen der in der Kulisse bzw. der Kurvenscheibe vorgesehenen Führungen. Zum Beispiel ist auch ein Gelenk, bestehend aus Gabel und Auge denkbar, und die Kurvenscheibe 21 kann beispielsweise auch oberhalb der Kulisse 11 angeordnet sein. Darüber hinaus kann der Verschwenkmechanismus 10 und der Kupplungsschaft 3 mit seinen beiden Schaftteilen 5, 6 in der Kupplung auch 180° um Z gedreht eingebaut sein. Schließlich kann anstelle von zwei Kulissen 11, 32 auch nur eine Kulisse zur Anwendung kommen.
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Bezugszeichenliste
1 Mittelpufferkupplung
2 Kupplungskopf
3 Kupplungs schaft
4 Lagerbock
5 vorderes Schaftteil
5a, b Gabelarm des vorderen Schaftteils
6 hinteres Schaftteil
6a, b Gabelarm des hinteren Schaftteils
7 Verbindungsbolzen
8 Antrieb/Motor
10 Ver Schwenkmechanismus
11 erste Kulisse
12 Kulissenführung
13 kreissegmentförmiger Führungsabschnitt
14 Rastabschnitt
21 Kurvenscheibe
22 Kurvenscheibenführung
23 Schenkelabschnitt
24 Scheitelabschnitt
25 Drehabschnitt
30 Riegel
31 Riegelführung
32 zweite Kulisse
A erste Position des Riegels
B zweite Position des Riegels
L Kupplungslängsachse
Z Drehachse

Claims

MEISSNER, B ÖLTE & PARTNER GBRPostfach 860624 81633 MünchenVoith Patent GmbH 9. April 2008Sankt Pöltener Straße 43 M/SBK-086-PC89522 Heidenheim MB/RU/mk„Automatische Knickkupplung"Ansprüche
1. Mittelpufferkupplung (1) mit einem Kupplungskopf (2), einem Kupplungsschaft
(3) und einem an der Stirnseite eines Wagenkastens anbringbaren Lagerbock (4), wobei der Kupplungsschaft (3) ein den Kupplungskopf (2) tragendes vorderes Schaftteil (5) und ein am Lagerbock (4) horizontal verschwenkbar angelenktes hinteres Schaftteil (6) aufweist, die relativ zueinander um eine durch einen Verbindungsbolzen (7) definierte Drehachse (Z) in horizontaler Ebene verschwenkbar sind, und wobei die Mittelpufferkupplung (1) ferner einen Verschwenkmechanis- mus (10) zum Verschwenken des vorderen Schaftteils (5) relativ zum hinteren Schaftteil (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschwenkmechanismus (10) eine an einem der beiden Schaftteile (5; 6), beispielsweise an dem vorderen Schaftteil (5), starr angebrachte und eine Kulissenführung (12) aufweisende Kulisse (11), eine um die durch den Verbindungsbolzen (7) definierte Drehachse (Z) drehbar gelagerte und eine Kurvenscheibenführung (22) aufweisende Kurvenscheibe (21), und einen mit dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5), beispielsweise mit dem hinteren Schaftteil (6), verbundenen Riegel (30) aufweist, dessen erstes Ende einer Riegelführung (31) in die Kulissenführung (12) und dessen zweites Ende der Riegelführung (31) in der Kurvenscheibenführung (22) jeweils derart aufgenommen ist, dass bei Drehung der Kurvenscheibe (21) um die Drehachse (Z) das resultierende Drehmoment zumindest teilweise von der Kurvenscheibe (21) über den Riegel (30) auf die Kulisse (11) übertragbar ist, wobei jede Drehstellung der Kurvenscheibe (21) einer bestimmten Position des MEISSNER, BOLTE & PARTNER 19 M/SBK-086-PC
der Kulisse (11) zugeordneten ersten Endes der Riegelführung (31) des Riegels (30) in der Kulissenführung (12) entspricht.
2. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei die Kulissenführung (12) der Kulisse (11) und/oder die Kurvenscheibenführung (22) der Kurvenscheibe (21) als Führungsschlitz ausgebildet sind/ist, in welchem das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) aufgenommen ist.
3. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kulissenführung (12) der Kulisse (11) und/oder die Kurvenscheibenführung (22) der Kurvenscheibe (21) als Führungsnut ausgebildet sind/ist, in welcher das jeweils zugeordnete Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) aufgenommen ist.
4. Mittelpufferkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verschwenkmechanismus (10) ferner einen ansteuerbaren Antrieb (8) aufweist, der an dem einen der beiden Schaftteile (5; 6), beispielsweise an dem vorderen Schaftteil (5), relativ zu dem einen der beiden Schaftteile (5; 6) unbeweglich angeordnet und ausgelegt ist, bei Bedarf die Kurvenscheibe (21) relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5), beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil (6), um die durch den Verbindungsbolzen (7) definierte Drehachse (Z) zu drehen.
5. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 4, wobei sich der Verbindungsbolzen (7) durch die Kurvenscheibe (21) erstreckt und fest mit dieser verbunden ist, und wobei der Antrieb (8) ausgelegt ist, bei Bedarf den Verbindungsbolzen (7) um die Drehachse (Z) zu drehen und dabei die Kurvenscheiben (21) anzutreiben.
6. Mittelpufferkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das vordere Schaftteil (5) und das hintere Schaftteil (6) als Gabel mit jeweils zwei Gabelarmen (5a, 5b; 6a, 6b) ausgebildet sind, wobei zwischen den Gabelarmen (5a, 5b; 6a, 6b) des einen Schaftteils (5; 6), beispielsweise des vorderen Schaftteils (5), die beiden Gabelarme (6a, 6b; 5a, 5b) des anderen Schaftteils (6; 5), beispielsweise des hinteren Schaftteils (6), zumindest teilweise aufgenommen sind, wobei die Kurvenscheibe (21) zwischen den beiden Gabelarmen (6a, 6b; 5a, 5b) des anderen Schaftteils (6; 5) zumindest teilweise aufgenommen ist, und wobei der Verbindungsbolzen (7) durch die beiden Gabelarme (6a, 6b; 5a, 5b) des anderen Schaft- MEISSNER, BOLTE & PARTNER 20 M/SBK-086-PC
teils (6) hindurch läuft und sowohl in den Gabelarmen (5a, 5b; 6a, 6b) des einen Schaftteils (5; 6) als auch in den Gabelarmen (6a, 6b; 5a, 5b) des anderen Schaftteils (6; 5) um die Drehachse (Z) drehbar gelagert ist.
7. Mittelpufferkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kulissenführung (12) der Kulisse (11) einen vorzugsweise gleichmäßigen kreis- segmentförmigen Führungsabschnitt (13) aufweist, der - abhängig von der Position des der Kulisse (11) zugeordneten ersten Endes der Riegelführung (31) des Riegels (30) innerhalb des kreis segmentförmigen Führungsabschnittes (13) - den Knickwinkel des vorderen Schaftteils (5) relativ zum hinteren Schaftteil (6) bestimmt.
8. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 7, wobei der Riegel (30) vorzugsweise auf der Längsachse (L) des Kupplungsschafts (3) relativ zu dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5), beispielsweise zu dem hinteren Schaftteil (6), zwischen einer ersten Position (A), in welcher die beiden Schaftteile (5, 6) nicht relativ zueinander verschwenkbar sind, und einer zweiten Position (B), in welcher die beiden Schaftteile (5, 6) relativ zueinander verschwenkbar sind, bewegbar ist, und wobei die Kulissenführung (12) der Kulisse (11) zumindest einen an einem der beiden Enden des kreis segmentförmigen Führungsabschnittes (13) ausgebildeten Rastabschnitt (14) aufweist, der abhängig von der Position (A, B) des Riegels (30) auf der Längsachse (L) des Kupplungsschafts (3) den Eintritt des der Kulisse (11) zugeordneten ersten Endes der Riegelführung (31) des Riegels (30) in den kreis segmentförmigen Führungsabschnitt (13) sperrt bzw. freigibt.
9. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 8, wobei der Riegel (30) in dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5), beispielsweise in dem hinteren Schaftteil (6), ausgebildet ist und in einem vorzugsweise sich in Längsrichtung des Kupplungs Schafts (3) erstreckenden Langloch gehalten wird, wobei das daraus resultierende Spiel des Riegels (30) größer als oder gleich groß wie die Länge des Rastabschnittes (14) der Kulissenführung (12) ist.
10. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Kurvenscheibenführung (22) eine vorzugsweise symmetrische, im wesentlichen U- oder V-förmige Gestalt mit zwei Schenkelabschnitten (23) und einem zwischen den beiden Schenkelabschnitten (23) liegenden Scheitelabschnitt (24) aufweist, wobei die Kurvenscheibenführung (22) und die Kulissenführung (12) derart zusammenwirken, dass, wenn der Riegel (30) zwischen der ersten und der zweiten Position (A, B) bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung (31) des Riegels MEISSNER, BOLTE & PARTNER 21 M/SBK-086-PC
(30) einerseits in einen der beiden Rastabschnitte (14) der Kulissenführung (12) und das zweite Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) andererseits in einen der Schenkelabschnitte (23) der Kurvenscheibenführung (22) eingreift, und dass, wenn das vordere Schaftteil (5) relativ zum hintern Schaftteil (6) bewegt wird, das erste Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) einerseits in den kreissegment- förmigen Führungsabschnitt (13) der Kulissenführung (12) und das zweite Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) andererseits in den Scheitelabschnitt (24) der Kurvenscheibenführung (22) eingreift.
11. Mittelpufferkupplung (1) nach Anspruch 10, wobei die Kurvenscheibenführung (22) zwei im Scheitelabschnitt (24) liegende Drehabschnitte (25) aufweist, wobei die Kurvenscheibenführung (22) und die Kulissenführung (12) derart zusammenwirken, dass, wenn das zweite Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) in einen der beiden Drehabschnitte (25) eingreift, das erste Ende der Riegelführung (31) des Riegels (30) relativ zum kreissegmentförmi- gen Führungsabschnitt (13) der Kulissenführung (12) bewegbar ist.
12. Mittelpufferkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Riegel (30) vorzugsweise auf der Längsachse (L) des Kupplungsschafts (3) starr mit dem anderen der beiden Schaftteile (6; 5), beispielsweise mit dem hinteren Schaftteil (6), verbunden ist.
13. Mittelpufferkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kulisse (11) an dem einen der beiden Schaftteile (5; 6), beispielsweise an dem vorderen Schaftteil (5), lösbar angebracht ist.
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