WO2017157738A1 - Coupling system having pneumatic deflection - Google Patents

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WO2017157738A1
WO2017157738A1 PCT/EP2017/055443 EP2017055443W WO2017157738A1 WO 2017157738 A1 WO2017157738 A1 WO 2017157738A1 EP 2017055443 W EP2017055443 W EP 2017055443W WO 2017157738 A1 WO2017157738 A1 WO 2017157738A1
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WO
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housing
actuator device
coupling
piston
carriage
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/055443
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Schipmann
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
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Priority to CN201780015409.2A priority patent/CN108698619B/en
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00Details or accessories
    • B61G7/10Mounting of the couplings on the vehicle
    • B61G7/12Adjustable coupling bars, e.g. for centralisation purposes

Definitions

  • the invention relates to a coupling system for a rail vehicle, in particular for the pneumatic deflection of a central buffer coupling for rail vehicles according to the preamble of the independent patent claim 1.
  • a system for the deflection of a coupling device is known for example from DE 10 2014 101 986 AI.
  • the coupling device has a connected to the car body actuator. This Stel lglied is designed to deflect the coupling rod, if necessary, from the center position. By the coupling device of two opposing rail vehicles are deflected accordingly, thus an automatic coupling of two rail vehicles, for example, in tight bends possible.
  • the actuators or actuators necessary for this purpose are carried out according to the prior art primarily as hydraulic systems in order to enable a quick and precise positioning of the coupling head of a rail vehicle with an arbitrary deflection.
  • rail vehicles rarely have hydraulic systems.
  • the necessary system components such as hydraulic pumps, accumulators and pressure relief valves, must be additionally integrated into the infrastructure of the rail vehicle to allow lateral deflection of the coupling head.
  • hydraulic fluids such as oil is a major risk factor in case of fire.
  • pneumatic system solutions requires no additional risk in the operation of a rail vehicle.
  • the compressibility of gaseous working fluids or fluids in this case causes a rapid but sudden movement initiated with undefined force. The positioning of the coupling head during pre-deflection of the coupling rod is therefore difficult to adjust and inaccurate.
  • the present invention has for its object to provide a coupling system that allows a simple, cost-effective and low-risk integration into a rail vehicle. Furthermore, a fine-stage (pre-) deflection of the coupling head of a coupling device is to be made possible.
  • the rail vehicle coupling system comprises a bearing block disposed on the rail vehicle, a coupling rod connected at its first end to the vehicle via an articulated connection, a coupling head connected to the second end of the rail Coupling rod is arranged, which faces away from the rail vehicle, and an actuator device, which is arranged laterally of the coupling rod.
  • the actuator device is connected to the rail vehicle.
  • the connection between actuator device and rail vehicle is designed as a fixed bearing.
  • the actuator device is thus supported against the rail vehicle or its frame or its chassis in order to allow a relative movement of the coupling rod with the coupling head relative to the rail vehicle.
  • the actuator device according to the invention is arranged on one side with respect to the coupling rod.
  • the pivoting range of the coupling rod during deflection in particular in the lateral direction, is not limited by the actuator device.
  • the deflection of the coupling rod is always understood to mean the rotation of the coupling rod about an axis of rotation, so that the coupling head undergoes an appropriate (pre-) deflection and the connection or coupling of two opposing rail vehicles is made possible.
  • the rotation of the coupling rod always takes place about an axis of rotation which passes through the articulated connection between the coupling rod and rail vehicle or bearing block. If the coupling head is sufficiently deflectable via the coupling rod, two opposing rail vehicles can be coupled to each other on the basis of the gripping area of the central buffer coupling.
  • the deflection of the coupling device is thus to be understood in particular as a pre-deflection, so that the mutual finding of the opposing coupling devices is made possible.
  • the actuator device has a pneumatic lifting cylinder, so that the coupling rod is deflectable at its second end with the coupling head in two opposite directions.
  • a pneumatic lifting cylinder has the advantage that the fluid or working fluid, in contrast to hydraulic fluids such as oil, no additional risk, for example in case of fire, represents. Rather, media such as air or other gas can be used, which have further advantageous properties.
  • a flammable working fluid can be selected to further reduce the risk in the event of fire.
  • the infrastructure of rail vehicles on pneumatic systems so no additional components such.
  • pressure accumulator pneumatic pumps to provide a compressed working fluid or pressure relief valves, necessary.
  • the components already integrated in the rail vehicle can also be used to supply the actuator device with working fluid according to the present invention.
  • the infrastructure or the number of system components, for. B. compared to a hydraulic device for the deflection of the coupling rod can be reduced.
  • the coupling rod is deflectable in two opposite directions by means of the actuator device.
  • the actuator device per coupling ment device or per coupling rod a single actuator device sufficient to allow the proper use of a rail vehicle.
  • the number of components for the deflection of the coupling rod with the coupling head is reduced. In addition to a reduced probability of failure, a cost-efficient production and maintenance can thus be ensured.
  • the deflection of the coupling rod by the pneumatic lifting cylinder is particularly gradual.
  • a pneumatic lifting cylinder can be used, which has a smaller maximum stroke.
  • the positioning accuracy of a pneumatic lifting cylinder can be optimized in this way, since the influence of the compressibility of the gaseous working fluid is reduced.
  • the basic disadvantage of a pneumatic lifting cylinder against z As a hydraulic lifting cylinder can be reduced in the sequence by the use of smaller lifting cylinder.
  • the stepwise deflection of the coupling rod with the coupling head is sufficiently accurate and fast, so that opposing rail vehicles on the basis of the gripping region of the coupling head are connected to each other.
  • the actuator device can be frictionally and / or positively connected to the coupling rod according to the present invention.
  • a connection between the actuator device and the coupling rod can be permanent.
  • the actuator device according to the present invention need not be continuously connected to the coupling rod.
  • the actuator device in its entirety does not have to be permanently connected to the coupling rod at all times.
  • individual components of the actuator device can be decoupled from the connection with the coupling rod or can be connected to the coupling rod along the force transmission within the actuator device. Based on a non-positive and / or positive connection, therefore, a power transmission can be produced by the actuator device on the coupling rod. Thus, a deflection of the coupling rod can be achieved if necessary.
  • the lift cylinder has a cylinder housing provided with a first fluid port and a second fluid port. The first and the second fluid connection can be used as fluid inlet and / or fluid outlet.
  • the lifting cylinder is designed as a double-acting lifting cylinder.
  • a movement in both directions along the longitudinal axis of the lifting cylinder if necessary executable.
  • any position of the lifting cylinder can be approached in controlled or controlled form with high accuracy.
  • the lifting cylinder has a basic position in which a piston head of a piston of the lifting cylinder is in a central position, so that the piston is movable in both axial directions of the lifting cylinder.
  • the basic position of the lifting cylinder represents the state from which a movement of the piston takes place in order to achieve a deflection of the coupling rod.
  • the center position of the piston crown is correspondingly preferably provided in the longitudinal center of the cylinder housing. From the basic position of the lifting cylinder or the piston is, if necessary, movable in both directions along the longitudinal axis of the lifting cylinder.
  • the actuator device has a housing in which a carriage is arranged and connected to the lifting cylinder in such a way that the carriage is displaceable in the axial direction of the lifting cylinder when the piston moves relative to the housing.
  • the lifting cylinder is connected at a first side to the housing and the housing in turn connected to the rail vehicle.
  • the actuator device is thus supported against the rail vehicle or its frame or its chassis.
  • the carriage is connected to the piston of the lifting cylinder.
  • a relative movement of the carriage relative to the rail vehicle and the housing of the actuator device by the movement of the piston can be generated.
  • the carriage is movable in both directions of movement of the piston in the direction of the longitudinal axis of the lifting cylinder.
  • the carriage slides within the housing of the actuator device, which preferably has a corresponding guide for the carriage.
  • the housing may partially or completely surround the carriage, so that a guided, relative movement of the carriage in the housing. se in the axial direction of the lifting cylinder is possible.
  • at least one stop can be provided in the housing.
  • the actuator device has a toothed rack, which is arranged displaceably in the housing of the actuator device.
  • the rack is guided along the two axial directions of the lifting cylinder based on the housing.
  • teeth or tooth engagement enable an interlocking positive connection and / or force fit, so that a displacement in the axial direction can be carried out.
  • the rack engages positively and / or positively in the coupling rod.
  • the rack is displaceable in the housing of the actuator device, thus a displacement of the coupling rod is made possible by the displacement of the rack.
  • the actuator device is connectable to the coupling rod by a positive connection and / or frictional connection with the rack can be produced within the actuator device. Furthermore, a connection between the coupling rod and the actuator device in the context of the present invention is releasable by a positive and / or non-positive connection with the rack is achieved within the actuator device. Thus, the actuator device is at least partially decoupled from the coupling rod.
  • the actuator device is provided with a rotatably mounted first pawl and a rotatably mounted second pawl in the carriage. Further, a ramp is provided in the housing on which the first pawl and the second pawl are slidable. If a relative movement of the carriage relative to the housing of the actuator device, the pawls are carried along with the carriage and opposite the ramp on which they rest and against which they are pressed by means of a compression spring, moved.
  • the step size per movement sequence of the actuator device is adjustable with reference to the teeth or interventions of the rack.
  • the stroke, in particular the maximum stroke of the pneumatic lift cylinder is variable to adapt the step size.
  • a step size per movement according to the present embodiment the half stroke, from the basic position to the stop of the lifting cylinder corresponds.
  • the positioning accuracy of the pneumatic lifting cylinder and thus of the pneumatically deflectable coupling system is reduced.
  • the actuator device with a return spring connected to the housing and the carriage such that the actuator device is recoverable to the home position.
  • the first pawl and the second pawl are on the ramp.
  • the return spring is positioned in the actuator device such that the return spring is in each case partially arranged in a groove of the carriage and in a groove of the housing. In a relative movement of the carriage relative to the housing, the spring is compressed in this manner and stored a restoring force.
  • the end Th the return spring preferably provided a centering or positioning.
  • the actuator device or the carriage is reset together with the piston by the return spring in a basic position when the pneumatic lifting cylinder is relaxed. Further, by the return spring or the return of the actuator device in the basic position, a positive connection and / or adhesion of the carriage with the rack, over the two pawls, automatically released.
  • the rack remains in the provision of the actuator device advantageously in its previously set position.
  • the return spring returns the actuator device to its basic position
  • the first pawl and the second pawl are pulled onto the ramp.
  • the pawl which has slid off the ramp during the previous movement of the carriage, is returned to the ramp.
  • the form-fitting and / or non-positive engagement of the slipped pawl is released into the rack. Consequently, when the actuator device or the piston and the carriage of the actuator device move to the home position, the rack remains at its relative position relative to the housing of the actuator device. A previously achieved displacement of the rack is maintained. Consequently, a previously set deflection of the coupling rod with the coupling head is maintained.
  • the housing of the actuator device has a brake unit, so that a relative movement of the rack relative to the housing can be delayed.
  • the brake unit may be provided as a spring-loaded detent unit.
  • the spring-loaded catch unit engages in the rack. Free movement of the rack in the housing is delayed.
  • the delay of the rack is effected by friction.
  • a friction brake may be designed as a manually operated brake or as a self-acting brake or as a continuously acting brake.
  • the frictional force acting on the rack is in this case to be set such that in particular an undesirable free movement of the rack, z. B. by gravity in inclination of the rail vehicle is prevented.
  • a position of the rack can also be kept under the action of gravity.
  • At least a first fluid outlet and a second fluid outlet are provided along the cylinder housing.
  • the fluid connections can preferably be used as fluid feeds.
  • a first volume and a second volume are located laterally of the piston crown.
  • the fluid outlets are arranged on the cylinder housing such that there is one fluid outlet per volume in the basic position of the lifting cylinder.
  • a working fluid can be diverted on both sides of the piston head from the respective volume of the lifting cylinder via the first and / or second fluid outlet. This has the advantage of being able to use the fluid connections for the supply of fluid, while the fluid outlets for discharging fluid from the cylinder housing can be used.
  • a fluid outlet is not assigned to any of the two volumes of the lifting cylinder.
  • a fluid outlet makes it possible to establish a fluid connection to one of the volumes as a function of the position of the fluid Piston or the piston crown.
  • the fluid outlets are assigned to the first volume or the second volume depending on the position of the piston bottom within the cylinder housing. If the piston head is exactly at the position of a fluid outlet, this fluid outlet is fluidly closed by the piston crown so that the fluid outlet is not assigned to either of the two volumes. Then, no fluid can flow out of the lift cylinder via this closed fluid outlet.
  • the fluid outlets are provided for fluidically discharging gaseous working fluid from a volume of the lifting cylinder.
  • the fluid outlets can be used as fluid connections for introducing fluid into a volume of the lifting cylinder.
  • all the combination for introducing and discharging fluid into and out of a volume of the lifting cylinder can be represented with the fluid connections and the fluid outlets.
  • the lifting cylinder is connected via the piston rod directly to the coupling rod.
  • the actuator device can be positively and / or non-positively connected to the coupling rod.
  • a connection between the coupling rod and the piston rod is continuous.
  • the movement of the piston can be controlled in such a way that pneumatic lifting cylinders with large lifting distances can be used.
  • the fluid outlets are each fluidly connected to a valve, so that an outflow of fluid from the cylinder housing via at least one of the fluid outlets is controllable.
  • the hydrostatic pressure conditions in the two volumes of the lifting cylinder can be adjusted and controlled on the basis of the fluid connections, which are used here as the fluid inlet, and the fluid outlets.
  • a movement of the piston of the lifting cylinder can be generated by different hydrostatic pressure in the volumes of the cylinder housing, on both sides of the piston crown. see pressures are set.
  • This hydrostatic pressure ratio can be adapted by increasing the pressure across the fluid connections or by opening at least one of the valves in order to allow working fluid to flow out of the lifting cylinder via the corresponding fluid outlet.
  • the fluid outlets over the length of the cylinder housing are preferably arranged at the same distance from each other.
  • at least one fluid outlet is arranged in the basic position of the actuator device on both sides of the piston crown.
  • a movement of the piston can be generated by means of at least one of the valves, a fluid connection via the associated fluid outlet can be produced. If the at least one valve is opened, the working fluid flows out of the assigned volume of the cylinder housing in accordance with the hydrostatic pressure conditions via the associated fluid outlet from the cylinder housing. According to the hydrostatic pressure ratios between the two volumes in the cylinder housing, the piston moves in the direction of the smaller hydrostatic pressure. As soon as the piston bottom reaches the fluid outlet through which working fluid flows out of the cylinder housing and closes this fluid outlet, no further fluid can flow out of the cylinder housing , In the episode it comes to a pressure equalization between the two volumes of the cylinder housing.
  • the piston is braked in an advantageous manner in a damped form. Furthermore, a desired position of the piston can be precisely approached with reference to the fluid outlets. Due to the connection between the piston rod and the coupling rod, a deflection of the coupling rod can be achieved in this way.
  • FIG. 1 shows a coupling device according to the invention for a rail vehicle
  • FIG. 2a shows a first embodiment of an actuator device according to the invention
  • FIG. 2b shows the exploded view of the first exemplary embodiment of an actuator device according to the present invention
  • Fig. 2c the first embodiment of an actuator device according to the present invention in side view
  • FIG. 3a shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the sectional view A-A according to FIG. 2c;
  • FIG. 3b shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the sectional view B-B of FIG. 2c.
  • 3c shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the detail view XX according to FIG. 3a; 4a-c: an exemplary sequence for achieving a deflection of the coupling rod with the first embodiment of an actuator device according to the present invention; and
  • Fig. 5a-c an exemplary sequence for achieving a deflection of the coupling rod with a second embodiment of the actuator device according to the present invention.
  • Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the inventive coupling system for a rail vehicle 1.
  • the coupling system has a bearing block 2.
  • a coupling rod 3 is attached with its first end by means of an articulated connection 2a.
  • a coupling head 4 is provided for connection to a further rail vehicle or its coupling device.
  • an actuator device 5 is arranged.
  • the actuator device 5 is positioned on one side with respect to the coupling rod 3.
  • the actuator device 5 is mounted by means of a fixed bearing 6 on the rail vehicle 1 or on its frame or on the chassis.
  • the actuator device 5 engages with the aid of a rack 15 or a piston rod 112b on the coupling rod 3, so that a lateral deflection of the coupling rod 3 with the coupling head 4 is possible.
  • a lateral deflection of the coupling rod 3 in two directions is possible.
  • the coupling rod 3 rotates about an axis of rotation which passes through the articulated connection 2a of the coupling rod 3 with the bearing block 2.
  • Fig. 2a illustrates a first exemplary embodiment of the actuator device 5 for a clutch system according to the invention.
  • the actuator device 5 as shown in FIG. 2a a housing 5a.
  • the rack 15 is slidably mounted and guided.
  • the rack 15 has a receptacle 20 for connection to the coupling rod 3 (see Fig. 1).
  • the actuator device 5 has a lifting cylinder 10 which is connected on one side to the housing 5a.
  • the lifting cylinder 10 is connected on its other side via a piston 12, which has a piston rod 12b, with a carriage 5b (not shown in FIG. 2a). represents).
  • the lifting cylinder 10 is designed for this purpose on both sides with suitable receiving devices. According to Fig.
  • the connections between the housing 5a and the lifting cylinder 10 and between the lifting cylinder 10 and piston rod 12b and slide 5b are made and secured by means of a bolt connection.
  • a translational movement of the piston 12 in the lifting cylinder 10 can be transmitted to the carriage 5b, wherein the lifting cylinder 10 is supported against the housing 5a.
  • the housing 5a is in turn connected to the rail vehicle 1 (not shown in Fig. 2a), so that a power transmission to the rail vehicle 1 and its frame or chassis is carried out.
  • FIG. 2b shows the first exemplary embodiment of the actuator device 5 according to the invention in an exploded view.
  • the actuator device 5 has the two-part housing 5a and the carriage 5b, which is displaceably mounted and guided in the housing 5a.
  • a ramp 17 is provided, which is arranged along the guide for the carriage 5b.
  • Recesses are provided on both sides of the ramp 17 which interrupt the guide surface of the housing 5a for the carriage 5b.
  • the ramp 17 opens with falling flanks in the wells.
  • the recesses have steep, in particular vertical, end stops. The recesses project into the underlying guide for the rack 15.
  • the housing 5a has on its upper side a cutout, through which the carriage 5b can protrude, so that the carriage 5b can be connected to the lifting cylinder 10 or its piston rod 12b. At the same time, this section of the housing 5a represents stops for restricting the translational movement of the carriage 5b.
  • a groove for partially receiving a return spring 18 is provided in the carriage 5b.
  • a corresponding groove is provided in the housing 5a (not shown in FIG. 2b) so that the return spring 18 projects partially into the housing 5a and partially into the carriage 5b.
  • the return spring 18 is further provided on both sides with end caps in order to be able to be positioned safely and centered in the grooves of the housing 5a and the carriage 5b. If, based on the lifting cylinder 10, a relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a is initiated, in particular for the purpose of steering the coupling rod 3, the return spring 18 is compressed. As soon as the pneumatic lifting cylinder 10 is relaxed, the carriage 5b and the piston 12 of the lifting cylinder 10 are moved back to the basic position by relaxing the compressed return spring 18.
  • the actuator device has a first pawl 16a and a second pawl 16b, which are pressed apart by a compression spring 19.
  • the pawls 16a; 16b are rotatably mounted connected to the carriage 5b.
  • In the basic position of the actuator device 5 are the two pawls 16a; 16b on the ramp 17 of the housing 5a and are pressed by the compression spring 19 against them.
  • In a translational movement of the carriage 5b relative to the housing 5a in one of the two axial directions of the lifting cylinder 10 slides one of the two pawls 16a; 16b from the ramp 17 in the adjacent recesses.
  • the slipped pawl 16a; 16b protrudes into the guide of the housing 5a for the rack 15 after sliding.
  • the rack 15 has teeth or interventions over at least part of its total length.
  • the teeth of the rack 15 are the pawls 16a; 16b and the ramp 17 in the opposite direction.
  • Fig. 2c shows the first embodiment of the actuator device 5 in a side view.
  • the lifting cylinder 10 is positioned on the top of the housing 5a and is connected thereto.
  • the housing 5a has guides for the carriage 5b and underneath for the rack 15.
  • the return spring 18 protrudes with its diameter partially into the carriage 5b with the groove provided for this purpose and partly into the housing 5a with the groove provided for this purpose.
  • Fig. 3a shows the first embodiment of the actuator device in the sectional view AA of FIG. 2c.
  • Arrows indicate the directions of movement, in which the Aktorvorrichung 5 movable or the rack 15 is displaced.
  • the lifting cylinder 10 with the piston 12 and the cylinder housing 11 is connected via the piston rod 12b with the carriage 5b.
  • a piston head 12a of the piston 12 divides the cylinder housing 11 into a first volume VI and a second volume V2.
  • the lifting cylinder 10 preferably has two fluid inlets 13a; 13b for the first volume VI and the second volume V2 (not shown in FIG. 3a).
  • the lifting cylinder 10 is thus used as a double-acting lifting cylinder.
  • the actuator device 5 is located according to FIG. 3a in its basic position.
  • the ramp 17 is provided. On the ramp 17 are the two rotatably mounted pawls 16a; 16b arranged opposite each other. The two pawls 16a; 16b are attached to the carriage.
  • the compression spring 19 presses the pawls 16a; 16b apart and against the ramp 17 of the housing 5a. If one of the pawls 16a; 16b slides off of the ramp 17 in one of the respective adjacent recess engages the quitglittene pawl 16a; 16b into the depression and the rack 15 guided along it or their tooth engagement.
  • FIG. 3b illustrates the first embodiment of the actuator device 5 for a coupling system according to the invention in the sectional view B-B of FIG. 2c.
  • Fig. 3b the arrangement of the return spring 18 within the grooves in the housing 5a and in the carriage 5b can be seen.
  • the carriage 5b is displaceable in the provided guide within the housing 5a.
  • Fig. 3b shows the ramp 17 with the laterally arranged recesses.
  • the rack 15 protrudes beyond these recesses, as shown in FIG. 3b, so that when a pawl 16a slides; 16b of the ramp 17 in one of the recesses of the engagement of the respective pawl 16a; 16b takes place in the rack or their teeth.
  • FIG. 3c shows a detailed view XX according to FIG. 3a of the first exemplary embodiment of an actuator device 5.
  • the detail view XX represents the first and second pawls 16a; 16b rests on the ramp 17.
  • the compression spring 19 presses the two pawls 16a; 16b apart and against the ramp 17.
  • the ramp 17 on both sides sloping flanks, which open into depressions.
  • a pawl 16a; 16b which has previously been slid from the ramp 17, by a movement of the carriage 5b in the opposite direction again slide onto the ramp 17 or be pulled up.
  • FIGS. 4 a to 4 c illustrate a movement sequence of the exemplary actuator device 5 according to FIG.
  • a movement of the piston 12 to the right takes place on the basis of corresponding hydrostatic pressure conditions in the lifting cylinder 10, that is to say a higher hydrostatic pressure in the first volume VI and a lower hydrostatic pressure in the second volume V2.
  • the piston rod 12b transmits the movement of the lifting cylinder 10 to the carriage 5b, so that it is moved relative to the housing 5a, and thus also relative to the rail vehicle 1.
  • the ramp 17 is arranged in the housing 5a and also carries out no movement.
  • the pawls 16a; 16b are carried along by the carriage 5b moving to the right and slide over the ramp 17 to the right. At the end of the ramp 17, the second pawl 16b slides from the ramp 17 into the adjacent recess and engages in the teeth or the interventions of the toothed rack 15.
  • the first pawl 16a is partially still on the ramp 17th
  • the engagement of the second pawl 16b in the rack 15 is a positive and / or frictional connection with the teeth of the rack 15. While the carriage 5b is moved over the piston 12 and the piston rod 12b, the carriage 5b takes the rack 15 on the basis of the engaging second pawl 16b with.
  • FIG. 4b shows the status of the exemplary actuator device 5 as soon as the carriage 5b has reached the right stop of the housing 5a. After the right pawl 16b has engaged in the rack 15, the rack 15 has been carried along with the movement of the carriage 5b. As a result, a deflection of the coupling rod 3 is achieved, which is connected via the receptacle 20 with the rack 15 (not shown in Fig. 4a-4c).
  • Fig. 4c illustrates the return of the actuator device 5 and the carriage 5b and the piston 12 in the basic position by means of the return spring 18 (not shown in 4a to 4c).
  • the lifting cylinder 10 is relaxed, i. the hydrostatic pressure ratio between the first volume VI and the second volume V2 is dissolved, so that in both volumes VI; V2 the same hydrostatic pressure is present.
  • the return spring 18 Based on the relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a, the return spring 18 has been previously biased or compressed.
  • the lifting cylinder 10 can be relieved by a corresponding reduction of the hydrostatic pressure in the first volume VI.
  • the actuator device 5 is then moved back to the basic position.
  • the preloaded return spring 18 triggers a relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a, so that the piston head 12a returns to the longitudinal center of the cylinder housing 11.
  • the pawls 16a received in the carriage 5b; 16b pulled back onto the ramp 17, so that the positive and / or non-positive engagement of the second pawl 16b is dissolved in the rack 15.
  • the process according to FIGS. 4 a to 4 c can be repeated as often as desired until a maximum deflection of the coupling rod 3 or displacement of the rack 15 is provided. is enough.
  • a stop at an arbitrary position of the stroke of the Huzylinder 10 is not provided according to this first embodiment. It is always carried out a complete movement of the lifting cylinder 10 and the piston 12 from the basic position to the stop of the lifting cylinder 10 and the housing 5a.
  • the (preliminary) deflection of the coupling rod 3 with the coupling head 4 takes place step by step on the basis of the recurrent retraction of the actuator device 5 or of the carriage 5b into the basic position.
  • the illustrated actuator device 5 has the lifting cylinder 110, with the cylinder housing 111 and the piston 112.
  • the piston 112 has the piston head 112a and the piston rod 112b.
  • the piston bottom 112b divides the cylinder housing 111 into the first volume VI and the second volume V2.
  • the piston rod 112b is preferably connected directly to the coupling rod 3 (not shown in Fig. 5a, see Fig. 1). Consequently, a deflection of the piston 112 leads to a direct deflection of the coupling rod 3 in the axial direction of the lifting cylinder 10th
  • the cylinder housing 111 has two fluid inlets 113a; 113b in the vicinity of the end sides or at the end sides. According to FIG. 5a, four fluid outlets 114a; 114b; 114c; 114d are provided, which are preferably distributed at the same distance from one another along the longitudinal direction of the cylinder housing 111. Furthermore, in the basic position of the actuator device 5, the first volume VI and the second volume V2 are preferably assigned an equal number of fluid outlets. Furthermore, valves are provided at the fluid outlets 114a-114d (not shown in FIG. 5a) such that fluid opening of a fluid outlet 114a-114d causes fluid to flow out of the first volume VI and / or the second volume V2 of the cylinder housing 111 , is controllable.
  • FIG. 5 a shows the actuator device 5 or the lifting cylinder 10 in the basic position.
  • the first three fluid outlets 114a-c are fluidly separated while the valve is open at the fourth fluid outlet 114d.
  • a greater hydrostatic pressure is applied than in the second volume V2.
  • the piston 112 moves with the piston head 112a of FIG. 5b to the right.
  • a corresponding deflection of the coupling rod 3 is achieved via the movement of the piston rod 112b.
  • Fig. 5b the state is shown before the piston head 112a, the opened fourth fluid outlet 114d passes and thereby closes.
  • the piston head 112a reaches the fourth fluid outlet and closes it in fluid, so that no further fluid can escape from the second volume V2
  • the hydrostatic pressure in the second volume V2 increases. Accordingly, a movement of the piston 112 is slowed down as soon as the piston head 112a reaches the fluidly opened, fourth fluid outlet and at least partially closes.
  • FIG. 5c shows the state of the actuator device 5 according to the second exemplary embodiment as soon as the piston bottom 112a has exceeded the fluidly connected fluid outlet 114d.
  • this state of the actuator device 5 there is a fluid connection via the fourth fluid outlet 114d to the first volume VI.
  • the second volume V2 is closed in the flow, so that no fluid can flow out of the second volume V2.
  • a hydrostatic pressure is generated in the second volume V2, which counteracts the hydrostatic pressure in the first volume VI.
  • the hydrostatic pressures of the first and second volumes VI; V2 are the same.
  • movement of the piston 12 is decelerated until the hydrostatic pressures in the first volume VI and in the second volume V2 are equal.
  • the piston head 112a is oriented such that a balance of the hydrostatic pressures in the first volume VI and in the second volume V2 is achieved.
  • the piston bottom 112a closes the opened fourth fluid port 114d, so that the piston 112 assumes a defined position.
  • the coupling rod 3 is thus deflected targeted.
  • a stepwise deflection of the coupling rod 3 over the entire stroke of the lifting cylinder 110 can also be carried out stepwise by the fluid ports 114a-d are opened and closed successively in a controlled manner accordingly.
  • a fluid outlet 114a-d or a plurality of fluid outlets 114a-d may be fluidly closed simultaneously or serially based on the associated valves, if desired, movement of the piston 112 of the lift cylinder 110 may be controlled.
  • pneumatic lifting cylinder can be used with larger strokes because a targeted positioning of the piston 112 takes place on the basis of the fluid outlets 114a-d.
  • a stepwise deflection of the coupling rod 3 is thus possible, which is directly connected to the piston rod 112b.

Abstract

The invention relates to a coupling system for a rail vehicle (1), comprising a bearing block (2), which is provided on the rail vehicle (1), a coupling rod (3), which is connected to the vehicle (1) at the first end of the coupling rod by means of an articulated connection (2a), a coupling head (4), which is provided at the second end of the coupling rod (3) facing away from the rail vehicle (1), and an actuator device (5), which is arranged lateral to the coupling rod (3) and is connected to the rail vehicle (1) by means of a fixed bearing (6). The actuator device (5) is provided on one side with respect to the coupling rod (3) and has a pneumatic reciprocating cylinder (10) such that the coupling rod (3) can be deflected in two opposite directions, in particular incrementally, at the second of the coupling rod having the coupling head (4) and the actuator device (5) can be frictionally and/or interlockingly connected to the coupling rod (3).

Description

KUPPLUNGSSYSTEM MIT PN EUMATISCH ER AUSLENKUNG  COUPLING SYSTEM WITH PN EUMATIC HE LIFTING
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem für ein Schienenfahrzeug, insbesondere zur pneumatischen Auslenkung einer Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. The invention relates to a coupling system for a rail vehicle, in particular for the pneumatic deflection of a central buffer coupling for rail vehicles according to the preamble of the independent patent claim 1.
Ein System zur Auslenkung einer Kupplungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2014 101 986 AI bekannt. Die Kupplungsvorrichtung weist ein mit dem Wagenkasten verbundenes Stellglied auf. Dieses Stel lglied ist dazu ausgelegt, die Kupplungsstange bedarfsweise aus der Mittenstellung auszulenken. Indem die Kupplungsvorrichtung zweier sich gegenüberstehender Schienenfahrzeuge entsprechend vorausgelenkt werden, ist somit ein automatisches Kuppeln zweier Schienenfahrzeuge auch beispielsweise in engen Kurven möglich. A system for the deflection of a coupling device is known for example from DE 10 2014 101 986 AI. The coupling device has a connected to the car body actuator. This Stel lglied is designed to deflect the coupling rod, if necessary, from the center position. By the coupling device of two opposing rail vehicles are deflected accordingly, thus an automatic coupling of two rail vehicles, for example, in tight bends possible.
Die hierzu notwendigen Stellglieder bzw. Aktoren werden gemäß dem Stand der Technik vornehmlich als hydraulische Systeme ausgeführt, um eine schnelle und präzise Positionierung des Kupplungskopfes eines Schienenfahrzeuges mit einer beliebigen Auslenkung zu ermöglichen. Jedoch weisen Schienenfahrzeuge nur in seltenen Fällen Hydrauliksysteme auf. Die notwendigen Systemkomponenten, wie z. B. hydraulische Pumpen, Druckspeicher und Überdruckventile, müssen zusätzlich in die Infrastruktur des Schienenfahrzeuges integriert werden, um eine seitliche Auslenkung des Kupplungskopfes zu ermöglichen. Weiterhin stellt der Einsatz von Hydraulikflüssigkeiten wie beispielsweise Öl einen wesentlichen Risikofaktor im Brandfall dar. Hingegen bedingt der Einsatz von pneumatischen Systemlösungen kein zusätzliches Risiko im Betrieb eines Schienenfahrzeuges. Die Kompressibilität von gasförmigen Arbeitsmedien bzw. Fluiden bedingt hierbei eine schnelle aber schlagartige und mit Undefinierter Kraft eingeleitete Bewegung. Die Positionierung des Kupplungskopfes beim Vor-Auslenken der Kupplungsstange ist demzufolge schwierig einzustellen und ungenau . The actuators or actuators necessary for this purpose are carried out according to the prior art primarily as hydraulic systems in order to enable a quick and precise positioning of the coupling head of a rail vehicle with an arbitrary deflection. However, rail vehicles rarely have hydraulic systems. The necessary system components, such. As hydraulic pumps, accumulators and pressure relief valves, must be additionally integrated into the infrastructure of the rail vehicle to allow lateral deflection of the coupling head. Furthermore, the use of hydraulic fluids such as oil is a major risk factor in case of fire. By contrast, the use of pneumatic system solutions requires no additional risk in the operation of a rail vehicle. The compressibility of gaseous working fluids or fluids in this case causes a rapid but sudden movement initiated with undefined force. The positioning of the coupling head during pre-deflection of the coupling rod is therefore difficult to adjust and inaccurate.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungssystem zur Verfügung zu stellen, das eine einfache, kosteneffiziente und risikoarme Integration in ein Schienenfahrzeug ermöglicht. Ferner soll eine feinstufige (Vor- )Auslenkung des Kupplungskopfes einer Kupplungsvorrichtung ermöglicht werden. The present invention has for its object to provide a coupling system that allows a simple, cost-effective and low-risk integration into a rail vehicle. Furthermore, a fine-stage (pre-) deflection of the coupling head of a coupling device is to be made possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Kupplungssystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. This object is achieved by a coupling system according to independent claim 1. Further preferred embodiments are specified in the dependent claims.
Gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 weist das erfindungsgemäße Kupplungssystem für ein Schienenfahrzeug einen Lagerbock auf, der an dem Schienenfahrzeug angeordnet ist, eine Kupplungsstange, die an ihrem ersten Ende über eine gelenkige Verbindung mit dem Fahrzeug verbunden ist, einen Kupplungskopf, der an dem zweiten Ende der Kupplungsstange angeordnet ist, welches dem Schienenfahrzeug abgewandt ist, und eine Aktorvorrichtung, die seitlich der Kupplungsstange angeordnet ist. Die Aktorvorrichtung ist mit dem Schienenfahrzeug verbunden. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen Aktorvorrichtung und Schienenfahrzeug als ein Festlager ausgestaltet. Vorteilhafterweise ist die Aktorvorrichtung somit gegen das Schienenfahrzeug bzw. dessen Rahmen bzw. dessen Fahrgestell abgestützt, um eine Relativbewegung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf gegenüber dem Schienenfahrzeug zu ermöglichen. According to independent claim 1, the rail vehicle coupling system according to the invention comprises a bearing block disposed on the rail vehicle, a coupling rod connected at its first end to the vehicle via an articulated connection, a coupling head connected to the second end of the rail Coupling rod is arranged, which faces away from the rail vehicle, and an actuator device, which is arranged laterally of the coupling rod. The actuator device is connected to the rail vehicle. Preferably, the connection between actuator device and rail vehicle is designed as a fixed bearing. Advantageously, the actuator device is thus supported against the rail vehicle or its frame or its chassis in order to allow a relative movement of the coupling rod with the coupling head relative to the rail vehicle.
Die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung ist in Bezug auf die Kupplungsstange einseitig angeordnet. In dieser Anordnung liegt der Vorteil begründet, dass der Schwenkbereich der Kupplungsstange beim Auslenken, insbesondere in seitlicher Richtung, durch die Aktorvorrichtung nicht eingeschränkt wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter der Auslenkung der Kupplungsstange stets die Rotation der Kupplungsstange um eine Drehachse zu verstehen, sodass der Kupplungskopf eine zweckmäßige (Vor-)Auslenkung erfährt und das Verbinden bzw. das Koppeln zweier gegenüberstehender Schienenfahrzeuge ermöglicht wird. Zur Auslenkung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf, insbesondere einer sogenannten Mittelpufferkupplung, erfolgt die Rotation der Kupplungsstange stets um eine Drehachse, die durch die gelenkige Verbindung zwischen Kupplungsstange und Schienenfahrzeug bzw. Lagerbock verläuft. Sofern der Kupplungskopf über die Kupplungsstange hinreichend auslenkbar ist, können zwei sich gegenüberstehende Schienenfahrzeuge anhand des Greifbereiches der Mittelpufferkupplung miteinander gekoppelt werden. Die Auslenkung der Kupplungsvorrichtung ist somit insbesondere als eine Vor-Auslenkung zu verstehen, sodass das gegenseitige Finden der einander entgegengerichteten Kupplungsvorrichtungen ermöglicht wird . The actuator device according to the invention is arranged on one side with respect to the coupling rod. In this arrangement, there is the advantage that the pivoting range of the coupling rod during deflection, in particular in the lateral direction, is not limited by the actuator device. For the purposes of the present invention, the deflection of the coupling rod is always understood to mean the rotation of the coupling rod about an axis of rotation, so that the coupling head undergoes an appropriate (pre-) deflection and the connection or coupling of two opposing rail vehicles is made possible. For the deflection of the coupling rod with the coupling head, in particular a so-called central buffer coupling, the rotation of the coupling rod always takes place about an axis of rotation which passes through the articulated connection between the coupling rod and rail vehicle or bearing block. If the coupling head is sufficiently deflectable via the coupling rod, two opposing rail vehicles can be coupled to each other on the basis of the gripping area of the central buffer coupling. The deflection of the coupling device is thus to be understood in particular as a pre-deflection, so that the mutual finding of the opposing coupling devices is made possible.
Die Aktorvorrichtung weist einen pneumatischen Hubzylinder auf, sodass die Kupplungsstange an ihrem zweiten Ende mit dem Kupplungskopf in zwei entgegengesetzte Richtungen auslenkbar ist. Der Einsatz eines pneumatischen H ubzylinders bedingt den Vorteil, dass das Fluid bzw. Arbeitsfluid, im Gegensatz zu Hydraulikflüssigkeiten wie Öl, kein zusätzliches Risiko, beispielsweise im Brandfall, darstellt. Vielmehr können Medien wie Luft oder andere Gas eingesetzt werden, die weitere vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Unter anderem kann ein schwer entzündliches Arbeitsfluid gewählt werden, um das Gefahrenpotential im Brandfall weiter zu senken. The actuator device has a pneumatic lifting cylinder, so that the coupling rod is deflectable at its second end with the coupling head in two opposite directions. The use of a pneumatic lifting cylinder has the advantage that the fluid or working fluid, in contrast to hydraulic fluids such as oil, no additional risk, for example in case of fire, represents. Rather, media such as air or other gas can be used, which have further advantageous properties. Among other things, a flammable working fluid can be selected to further reduce the risk in the event of fire.
Ferner weist die Infrastruktur von Schienenfahrzeugen pneumatische Systeme auf, sodass keine zusätzlichen Komponenten, wie z. B. Druckspeicher, pneumatische Pumpen zur Bereitstellung eines komprimierten Arbeitsfluids oder Überdruckventile, notwendig werden. Vielmehr sind die bereits im Schienenfahrzeug integrierten Komponenten auch zur Versorgung der Aktorvorrichtung mit Arbeitsfluid gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Somit kann die Infrastruktur bzw. die Anzahl an Systemkomponenten, z. B. gegenüber einer hydraulischen Vorrichtung zur Auslenkung der Kupplungsstange, reduziert werden. Furthermore, the infrastructure of rail vehicles on pneumatic systems, so no additional components such. As pressure accumulator, pneumatic pumps to provide a compressed working fluid or pressure relief valves, necessary. Rather, the components already integrated in the rail vehicle can also be used to supply the actuator device with working fluid according to the present invention. Thus, the infrastructure or the number of system components, for. B. compared to a hydraulic device for the deflection of the coupling rod can be reduced.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kupplungsstange anhand der Aktorvorrichtung in zwei entgegengesetzte Richtungen auslenkbar. Somit ist pro Kupp- lungsvorrichtung bzw. pro Kupplungsstange eine einzige Aktorvorrichtung ausreichend, um die zweckmäßige Verwendung eines Schienenfahrzeuges zu ermöglichen. Die Anzahl an Komponenten zur Auslenkung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf wird reduziert. Neben einer reduzierten Ausfallwahrscheinlichkeit kann somit eine kosteneffiziente Herstellung sowie Instandhaltung gewährleistet werden. According to the present invention, the coupling rod is deflectable in two opposite directions by means of the actuator device. Thus, per coupling ment device or per coupling rod a single actuator device sufficient to allow the proper use of a rail vehicle. The number of components for the deflection of the coupling rod with the coupling head is reduced. In addition to a reduced probability of failure, a cost-efficient production and maintenance can thus be ensured.
Die Auslenkung der Kupplungsstange durch den pneumatischen Hubzylinder erfolgt insbesondere schrittweise. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, eine gewünschte Auslenkung der Kupplungsstange in mehrere Teilbewegungen zu untergliedern. In der Folge ist ein pneumatischer Hubzylinder einsetzbar, der einen kleineren maximalen Hubweg aufweist. Die Positioniergenauigkeit eines pneumatischen Hubzylinders ist auf diese Weise optimierbar, da der Einfluss der Kompressibilität des gasförmigen Arbeitsfluids reduziert wird. Der grundlegende Nachteil eines pneumatischen Hubzylinders gegenüber z. B. einem hydraulischen Hubzylinder ist in der Folge durch den Einsatz kleinerer Hubzylinder verringerbar. Dabei ist die schrittweise Auslenkung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf hinreichend genau und schnell, sodass einander gegenüberstehende Schienenfahrzeuge anhand des Greifbereiches des Kupplungskopfes miteinander verbindbar sind. The deflection of the coupling rod by the pneumatic lifting cylinder is particularly gradual. Advantageously, it is thus possible to subdivide a desired deflection of the coupling rod into a plurality of partial movements. As a result, a pneumatic lifting cylinder can be used, which has a smaller maximum stroke. The positioning accuracy of a pneumatic lifting cylinder can be optimized in this way, since the influence of the compressibility of the gaseous working fluid is reduced. The basic disadvantage of a pneumatic lifting cylinder against z. As a hydraulic lifting cylinder can be reduced in the sequence by the use of smaller lifting cylinder. The stepwise deflection of the coupling rod with the coupling head is sufficiently accurate and fast, so that opposing rail vehicles on the basis of the gripping region of the coupling head are connected to each other.
Die Aktorvorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Kupplungsstange verbindbar. Eine Verbindung zwischen der Aktorvorrichtung und der Kupplungsstange kann dauerhaft vorliegen. Jedoch muss die Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht kontinuierlich mit der Kupplungsstange verbunden sein. The actuator device can be frictionally and / or positively connected to the coupling rod according to the present invention. A connection between the actuator device and the coupling rod can be permanent. However, the actuator device according to the present invention need not be continuously connected to the coupling rod.
Insbesondere ist hierunter zu verstehen, dass die Aktorvorrichtung in ihrer Gesamtheit nicht zu jedem Zeitpunkt fest mit der Kupplungsstange verbunden sein muss. Entlang der Kraftübertragung innerhalb der Aktorvorrichtung können einzelne Komponenten der Aktorvorrichtung bedarfsweise von der Verbindung mit der Kupplungsstange entkoppelbar sein bzw. mit der Kupplungsstange verbindbar sein. Anhand einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung ist folglich eine Kraftübertragung durch die Aktorvorrichtung auf die Kupplungsstange herstellbar. So kann eine Auslenkung der Kupplungsstange bedarfsweise erzielt werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Hubzylinder ein Zylindergehäuse auf, das mit einem ersten Fluidanschluss und einem zweiten Fluidanschluss versehen ist. Der erste und der zweite Fluidanschluss sind als Flu- idzulauf und/oder Fluidablauf einsetzbar. Insbesondere ist der Hubzylinder als ein doppeltwirkender Hubzylinder ausgestaltet. Vorteilhafterweise ist mit dem Hubzylinder eine Bewegung in beide Richtungen entlang der Längsachse des Hubzylinders bedarfsweise ausführbar. Somit kann eine beliebige Position des Hubzylinders in gesteuerter bzw. geregelter Form mit hoher Genauigkeit angefahren werden. In particular, this is understood to mean that the actuator device in its entirety does not have to be permanently connected to the coupling rod at all times. As required, individual components of the actuator device can be decoupled from the connection with the coupling rod or can be connected to the coupling rod along the force transmission within the actuator device. Based on a non-positive and / or positive connection, therefore, a power transmission can be produced by the actuator device on the coupling rod. Thus, a deflection of the coupling rod can be achieved if necessary. According to an embodiment of the present invention, the lift cylinder has a cylinder housing provided with a first fluid port and a second fluid port. The first and the second fluid connection can be used as fluid inlet and / or fluid outlet. In particular, the lifting cylinder is designed as a double-acting lifting cylinder. Advantageously, with the lifting cylinder, a movement in both directions along the longitudinal axis of the lifting cylinder, if necessary executable. Thus, any position of the lifting cylinder can be approached in controlled or controlled form with high accuracy.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Hubzylinder eine Grundposition auf, bei der sich ein Kolbenboden eines Kolbens des Hubzylinders in einer Mittelposition befindet, sodass der Kolben in beiden axialen Richtungen des Hubzylinders bewegbar ist. Vorteilhafterweise stellt die Grundposition des Hubzylinders den Zustand dar, aus dem eine Bewegung des Kolbens erfolgt, um eine Auslenkung der Kupplungsstange zu erzielen. Die Mittelposition des Kolbenbodens ist entsprechend vorzugsweise in der längsseitigen Mitte des Zylindergehäuses vorgesehen. Aus der Grundposition ist der Hubzylinder bzw. der Kolben bedarfsweise in beide Richtungen entlang der Längsachse des Hubzylinders verfahrbar. In a further embodiment, the lifting cylinder has a basic position in which a piston head of a piston of the lifting cylinder is in a central position, so that the piston is movable in both axial directions of the lifting cylinder. Advantageously, the basic position of the lifting cylinder represents the state from which a movement of the piston takes place in order to achieve a deflection of the coupling rod. The center position of the piston crown is correspondingly preferably provided in the longitudinal center of the cylinder housing. From the basic position of the lifting cylinder or the piston is, if necessary, movable in both directions along the longitudinal axis of the lifting cylinder.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Aktorvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem ein Schlitten angeordnet und mit dem Hubzylinder derart verbunden ist, dass der Schlitten bei Bewegung des Kolbens gegenüber dem Gehäuse in axialer Richtung des Hubzylinders verschiebbar ist. Der Hubzylinder ist an einer ersten Seite mit dem Gehäuse und das Gehäuse wiederum mit dem Schienenfahrzeug verbunden. Die Aktorvorrichtung ist somit gegen das Schienenfahrzeug bzw. dessen Rahmen bzw. dessen Fahrgestell abgestützt. Der Schlitten ist mit dem Kolben des Hubzylinders verbunden. Vorteilhafterweise ist eine Relativbewegung des Schlittens gegenüber dem Schienenfahrzeug und dem Gehäuse der Aktorvorrichtung durch die Bewegung des Kolbens erzeugbar. Somit ist der Schlitten in beide Bewegungsrichtungen des Kolbens in Richtung der Längsachse des Hubzylinders bewegbar. Hierbei gleitet der Schlitten innerhalb des Gehäuses der Aktorvorrichtung, welches vorzugsweise eine entsprechende Führung für den Schlitten aufweist. Insbesondere kann das Gehäuse den Schlitten teilweise oder vollständig umgeben, sodass eine geführte, relative Bewegung des Schlittens in dem Gehäu- se in axialer Richtung des Hubzylinders möglich ist. Weiterhin kann in dem Gehäuse wenigstens ein Anschlag vorgesehen sein. So ist ein maximaler Verfahrweg des Schlittens gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Schienenfahrzeug unabhängig vom Hubzylinder in wenigstens einer Richtung begrenzbar. According to a further embodiment, the actuator device has a housing in which a carriage is arranged and connected to the lifting cylinder in such a way that the carriage is displaceable in the axial direction of the lifting cylinder when the piston moves relative to the housing. The lifting cylinder is connected at a first side to the housing and the housing in turn connected to the rail vehicle. The actuator device is thus supported against the rail vehicle or its frame or its chassis. The carriage is connected to the piston of the lifting cylinder. Advantageously, a relative movement of the carriage relative to the rail vehicle and the housing of the actuator device by the movement of the piston can be generated. Thus, the carriage is movable in both directions of movement of the piston in the direction of the longitudinal axis of the lifting cylinder. In this case, the carriage slides within the housing of the actuator device, which preferably has a corresponding guide for the carriage. In particular, the housing may partially or completely surround the carriage, so that a guided, relative movement of the carriage in the housing. se in the axial direction of the lifting cylinder is possible. Furthermore, at least one stop can be provided in the housing. Thus, a maximum travel of the carriage relative to the housing or the rail vehicle can be limited independently of the lifting cylinder in at least one direction.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Aktorvorrichtung eine Zahnstange auf, die in dem Gehäuse der Aktorvorrichtung verschiebbar angeordnet ist. Somit ist die Zahnstange entlang der beiden axialen Richtungen des Hubzylinders anhand des Gehäuses geführt. Ferner wird durch Zähne bzw. der Zahneingriffe ein bedarfsweiser Formschluss und/oder Kraftschluss ermöglicht, sodass eine Verschiebung in axialer Richtung ausführbar ist. Nach einer ersten Verschiebung der Zahnstange in dem Gehäuse ist der Formschluss und/oder Kraftschluss mit den Zähnen bzw. den Zahneingriffen lösbar. Die Zahnstange verbleibt in ihrer Position. Bei Wiederherstellung eines Formschlusses und/oder Kraftschlusses sind eine zweite und gegebenenfalls weitere Verschiebungen der Zahnstange in dem Gehäuse durchführbar. According to a further embodiment, the actuator device has a toothed rack, which is arranged displaceably in the housing of the actuator device. Thus, the rack is guided along the two axial directions of the lifting cylinder based on the housing. Furthermore, as required, teeth or tooth engagement enable an interlocking positive connection and / or force fit, so that a displacement in the axial direction can be carried out. After a first displacement of the rack in the housing of the positive connection and / or adhesion to the teeth or teeth meshes can be solved. The rack remains in its position. When restoring a form fit and / or adhesion, a second and optionally further displacements of the rack in the housing are feasible.
Vorzugsweise greift die Zahnstange kraftschlüssig und/oder formschlüssig in die Kupplungsstange ein. Indem die Zahnstange in dem Gehäuse der Aktorvorrichtung verschiebbar ist, wird über die Verschiebung der Zahnstange somit eine Auslenkung der Kupplungsstange ermöglicht. Preferably, the rack engages positively and / or positively in the coupling rod. By the rack is displaceable in the housing of the actuator device, thus a displacement of the coupling rod is made possible by the displacement of the rack.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Aktorvorrichtung mit der Kupplungsstange verbindbar, indem innerhalb der Aktorvorrichtung ein Formschluss und/oder Kraftschluss mit der Zahnstange herstellbar ist. Ferner ist eine Verbindung zwischen der Kupplungsstange und der Aktorvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung lösbar, indem innerhalb der Aktorvorrichtung eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit der Zahnstange gelöst wird. Somit ist die Aktorvorrichtung wenigstens teilweise von der Kupplungsstange entkoppelbar. According to this embodiment, the actuator device is connectable to the coupling rod by a positive connection and / or frictional connection with the rack can be produced within the actuator device. Furthermore, a connection between the coupling rod and the actuator device in the context of the present invention is releasable by a positive and / or non-positive connection with the rack is achieved within the actuator device. Thus, the actuator device is at least partially decoupled from the coupling rod.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Aktorvorrichtung mit einer drehbar gelagerten ersten Klinke und einer drehbar gelagerten zweiten Klinke in dem Schlitten versehen. Ferner ist eine Rampe in dem Gehäuse vorgesehen, auf der die erste Klinke und die zweite Klinke gleitend verschiebbar sind . Erfolgt eine Relativbewegung des Schlittens gegenüber dem Gehäuse der Aktorvorrichtung, werden die Klinken mit dem Schlitten mitgeführt und gegenüber der Rampe, auf der sie aufliegen und gegen die sie mittels einer Druckfeder gepresst werden, verschoben. In a further embodiment, the actuator device is provided with a rotatably mounted first pawl and a rotatably mounted second pawl in the carriage. Further, a ramp is provided in the housing on which the first pawl and the second pawl are slidable. If a relative movement of the carriage relative to the housing of the actuator device, the pawls are carried along with the carriage and opposite the ramp on which they rest and against which they are pressed by means of a compression spring, moved.
Bei Bewegung des Schlittens ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schlitten und der Zahnstange mittels der ersten Klinke oder der zweiten Klinke herstellbar. Abhängig von der Bewegungsrichtung des Schlittens gleitet die erste Klinke oder die zweite Klinke von der Rampe ab und greift in die Zähne der Zahnstange ein. Die andere Klinke verbleibt auf der Rampe, wodurch ein Eingriff auf die Zahnstange verhindert wird. Mit fortlaufender Bewegung des Kolbens des Hubzylinders bzw. des Schlittens ist die Zahnstange auf diese Weise mitführbar. Eine Verschiebung der Zahnstange kann in beliebigem Umfang erfolgen, bis der Kolben bzw. der Schlitten den jeweiligen Anschlag des Hubzylinders bzw. des Gehäuses erreicht. Ferner ist ein Ende der Bewegung erreicht, bevor auch die andere Klinke von der Rampe abgleitet. Upon movement of the carriage, a positive connection between the carriage and the rack by means of the first pawl or the second pawl can be produced. Depending on the direction of movement of the carriage, the first pawl or the second pawl slides off the ramp and engages the teeth of the rack. The other latch remains on the ramp, preventing engagement with the rack. With continuous movement of the piston of the lifting cylinder or the carriage, the rack is entrained in this way. A displacement of the rack can be made to any extent until the piston or the carriage reaches the respective stop of the lifting cylinder or the housing. Furthermore, one end of the movement is reached before the other pawl slides off the ramp.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Schrittweite pro Bewegungsablauf der Aktorvorrichtung anhand der Zähne bzw. Eingriffe der Zahnstange einstellbar. Ebenso ist der Hubweg, insbesondere der maximale Hubweg, des pneumatischen Hubzylinders variierbar, um die Schrittweite zu adaptieren. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine Schrittweite pro Bewegungsablauf gemäß der vorliegenden Ausführungsform dem halben Hubweg, aus der Grundposition bis zum Anschlag des Hubzylinders, entspricht. Ferner ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmendem Hubweg bzw. zunehmender Schrittweite die Positioniergenauigkeit des pneumatischen Hubzylinders und somit des pneumatisch auslenkbaren Kupplungssystems reduziert wird. For the purposes of the present invention, the step size per movement sequence of the actuator device is adjustable with reference to the teeth or interventions of the rack. Likewise, the stroke, in particular the maximum stroke of the pneumatic lift cylinder is variable to adapt the step size. It should be noted that a step size per movement according to the present embodiment, the half stroke, from the basic position to the stop of the lifting cylinder corresponds. Furthermore, it should be noted that with increasing stroke or increasing step size, the positioning accuracy of the pneumatic lifting cylinder and thus of the pneumatically deflectable coupling system is reduced.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Aktorvorrichtung mit einer Rückholfeder vor, die mit dem Gehäuse und dem Schlitten derart verbunden ist, dass die Aktorvorrichtung in die Grundposition rückstellbar ist. In der Grundposition liegen die erste Klinke und die zweite Klinke auf der Rampe auf. Vorzugsweise ist die Rückholfeder derart in der Aktorvorrichtung positioniert, dass die Rückholfeder jeweils teilweise in einer Nut des Schlittens und in einer Nut des Gehäuses angeordnet ist. Bei einer relativen Bewegung des Schlittens gegenüber dem Gehäuse wird die Feder auf diese Weise komprimiert und eine Rückstellkraft gespeichert. Zur Positionierung der Rückholfeder ist an den Endsei- ten der Rückholfeder vorzugsweise ein Zentriermittel bzw. Positioniermittel vorgesehen. Another embodiment of the present invention provides the actuator device with a return spring connected to the housing and the carriage such that the actuator device is recoverable to the home position. In the home position, the first pawl and the second pawl are on the ramp. Preferably, the return spring is positioned in the actuator device such that the return spring is in each case partially arranged in a groove of the carriage and in a groove of the housing. In a relative movement of the carriage relative to the housing, the spring is compressed in this manner and stored a restoring force. For the positioning of the return spring, the end Th the return spring preferably provided a centering or positioning.
Vorteilhafterweise ist die Aktorvorrichtung bzw. der Schlitten zusammen mit dem Kolben durch die Rückholfeder in eine Grundposition rückstellbar, wenn der pneumatische Hubzylinder entspannt wird. Ferner wird durch die Rückholfeder bzw. das Zurückstellen der Aktorvorrichtung in die Grundposition ein Formschluss und/oder Kraftschluss des Schlittens mit der Zahnstange, über die beiden Klinken, automatisch gelöst. Die Zahnstange verbleibt bei der Rückstellung der Aktorvorrichtung vorteilhafterweise in ihrer zuvor eingestellten Position. Advantageously, the actuator device or the carriage is reset together with the piston by the return spring in a basic position when the pneumatic lifting cylinder is relaxed. Further, by the return spring or the return of the actuator device in the basic position, a positive connection and / or adhesion of the carriage with the rack, over the two pawls, automatically released. The rack remains in the provision of the actuator device advantageously in its previously set position.
Sofern die Rückholfeder die Aktorvorrichtung in ihre Grundposition zurückfährt, werden die erste Klinke und die zweite Klinke auf die Rampe gezogen. Insbesondere wird die Klinke, die bei der vorhergehenden Bewegung des Schlittens von der Rampe abgeglitten ist, wieder auf die Rampe geführt. So wird der formschlüssige und/oder kraftschlüssige Eingriff der abgeglittenen Klinke in die Zahnstange gelöst. Wenn die Aktorvorrichtung bzw. der Kolben und der Schlitten der Aktorvorrichtung in die Grundposition fahren, verbleibt die Zahnstange folglich an ihrer relativen Position gegenüber dem Gehäuse der Aktorvorrichtung. Eine zuvor erzielte Verschiebung der Zahnstange bleibt erhalten. Folglich bleibt auch eine zuvor eingestellte Auslenkung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf erhalten. If the return spring returns the actuator device to its basic position, the first pawl and the second pawl are pulled onto the ramp. In particular, the pawl, which has slid off the ramp during the previous movement of the carriage, is returned to the ramp. Thus, the form-fitting and / or non-positive engagement of the slipped pawl is released into the rack. Consequently, when the actuator device or the piston and the carriage of the actuator device move to the home position, the rack remains at its relative position relative to the housing of the actuator device. A previously achieved displacement of the rack is maintained. Consequently, a previously set deflection of the coupling rod with the coupling head is maintained.
Wird anschließend eine weitere Bewegung des Kolbens mit dem Schlitten initiiert, gleitet eine der Klinken entsprechend der Bewegungsrichtung von der Rampe ab und greift in die Zahnstange ein, um diese mitzuführen. Nach dem Erreichen der gewünschten Position verfährt die Rückholfeder den Schlitten wieder in die Grundposition. Eine weitere Verschiebung der Zahnstange ist erfolgt. Indem die Verschiebung des Schlittens mit den Klinken in eine Richtung und die nachfolgende Rückstellung in die Grundposition mehrfach hintereinander durchgeführt werden, erfolgt eine schrittweise Verschiebung der Zahnstange um ein gewünschtes Maß. Indem die Zahnstange mit der Kupplungsstange des Schienenfahrzeuges in Eingriff steht, ist durch die Aktorvorrichtung schrittweise eine gewünschte Auslenkung der Kupplungsstange mit dem Kupplungskopf erzielbar. In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse der Aktorvorrichtung eine Bremseinheit auf, sodass eine relative Bewegung der Zahnstange gegenüber dem Gehäuse verzögerbar ist. Vorteilhafterweise kann keine freie Bewegung der Zahnstange in dem Gehäuse erfolgen. Insbesondere bei einer Neigung der Fahrstrecke und eine dadurch begründete Schräglage des Schienenfahrzeuges ist auf diese Weise einer unerwünschten Verschiebung der Zahnstange in dem Gehäuse vorbeugbar. Unter anderem kann die Bremseinheit als eine federbelastete Rasteinheit vorgesehen sein. Die federbelastete Rasteinheit greift in die Zahnstange ein. Eine freie Bewegung der Zahnstange in dem Gehäuse wird verzögert. If subsequently a further movement of the piston with the carriage is initiated, one of the pawls slides off the ramp according to the direction of movement and engages in the rack in order to carry it along. After reaching the desired position, the return spring moves the carriage back to the basic position. Another shift of the rack is done. By performing the displacement of the carriage with the pawls in one direction and the subsequent return to the basic position several times in succession, a stepwise displacement of the rack takes place by a desired amount. By the rack is in engagement with the coupling rod of the rail vehicle, a desired deflection of the coupling rod with the coupling head is gradually achieved by the actuator device. In a further embodiment, the housing of the actuator device has a brake unit, so that a relative movement of the rack relative to the housing can be delayed. Advantageously, no free movement of the rack can be done in the housing. In particular, with a slope of the route and a thus justified oblique position of the rail vehicle an undesirable displacement of the rack in the housing can be prevented in this way. Among other things, the brake unit may be provided as a spring-loaded detent unit. The spring-loaded catch unit engages in the rack. Free movement of the rack in the housing is delayed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Verzögerung der Zahnstange durch Reibung. Eine derartige Reibbremse kann als eine manuell bedienbare Bremse oder als eine selbstwirkende Bremse oder als eine kontinuierlich wirkende Bremse ausgestaltet sein. Die auf die Zahnstange wirkende Reibkraft ist hierbei derart anzusetzen, dass insbesondere eine unerwünschte freie Bewegung der Zahnstange, z. B. durch die Schwerkraft bei Neigung des Schienenfahrzeuges, verhindert wird. Es besteht der Vorteil, dass eine Position der Zahnstange auch unter der Einwirkung von Schwerkraft gehalten werden kann. According to a further embodiment, the delay of the rack is effected by friction. Such a friction brake may be designed as a manually operated brake or as a self-acting brake or as a continuously acting brake. The frictional force acting on the rack is in this case to be set such that in particular an undesirable free movement of the rack, z. B. by gravity in inclination of the rail vehicle is prevented. There is the advantage that a position of the rack can also be kept under the action of gravity.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind entlang des Zylindergehäuses wenigstens ein erster Fluidauslass und ein zweiter Fluidauslass vorgesehen. Die Fluidanschlüsse sind in diesem Fall bevorzugterweise als Fluidzuläu- fe einsetzbar. According to one embodiment of the present invention, at least a first fluid outlet and a second fluid outlet are provided along the cylinder housing. In this case, the fluid connections can preferably be used as fluid feeds.
In der Grundposition des Hubzylinders liegen seitlich des Kolbenbodens ein erstes und ein zweites Volumen vor. Bevorzugterweise sind die Fluidauslässe an dem Zylindergehäuse derart angeordnet, dass in der Grundposition des Hubzylinders je ein Fluidauslass pro Volumen vorliegt. Ein Arbeitsfluid ist vorzugsweise beidseitig des Kolbenbodens aus dem jeweiligen Volumen des Hubzylinders über den ersten und/oder zweiten Fluidauslass ausleitbar. Dadurch besteht der Vorteil, die Fluidanschlüsse zur Zuführung von Fluid einsetzen zu können, während die Fluidauslässe zum Ausleiten von Fluid aus dem Zylindergehäuse einsetzbar sind . In the basic position of the lifting cylinder, a first volume and a second volume are located laterally of the piston crown. Preferably, the fluid outlets are arranged on the cylinder housing such that there is one fluid outlet per volume in the basic position of the lifting cylinder. A working fluid can be diverted on both sides of the piston head from the respective volume of the lifting cylinder via the first and / or second fluid outlet. This has the advantage of being able to use the fluid connections for the supply of fluid, while the fluid outlets for discharging fluid from the cylinder housing can be used.
Im Allgemeinen ist ein Fluidauslass keinem der beiden Volumina des Hubzylinders fest zugeordnet. Ein Fluidauslass ermöglicht die Herstellung einer strömungsmäßigen Verbindung zu einem der Volumina in Abhängigkeit von der Position des Kolbens bzw. des Kolbenbodens. Die Fluidauslässe sind abhängig von der Position des Kolbenbodens innerhalb des Zylindergehäuses jeweils dem ersten Volumen oder dem zweiten Volumen zugeordnet. Sofern der Kolbenboden exakt an der Position eines Fluidauslasses steht, wird dieser Fluidauslass durch den Kolbenboden strömungsmäßig verschlossen, sodass der Fluidauslass keinem der beiden Volumina zugeordnet ist. Dann kann kein Fluid aus dem Hubzylinder über diesen verschlossenen Fluidauslass ausströmen. In general, a fluid outlet is not assigned to any of the two volumes of the lifting cylinder. A fluid outlet makes it possible to establish a fluid connection to one of the volumes as a function of the position of the fluid Piston or the piston crown. The fluid outlets are assigned to the first volume or the second volume depending on the position of the piston bottom within the cylinder housing. If the piston head is exactly at the position of a fluid outlet, this fluid outlet is fluidly closed by the piston crown so that the fluid outlet is not assigned to either of the two volumes. Then, no fluid can flow out of the lift cylinder via this closed fluid outlet.
Insbesondere sind die Fluidauslässe zum strömungsmäßigen Ausleiten von gasförmigem Arbeitsfluid aus einem Volumen des Hubzylinders vorgesehen. Gleichfalls ist nicht ausgeschlossen, dass die Fluidauslässe als strömungsmäßige Verbindungen zum Einleiten von Fluid in ein Volumen des Hubzylinders einsetzbar sind. Ebenso kann es vorteilhaft sein, die Fluidanschlüsse zum Ausleiten von Arbeitsfluid aus dem Hubzylinder einzusetzen, insbesondere um den Hubzylinder in eine Endposition bzw. Anschlagsposition zu fahren. Vorteilhafterweise sind mit den Fluidanschlüssen und den Fluidauslässen sämtliche Kombination zum Einleiten und Ausleiten von Fluid in und aus einem Volumen des Hubzylinders darstellbar. In particular, the fluid outlets are provided for fluidically discharging gaseous working fluid from a volume of the lifting cylinder. Likewise, it is not excluded that the fluid outlets can be used as fluid connections for introducing fluid into a volume of the lifting cylinder. Likewise, it may be advantageous to use the fluid connections for discharging working fluid from the lifting cylinder, in particular to drive the lifting cylinder in an end position or stop position. Advantageously, all the combination for introducing and discharging fluid into and out of a volume of the lifting cylinder can be represented with the fluid connections and the fluid outlets.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Hubzylinder über die Kolbenstange direkt mit der Kupplungsstange verbunden. Im Sinne der vorliegenden Verbindung ist die Aktorvorrichtung mit der Kupplungsstange formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar. Jedoch ist gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, dass eine Verbindung zwischen der Kupplungsstange und der Kolbenstange kontinuierlich vorliegt. Anhand der wenigstens zwei Fluidauslässe ist die Bewegung des Kolbens derart steuerbar, dass pneumatische Hubzylinder mit großen Hubwegen einsetzbar sind . According to this embodiment, the lifting cylinder is connected via the piston rod directly to the coupling rod. For the purposes of the present invention, the actuator device can be positively and / or non-positively connected to the coupling rod. However, according to this embodiment, it is provided that a connection between the coupling rod and the piston rod is continuous. On the basis of the at least two fluid outlets, the movement of the piston can be controlled in such a way that pneumatic lifting cylinders with large lifting distances can be used.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Fluidauslässe jeweils mit einem Ventil strömungsmäßig verbunden, sodass ein Ausströmen von Fluid aus dem Zylindergehäuse über wenigstens einen der Fluidauslässe steuerbar ist. Vorteilhafterweise sind die hydrostatischen Druckverhältnisse in den zwei Volumina des Hubzylinders anhand der Fluidanschlüsse, die hierbei als Fluid- zulauf verwendet werden, und den Fluidauslässen einstell- und steuerbar. Eine Bewegung des Kolbens des Hubzylinders ist erzeugbar, indem in den Volumina des Zylindergehäuses, beidseitig des Kolbenbodens, unterschiedliche hydrostati- sehe Drücke eingestellt werden. Dieses hydrostatische Druckverhältnis ist durch eine Druckerhöhung über die Fluidanschlüsse adaptierbar, oder über das Öffnen wenigstens eines der Ventile, um Arbeitsfluid über den entsprechenden Fluidaus- lass aus dem Hubzylinder ausströmen zu lassen. In a further embodiment of the present invention, the fluid outlets are each fluidly connected to a valve, so that an outflow of fluid from the cylinder housing via at least one of the fluid outlets is controllable. Advantageously, the hydrostatic pressure conditions in the two volumes of the lifting cylinder can be adjusted and controlled on the basis of the fluid connections, which are used here as the fluid inlet, and the fluid outlets. A movement of the piston of the lifting cylinder can be generated by different hydrostatic pressure in the volumes of the cylinder housing, on both sides of the piston crown. see pressures are set. This hydrostatic pressure ratio can be adapted by increasing the pressure across the fluid connections or by opening at least one of the valves in order to allow working fluid to flow out of the lifting cylinder via the corresponding fluid outlet.
Es ist möglich, eine Bewegung des Kolbens in dem Zylindergehäuse, und somit eine Auslenkung der Kupplungsstange, durch eine hohe hydrostatische Druckdifferenz in den beiden Volumina des Hubzylinders zu erzeugen. Ferner ist es möglich, eine solche Bewegung der Kupplungsstange zu erzeugen, indem bei gleichem Druck in dem ersten und zweiten Volumen des Hubzylinders wenigstens ein Flu- idauslass geöffnet wird, der ein Ausströmen von Arbeitsfluid aus einem der Volumina und eine damit verbundene Druckabnahme ermöglicht. Ferner ist es möglich, die Erhöhung des hydrostatischen Drucks in einem Volumen durch das Einleiten zusätzlichen Arbeitsfluids und das Auslassen von Arbeitsfluid aus dem anderen Volumen gleichzeitig auszuführen. Auf diese Weise kann eine optimale Ver- fahrgeschwindigkeit bei exakter Positionierung der Kupplungsstange im Zuge der Auslenkung erreicht werden. It is possible to generate a movement of the piston in the cylinder housing, and thus a deflection of the coupling rod, by a high hydrostatic pressure difference in the two volumes of the lifting cylinder. Further, it is possible to generate such movement of the coupling rod by opening at least one fluid outlet at the same pressure in the first and second volumes of the lift cylinder, which allows outflow of working fluid from one of the volumes and associated pressure decrease. Further, it is possible to simultaneously carry out the increase of the hydrostatic pressure in one volume by introducing additional working fluid and discharging working fluid from the other volume. In this way, an optimal travel speed can be achieved with exact positioning of the coupling rod in the course of the deflection.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Fluidauslässe über die Länge des Zylindergehäuses vorzugsweise in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Vorteilhafterweise ist somit in der Grundposition der Aktorvorrichtung beidseitig des Kolbenbodens jeweils wenigstens ein Fluidauslass angeordnet. Somit ist eine gezielte Bewegung des Kolbens in beide axialen Richtungen des Hubzylinders möglich. According to a further embodiment, the fluid outlets over the length of the cylinder housing are preferably arranged at the same distance from each other. Advantageously, in each case at least one fluid outlet is arranged in the basic position of the actuator device on both sides of the piston crown. Thus, a targeted movement of the piston in both axial directions of the lift cylinder is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Bewegung des Kolbens erzeugbar, indem anhand wenigstens eines der Ventile eine strömungsmäßige Verbindung über den zugehörigen Fluidauslass herstellbar ist. Sofern das wenigstens eine Ventil geöffnet wird, strömt aus dem zugeordneten Volumen des Zylindergehäuses das Arbeitsfluid den hydrostatischen Druckverhältnissen entsprechend über den zugehörigen Fluidauslass aus dem Zylindergehäuse aus. Gemäß den hydrostatischen Druckverhältnissen zwischen den beiden Volumina in dem Zylindergehäuse bewegt sich der Kolben in Richtung des kleineren hydrostatischen Drucks. Sobald der Kolbenboden den Fluidauslass, über den Arbeitsfluid aus dem Zylindergehäuse ausströmt, erreicht und diesen Fluidauslass verschließt, kann kein weiteres Fluid aus dem Zylindergehäuse ausströmen. In der Folge kommt es zu einem Druckausgleich zwischen den beiden Volumina des Zylindergehäuses. Der Kolben ist auf vorteilhafter Weise in gedämpfter Form abbremsbar. Ferner ist eine gewünschte Position des Kolbens anhand der Fluidauslässe präzise anfahrbar. Aufgrund der Verbindung zwischen der Kolbenstange und der Kupplungsstange ist auf diese Weise eine Auslenkung der Kupplungsstange erzielbar. According to a further embodiment, a movement of the piston can be generated by means of at least one of the valves, a fluid connection via the associated fluid outlet can be produced. If the at least one valve is opened, the working fluid flows out of the assigned volume of the cylinder housing in accordance with the hydrostatic pressure conditions via the associated fluid outlet from the cylinder housing. According to the hydrostatic pressure ratios between the two volumes in the cylinder housing, the piston moves in the direction of the smaller hydrostatic pressure. As soon as the piston bottom reaches the fluid outlet through which working fluid flows out of the cylinder housing and closes this fluid outlet, no further fluid can flow out of the cylinder housing , In the episode it comes to a pressure equalization between the two volumes of the cylinder housing. The piston is braked in an advantageous manner in a damped form. Furthermore, a desired position of the piston can be precisely approached with reference to the fluid outlets. Due to the connection between the piston rod and the coupling rod, a deflection of the coupling rod can be achieved in this way.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sollen im Sinne der vorliegenden Erfindung hierdurch nicht ausgeschlossen sein. The invention is explained in more detail below on the basis of embodiments with reference to the accompanying schematic drawings. Further embodiments of the article according to the invention are therefore not to be excluded in the context of the present invention.
Es zeigen schematisch : They show schematically:
Fig. 1 : eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug; 1 shows a coupling device according to the invention for a rail vehicle;
Fig. 2a : ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung; 2a shows a first embodiment of an actuator device according to the invention;
Fig. 2b: das erste Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Explosionsdarstellung; FIG. 2b shows the exploded view of the first exemplary embodiment of an actuator device according to the present invention; FIG.
Fig. 2c: das erste Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht; Fig. 2c: the first embodiment of an actuator device according to the present invention in side view;
Fig. 3a : das erste Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Schnittansicht A-A gemäß Fig. 2c; 3a shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the sectional view A-A according to FIG. 2c;
Fig. 3b: das erste Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Schnittansicht B-B gemäß Fig. 2c; 3b shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the sectional view B-B of FIG. 2c.
Fig. 3c: das erste Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Detailansicht X-X gemäß Fig. 3a; Fig. 4a-c: ein beispielhafter Ablauf zur Erzielung einer Auslenkung der Kupplungsstange mit dem ersten Ausführungsbeispiel einer Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und 3c shows the first embodiment of an actuator device according to the present invention in the detail view XX according to FIG. 3a; 4a-c: an exemplary sequence for achieving a deflection of the coupling rod with the first embodiment of an actuator device according to the present invention; and
Fig . 5a-c: ein beispielhafter Ablauf zur Erzielung einer Auslenkung der Kupplungsstange mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Aktorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 5a-c: an exemplary sequence for achieving a deflection of the coupling rod with a second embodiment of the actuator device according to the present invention.
Fig . 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kupplungssystems für ein Schienenfahrzeug 1. Das Kupplungssystem weist einen Lagerbock 2 auf. An dem Lagerbock 2 ist eine Kupplungsstange 3 mit ihrem ersten Ende anhand einer gelenkigen Verbindung 2a angebracht. An dem zweiten Ende der Kupplungsstange 3, das dem Schienenfahrzeug 1 abgewandt ist, ist ein Kupplungskopf 4 zur Verbindung mit einem weiteren Schienenfahrzeug bzw. dessen Kupplungsvorrichtung vorgesehen. Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the inventive coupling system for a rail vehicle 1. The coupling system has a bearing block 2. On the bearing block 2, a coupling rod 3 is attached with its first end by means of an articulated connection 2a. At the second end of the coupling rod 3, which faces away from the rail vehicle 1, a coupling head 4 is provided for connection to a further rail vehicle or its coupling device.
Seitlich der Kupplungsstange 3 ist eine Aktorvorrichtung 5 angeordnet. Insbesondere ist die Aktorvorrichtung 5 in Bezug auf die Kupplungsstange 3 einseitig positioniert. Die Aktorvorrichtung 5 ist mittels eines Festlagers 6 an dem Schienenfahrzeug 1 oder an dessen Rahmen oder an dessen Fahrgestell angebracht. Ferner greift die Aktorvorrichtung 5 anhand einer Zahnstange 15 bzw. einer Kolbenstange 112b auf die Kupplungsstange 3 ein, sodass eine seitliche Auslenkung der Kupplungsstange 3 mit dem Kupplungskopf 4 möglich ist. Anhand der Aktorvorrichtung 5 ist eine seitliche Auslenkung der Kupplungsstange 3 in zwei Richtungen möglich. Die Kupplungsstange 3 rotiert dabei um eine Drehachse, die durch die gelenkige Verbindung 2a der Kupplungsstange 3 mit dem Lagerbock 2 verläuft. Laterally of the coupling rod 3, an actuator device 5 is arranged. In particular, the actuator device 5 is positioned on one side with respect to the coupling rod 3. The actuator device 5 is mounted by means of a fixed bearing 6 on the rail vehicle 1 or on its frame or on the chassis. Furthermore, the actuator device 5 engages with the aid of a rack 15 or a piston rod 112b on the coupling rod 3, so that a lateral deflection of the coupling rod 3 with the coupling head 4 is possible. On the basis of the actuator device 5, a lateral deflection of the coupling rod 3 in two directions is possible. The coupling rod 3 rotates about an axis of rotation which passes through the articulated connection 2a of the coupling rod 3 with the bearing block 2.
Fig . 2a veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Aktorvorrichtung 5 für ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem. Die Aktorvorrichtung 5 weist gemäß Fig . 2a ein Gehäuse 5a auf. In dem Gehäuse 5a ist die Zahnstange 15 verschiebbar gelagert und geführt. Die Zahnstange 15 weist eine Aufnahme 20 zur Verbindung mit der Kupplungsstange 3 auf (vgl . Fig. 1). Ferner weist die Aktorvorrichtung 5 einen Hubzylinder 10 auf, der an einer Seite mit dem Gehäuse 5a verbunden ist. Der Hubzylinder 10 ist an seiner anderen Seite über einen Kolben 12, der eine Kolbenstange 12b aufweist, mit einem Schlitten 5b (in Fig. 2a nicht darge- stellt) verbunden. Der Hubzylinder 10 ist hierzu an beiden Seiten mit geeigneten Aufnahmevorrichtungen ausgestaltet. Nach Fig. 2a werden die Verbindungen zwischen Gehäuse 5a und Hubzylinder 10 sowie zwischen Hubzylinder 10 bzw. Kolbenstange 12b und Schlitten 5b mittels einer Bolzenverbindung hergestellt und gesichert. Somit kann eine translatorische Bewegung des Kolbens 12 in dem Hubzylinder 10 auf den Schlitten 5b übertragen werden, wobei sich der Hubzylinder 10 gegen das Gehäuse 5a abstützt. Das Gehäuse 5a ist wiederrum mit dem Schienenfahrzeug 1 verbindbar (in Fig . 2a nicht gezeigt), sodass eine Kraftübertragung auf das Schienenfahrzeug 1 bzw. dessen Rahmen oder Fahrgestell erfolgt. Fig. 2a illustrates a first exemplary embodiment of the actuator device 5 for a clutch system according to the invention. The actuator device 5, as shown in FIG. 2a a housing 5a. In the housing 5a, the rack 15 is slidably mounted and guided. The rack 15 has a receptacle 20 for connection to the coupling rod 3 (see Fig. 1). Furthermore, the actuator device 5 has a lifting cylinder 10 which is connected on one side to the housing 5a. The lifting cylinder 10 is connected on its other side via a piston 12, which has a piston rod 12b, with a carriage 5b (not shown in FIG. 2a). represents). The lifting cylinder 10 is designed for this purpose on both sides with suitable receiving devices. According to Fig. 2a, the connections between the housing 5a and the lifting cylinder 10 and between the lifting cylinder 10 and piston rod 12b and slide 5b are made and secured by means of a bolt connection. Thus, a translational movement of the piston 12 in the lifting cylinder 10 can be transmitted to the carriage 5b, wherein the lifting cylinder 10 is supported against the housing 5a. The housing 5a is in turn connected to the rail vehicle 1 (not shown in Fig. 2a), so that a power transmission to the rail vehicle 1 and its frame or chassis is carried out.
Fig. 2b zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung 5 in einer Explosionsdarstellung. Die Aktorvorrichtung 5 weist das zweiteilig ausgeführte Gehäuse 5a und den Schlitten 5b auf, der in dem Gehäuse 5a verschiebbar gelagert und geführt ist. In dem Gehäuse 5a ist eine Rampe 17 vorgesehen, die entlang der Führung für den Schlitten 5b angeordnet ist. Beidseitig der Rampe 17 sind Vertiefungen vorgesehen, welche die Führungsfläche des Gehäuses 5a für den Schlitten 5b unterbrechen. Die Rampe 17 mündet mit abfallenden Flanken in die Vertiefungen. Am gegenüberliegenden Ende weisen die Vertiefungen steile, insbesondere senkrechte, Endanschläge auf. Die Vertiefungen ragen in die darunterliegende Führung für die Zahnstange 15 hinein. FIG. 2b shows the first exemplary embodiment of the actuator device 5 according to the invention in an exploded view. The actuator device 5 has the two-part housing 5a and the carriage 5b, which is displaceably mounted and guided in the housing 5a. In the housing 5a, a ramp 17 is provided, which is arranged along the guide for the carriage 5b. Recesses are provided on both sides of the ramp 17 which interrupt the guide surface of the housing 5a for the carriage 5b. The ramp 17 opens with falling flanks in the wells. At the opposite end, the recesses have steep, in particular vertical, end stops. The recesses project into the underlying guide for the rack 15.
Weiterhin weist das Gehäuse 5a an seiner Oberseite einen Ausschnitt auf, durch den der Schlitten 5b hindurchragen kann, sodass der Schlitten 5b mit dem Hubzylinder 10 bzw. dessen Kolbenstange 12b verbindbar ist. Gleichzeitig stellt dieser Ausschnitt des Gehäuses 5a Anschläge zur Beschränkung der translatorischen Bewegung des Schlittens 5b dar. Furthermore, the housing 5a has on its upper side a cutout, through which the carriage 5b can protrude, so that the carriage 5b can be connected to the lifting cylinder 10 or its piston rod 12b. At the same time, this section of the housing 5a represents stops for restricting the translational movement of the carriage 5b.
Gemäß Fig. 2b ist in dem Schlitten 5b eine Nut zur teilweisen Aufnahme einer Rückholfeder 18 vorgesehen. Vorzugsweise ist in dem Gehäuse 5a eine korrespondierende Nut vorgesehen (in Fig . 2b nicht gezeigt), sodass die Rückholfeder 18 teilweise in das Gehäuse 5a und teilweise in den Schlitten 5b hineinragt. Die Rückholfeder 18 ist ferner beidseitig mit Endkappen versehen, um sicher sowie zentriert in den Nuten des Gehäuses 5a sowie des Schlittens 5b positioniert werden zu können. Sofern anhand des Hubzylinders 10 eine Relativbewegung des Schlittens 5b gegenüber dem Gehäuse 5a eingeleitet wird, insbesondere zur Aus- lenkung der Kupplungsstange 3, wird die Rückholfeder 18 komprimiert. Sobald der pneumatische Hubzylinder 10 entspannt wird, wird der Schlitten 5b und der Kolben 12 des Hubzylinders 10 durch das Entspannen der komprimierten Rückholfeder 18 wieder in die Grundposition zurückgefahren. According to Fig. 2b, a groove for partially receiving a return spring 18 is provided in the carriage 5b. Preferably, a corresponding groove is provided in the housing 5a (not shown in FIG. 2b) so that the return spring 18 projects partially into the housing 5a and partially into the carriage 5b. The return spring 18 is further provided on both sides with end caps in order to be able to be positioned safely and centered in the grooves of the housing 5a and the carriage 5b. If, based on the lifting cylinder 10, a relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a is initiated, in particular for the purpose of steering the coupling rod 3, the return spring 18 is compressed. As soon as the pneumatic lifting cylinder 10 is relaxed, the carriage 5b and the piston 12 of the lifting cylinder 10 are moved back to the basic position by relaxing the compressed return spring 18.
Ferner weist die Aktorvorrichtung gemäß Fig. 2b eine erste Klinke 16a und eine zweite Klinke 16b auf, die über eine Druckfeder 19 auseinander gepresst werden. Die Klinken 16a; 16b sind drehbar gelagert mit dem Schlitten 5b verbunden. In der Grundposition der Aktorvorrichtung 5 liegen die beiden Klinken 16a; 16b auf der Rampe 17 des Gehäuses 5a auf und werden durch die Druckfeder 19 gegen diese gepresst. Bei einer translatorischen Bewegung des Schlittens 5b gegenüber dem Gehäuse 5a in eine der beiden axialen Richtungen des Hubzylinders 10 gleitet eine der beiden Klinken 16a; 16b von der Rampe 17 in die danebenliegende Vertiefungen ab. Die abgeglittene Klinke 16a; 16b ragt nach dem Abgleiten in die Führung des Gehäuses 5a für die Zahnstange 15 hinein. Die Zahnstange 15 weist Zähne bzw. Eingriffe über wenigstens einen Teil ihrer Gesamtlänge auf. Die Zähne der Zahnstange 15 sind den Klinken 16a; 16b und der Rampe 17 entgegengerichtet. Furthermore, the actuator device according to FIG. 2b has a first pawl 16a and a second pawl 16b, which are pressed apart by a compression spring 19. The pawls 16a; 16b are rotatably mounted connected to the carriage 5b. In the basic position of the actuator device 5 are the two pawls 16a; 16b on the ramp 17 of the housing 5a and are pressed by the compression spring 19 against them. In a translational movement of the carriage 5b relative to the housing 5a in one of the two axial directions of the lifting cylinder 10 slides one of the two pawls 16a; 16b from the ramp 17 in the adjacent recesses. The slipped pawl 16a; 16b protrudes into the guide of the housing 5a for the rack 15 after sliding. The rack 15 has teeth or interventions over at least part of its total length. The teeth of the rack 15 are the pawls 16a; 16b and the ramp 17 in the opposite direction.
Fig. 2c stellt die erste Ausführungsform der Aktorvorrichtung 5 in einer Seitenansicht dar. Der Hubzylinder 10 ist auf der Oberseite des Gehäuses 5a positioniert und ist mit diesem verbunden. Das Gehäuse 5a weist Führungen für den Schlitten 5b sowie darunterliegend für die Zahnstange 15 auf. Die Rückholfeder 18 ragt mit ihrem Durchmesser teilweise in den Schlitten 5b mit der dafür vorgesehenen Nut sowie teilweise in das Gehäuse 5a mit der dafür vorgesehenen Nut hinein. Fig. 2c shows the first embodiment of the actuator device 5 in a side view. The lifting cylinder 10 is positioned on the top of the housing 5a and is connected thereto. The housing 5a has guides for the carriage 5b and underneath for the rack 15. The return spring 18 protrudes with its diameter partially into the carriage 5b with the groove provided for this purpose and partly into the housing 5a with the groove provided for this purpose.
Fig. 3a zeigt das erste Ausführungsbeispiel der Aktorvorrichtung in der Schnittansicht A-A gemäß Fig. 2c. Pfeile signalisieren die Bewegungsrichtungen, in welche die Aktorvorrichung 5 verfahrbar bzw. die Zahnstange 15 verschiebbar ist. Der Hubzylinder 10 mit dem Kolben 12 und dem Zylindergehäuse 11 ist über die Kolbenstange 12b mit dem Schlitten 5b verbunden. Ein Kolbenboden 12a des Kolbens 12 unterteilt das Zylindergehäuse 11 in ein erstes Volumen VI und ein zweites Volumen V2. Ferner weist der Hubzylinder 10 vorzugsweise zwei Fluidzuläufe 13a; 13b für das erste Volumen VI und das zweite Volumen V2 auf (in Fig. 3a nicht dargestellt). Der Hubzylinder 10 ist somit als doppeltwirkender Hubzylinder einsetzbar. Die Aktorvorrichtung 5 befindet sich gemäß Fig. 3a in ihrer Grundposi- tion, wobei sich der Kolbenboden 12a des Kolbens 12 in der Mitte des Zylindergehäuses 11 befindet. Eine Bewegung des Kolbens 12 entlang der axialen Richtungen des Hubzylinders 10 ist aus dieser Grundposition heraus zu beiden Seiten möglich. Ebenso ist der Schlitten 5b in der Mitte der Aussparung an der Oberseite des Gehäuses 5a positioniert, durch die der Schlitten 5a mit seinem Verbindungsteil zur Verbindung mit dem Kolben 12 hindurchragt. Fig. 3a shows the first embodiment of the actuator device in the sectional view AA of FIG. 2c. Arrows indicate the directions of movement, in which the Aktorvorrichung 5 movable or the rack 15 is displaced. The lifting cylinder 10 with the piston 12 and the cylinder housing 11 is connected via the piston rod 12b with the carriage 5b. A piston head 12a of the piston 12 divides the cylinder housing 11 into a first volume VI and a second volume V2. Furthermore, the lifting cylinder 10 preferably has two fluid inlets 13a; 13b for the first volume VI and the second volume V2 (not shown in FIG. 3a). The lifting cylinder 10 is thus used as a double-acting lifting cylinder. The actuator device 5 is located according to FIG. 3a in its basic position. tion, wherein the piston head 12 a of the piston 12 is located in the center of the cylinder housing 11. A movement of the piston 12 along the axial directions of the lifting cylinder 10 is possible from this basic position on both sides. Likewise, the carriage 5b is positioned in the center of the recess at the top of the housing 5a, through which the carriage 5a protrudes with its connecting part for connection to the piston 12.
In dem Gehäuse 5a ist die Rampe 17 vorgesehen. Auf der Rampe 17 sind die zwei drehbar gelagerte Klinken 16a; 16b sich gegenüberstehend angeordnet. Die beiden Klinken 16a; 16b sind an dem Schlitten befestigt. Die Druckfeder 19 presst die Klinken 16a; 16b auseinander und gegen die Rampe 17 des Gehäuses 5a. Sofern eine der Klinken 16a; 16b von der Rampe 17 in eine der jeweils danebenliegende Vertiefung abgleitet, greift die abgeglittene Klinke 16a; 16b in die Vertiefung sowie die daran entlang geführte Zahnstange 15 bzw. deren Zahneingriffe ein. In the housing 5a, the ramp 17 is provided. On the ramp 17 are the two rotatably mounted pawls 16a; 16b arranged opposite each other. The two pawls 16a; 16b are attached to the carriage. The compression spring 19 presses the pawls 16a; 16b apart and against the ramp 17 of the housing 5a. If one of the pawls 16a; 16b slides off of the ramp 17 in one of the respective adjacent recess engages the abgeglittene pawl 16a; 16b into the depression and the rack 15 guided along it or their tooth engagement.
Fig. 3b veranschaulicht das erste Ausführungsbeispiel der Aktorvorrichtung 5 für ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem in der Schnittansicht B-B gemäß Fig. 2c. Gemäß Fig. 3b ist die Anordnung der Rückholfeder 18 innerhalb der Nuten in dem Gehäuse 5a sowie in dem Schlitten 5b erkennbar. Der Schlitten 5b ist in der vorgesehenen Führung innerhalb des Gehäuses 5a verschiebbar. Ferner zeigt Fig. 3b die Rampe 17 mit den seitlich angeordneten Vertiefungen. Die Zahnstange 15 ragt gemäß Fig. 3b über diese Vertiefungen hinaus, sodass beim Abgleiten einer Klinke 16a; 16b von der Rampe 17 in eine der Vertiefungen der Eingriff der jeweiligen Klinke 16a; 16b in die Zahnstange bzw. deren Zahneingriffe erfolgt. 3b illustrates the first embodiment of the actuator device 5 for a coupling system according to the invention in the sectional view B-B of FIG. 2c. According to Fig. 3b, the arrangement of the return spring 18 within the grooves in the housing 5a and in the carriage 5b can be seen. The carriage 5b is displaceable in the provided guide within the housing 5a. Further, Fig. 3b shows the ramp 17 with the laterally arranged recesses. The rack 15 protrudes beyond these recesses, as shown in FIG. 3b, so that when a pawl 16a slides; 16b of the ramp 17 in one of the recesses of the engagement of the respective pawl 16a; 16b takes place in the rack or their teeth.
In Fig. 3c ist eine Detailansicht X-X gemäß Fig. 3a des ersten Ausführungsbeispiels einer Aktorvorrichtung 5 gezeigt. Insbesondere stellt die Detailansicht X-X die erste und zweite Klinke 16a; 16b auf der Rampe 17 aufliegend dar. Die Druckfeder 19 presst die beiden Klinken 16a; 16b auseinander und gegen die Rampe 17. Ferner weist die Rampe 17 beidseitig abfallende Flanken auf, die in Vertiefungen münden. So kann eine Klinke 16a; 16b, die zuvor von der Rampe 17 abgeglitten ist, durch eine Bewegung des Schlittens 5b in die entgegengesetzte Richtung wieder auf die Rampe 17 aufgleiten bzw. hochgezogen werden. Die Fig. 4a bis 4c stellen einen Bewegungsablauf der beispielhaften Aktorvorrichtung 5 gemäß Fig. 2a für ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem dar, um die Auslenkung der Kupplungsstange 3 eines Schienenfahrzeuges 1 zu ermöglichen. Die Bewegungsrichtungen des Schlittens 5b und der Zahnstange 15 sind anhand von Pfeilen in den Figs. 4a bis 4c angedeutet. FIG. 3c shows a detailed view XX according to FIG. 3a of the first exemplary embodiment of an actuator device 5. In particular, the detail view XX represents the first and second pawls 16a; 16b rests on the ramp 17. The compression spring 19 presses the two pawls 16a; 16b apart and against the ramp 17. Furthermore, the ramp 17 on both sides sloping flanks, which open into depressions. Thus, a pawl 16a; 16b, which has previously been slid from the ramp 17, by a movement of the carriage 5b in the opposite direction again slide onto the ramp 17 or be pulled up. FIGS. 4 a to 4 c illustrate a movement sequence of the exemplary actuator device 5 according to FIG. 2 a for a coupling system according to the invention in order to enable the deflection of the coupling rod 3 of a rail vehicle 1. The directions of movement of the carriage 5b and the rack 15 are indicated by arrows in Figs. 4a to 4c indicated.
Gemäß Fig. 4a erfolgt anhand entsprechender hydrostatischer Druckverhältnisse in dem Hubzylinder 10, also einem höheren hydrostatischen Druck in dem ersten Volumen VI und einem geringeren hydrostatischen Druck in dem zweiten Volumen V2, eine Bewegung des Kolbens 12 nach rechts. Die Kolbenstange 12b überträgt die Bewegung des Hubzylinders 10 auf den Schlitten 5b, sodass dieser relativ zu dem Gehäuse 5a, und somit auch relativ zu dem Schienenfahrzeug 1, bewegt wird. Die Rampe 17 ist in dem Gehäuse 5a angeordnet und führt ebenfalls keine Bewegung aus. Die Klinken 16a; 16b werden von dem sich nach rechts bewegenden Schlitten 5b mitgeführt und gleiten über die Rampe 17 nach rechts. Am Ende der Rampe 17 gleitet die zweite Klinke 16b von der Rampe 17 in die danebenliegende Vertiefung ab und greift in die Zähne bzw. die Eingriffe der Zahnstange 15 ein. Die erste Klinke 16a befindet sich hierbei teilweise noch auf der Rampe 17. According to FIG. 4a, a movement of the piston 12 to the right takes place on the basis of corresponding hydrostatic pressure conditions in the lifting cylinder 10, that is to say a higher hydrostatic pressure in the first volume VI and a lower hydrostatic pressure in the second volume V2. The piston rod 12b transmits the movement of the lifting cylinder 10 to the carriage 5b, so that it is moved relative to the housing 5a, and thus also relative to the rail vehicle 1. The ramp 17 is arranged in the housing 5a and also carries out no movement. The pawls 16a; 16b are carried along by the carriage 5b moving to the right and slide over the ramp 17 to the right. At the end of the ramp 17, the second pawl 16b slides from the ramp 17 into the adjacent recess and engages in the teeth or the interventions of the toothed rack 15. The first pawl 16a is partially still on the ramp 17th
Der Eingriff der zweiten Klinke 16b in die Zahnstange 15 stellt einen Formund/oder Kraftschluss mit den Zähnen der Zahnstange 15 dar. Während der Schlitten 5b über den Kolben 12 bzw. die Kolbenstange 12b bewegt wird, nimmt der Schlitten 5b die Zahnstange 15 anhand der eingreifenden zweiten Klinke 16b mit. The engagement of the second pawl 16b in the rack 15 is a positive and / or frictional connection with the teeth of the rack 15. While the carriage 5b is moved over the piston 12 and the piston rod 12b, the carriage 5b takes the rack 15 on the basis of the engaging second pawl 16b with.
Fig. 4b zeigt den Status der beispielhaften Aktorvorrichtung 5 sobald der Schlitten 5b den rechten Anschlag des Gehäuses 5a erreicht hat. Nachdem die rechte Klinke 16b in die Zahnstange 15 eingegriffen hat, wurde die Zahnstange 15 mit der Bewegung des Schlittens 5b mitgeführt. Hierdurch wird eine Auslenkung der Kupplungsstange 3 erzielt, die über die Aufnahme 20 mit der Zahnstange 15 verbunden ist (in Fig. 4a-4c nicht gezeigt). 4b shows the status of the exemplary actuator device 5 as soon as the carriage 5b has reached the right stop of the housing 5a. After the right pawl 16b has engaged in the rack 15, the rack 15 has been carried along with the movement of the carriage 5b. As a result, a deflection of the coupling rod 3 is achieved, which is connected via the receptacle 20 with the rack 15 (not shown in Fig. 4a-4c).
Sobald der Schlitten 5b den Anschlag des Gehäuses 5a erreicht, ist vorzugsweise auch der Kolben 12 an dem entsprechenden Ende des Hubzylinders 10 angelangt. Indem der verfügbare Hubweg des Hubzylinders 10 anwendungsspezifisch in hin- reichender Größe ausgestaltet wird, kann gleichzeitig eine optimierte Positioniergenauigkeit gewährleistet werden. Hingegen führt ein zu groß dimensionierter Hubzylinder zu einer Ungenauigkeit bei der Positionierung des pneumatischen Hubzylinders und somit zu einer ungenauren Auslenkung der Kupplungsstange 3. As soon as the carriage 5b reaches the stop of the housing 5a, preferably the piston 12 has arrived at the corresponding end of the lifting cylinder 10. By the available stroke of the lifting cylinder 10 application-specifically in Hin- Ranging size is designed, at the same time an optimized positioning accuracy can be ensured. By contrast, an oversized lifting cylinder leads to an inaccuracy in the positioning of the pneumatic lifting cylinder and thus to an unacceptable deflection of the coupling rod. 3
Fig. 4c veranschaulicht das Zurückkehren der Aktorvorrichtung 5 bzw. des Schlittens 5b und des Kolbens 12 in die Grundposition mit Hilfe der Rückholfeder 18 (in 4a bis 4c nicht dargestellt). Hierzu wird der Hubzylinder 10 entspannt, d.h. das hydrostatische Druckverhältnis zwischen erstem Volumen VI und zweitem Volumen V2 wird aufgelöst, sodass in beiden Volumina VI; V2 derselbe hydrostatische Druck vorliegt. Anhand der Relativbewegung des Schlittens 5b gegenüber dem Gehäuse 5a wurde die Rückholfeder 18 zuvor vorgespannt bzw. komprimiert. Sobald ein Ende der Bewegung des Schlittens 5b erreicht ist, kann der Hubzylinder 10 durch eine entsprechende Reduktion des hydrostatischen Drucks in dem ersten Volumen VI entlastet werden. Mit Hilfe der vorgespannten Rückholfeder 18 wird die Aktorvorrichtung 5 anschließend in die Grundposition zurückgefahren. Fig. 4c illustrates the return of the actuator device 5 and the carriage 5b and the piston 12 in the basic position by means of the return spring 18 (not shown in 4a to 4c). For this purpose, the lifting cylinder 10 is relaxed, i. the hydrostatic pressure ratio between the first volume VI and the second volume V2 is dissolved, so that in both volumes VI; V2 the same hydrostatic pressure is present. Based on the relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a, the return spring 18 has been previously biased or compressed. Once an end of the movement of the carriage 5 b is reached, the lifting cylinder 10 can be relieved by a corresponding reduction of the hydrostatic pressure in the first volume VI. With the aid of the prestressed return spring 18, the actuator device 5 is then moved back to the basic position.
Die vorgespannte Rückholfeder 18 löst hierzu eine Relativbewegung des Schlittens 5b gegenüber dem Gehäuse 5a aus, sodass der Kolbenboden 12a wieder in die längsseitige Mitte des Zylindergehäuses 11 zurückfährt. Hierbei werden die in dem Schlitten 5b aufgenommenen Klinken 16a; 16b wieder auf die Rampe 17 gezogen, sodass der formschlüssige und/oder kraftschlüssige Eingriff der zweiten Klinke 16b in die Zahnstange 15 aufgelöst wird. Sobald der Kolbenboden 12a wieder mittig in dem Zylindergehäuse 11 steht, sind die beiden Klinken 16a; 16b auf der Rampe 17 angeordnet. For this purpose, the preloaded return spring 18 triggers a relative movement of the carriage 5b relative to the housing 5a, so that the piston head 12a returns to the longitudinal center of the cylinder housing 11. Here, the pawls 16a received in the carriage 5b; 16b pulled back onto the ramp 17, so that the positive and / or non-positive engagement of the second pawl 16b is dissolved in the rack 15. As soon as the piston head 12a is again centered in the cylinder housing 11, the two pawls 16a; 16b arranged on the ramp 17.
Indem beim Zurückfahren des Hubzylinders 10 in die Grundposition, zusammen mit dem Schlitten 5b, der Eingriff der beiden Klinken 16a; 16b gelöst und anhand der Rampe 17 verhindert wird, verbleibt die Zahnstange 15 in der zuvor eingestellten Position. Folglich bleibt eine zuvor eingestellte Auslenkung der Kupplungsstange 3 während des Zurückfahrens der Aktorvorrichtung 5 in die Grundposition erhalten. By engaging the lifting cylinder 10 in the home position, together with the carriage 5b, the engagement of the two pawls 16a; 16b is released and prevented by means of the ramp 17, the rack 15 remains in the previously set position. Consequently, a previously set deflection of the coupling rod 3 is maintained during the return movement of the actuator device 5 in the basic position.
Sofern die Kupplungsstange 3 weiter ausgelenkt werden soll, kann der Prozess gemäß Fig. 4a bis 4c beliebig oft wiederholt werden bis eine maximal vorgesehene Auslenkung der Kupplungsstange 3 bzw. Verschiebung der Zahnstange 15 er- reicht ist. Ein Anhalten an einer beliebigen Position des Hubweges des Huzylin- ders 10 ist gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Es wird stets eine komplette Bewegung des Hubzylinders 10 bzw. des Kolbens 12 aus der Grundposition bis zum Anschlag des Hubzylinders 10 bzw. des Gehäuses 5a ausgeführt. Anhand des immer wiederkehrenden Zurückfahrens der Aktorvorrichtung 5 bzw. des Schlittens 5b in die Grundposition erfolgt die (Vor-)Auslenkung der Kupplungsstange 3 mit dem Kupplungskopf 4 (in Fig. 2; 2a bis 2c nicht gezeigt) schrittweise. If the coupling rod 3 is to be deflected further, the process according to FIGS. 4 a to 4 c can be repeated as often as desired until a maximum deflection of the coupling rod 3 or displacement of the rack 15 is provided. is enough. A stop at an arbitrary position of the stroke of the Huzylinder 10 is not provided according to this first embodiment. It is always carried out a complete movement of the lifting cylinder 10 and the piston 12 from the basic position to the stop of the lifting cylinder 10 and the housing 5a. The (preliminary) deflection of the coupling rod 3 with the coupling head 4 (not shown in Fig. 2, 2a to 2c) takes place step by step on the basis of the recurrent retraction of the actuator device 5 or of the carriage 5b into the basic position.
Fig. 5a zeigt ein weiteres, zweites Ausführungsbeispiel der Aktorvorrichtung 5 für ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem. Die dargestellte Aktorvorrichtung 5 weist den Hubzylinder 110 auf, mit dem Zylindergehäuse 111 und dem Kolben 112. Der Kolben 112 weist den Kolbenboden 112a und die Kolbenstange 112b auf. Der Kolbenboden 112b unterteilt das Zylindergehäuse 111 in das erste Volumen VI und das zweite Volumen V2. Die Kolbenstange 112b ist vorzugsweise direkt mit der Kupplungsstange 3 verbunden (in Fig. 5a nicht dargestellt; siehe Fig. 1). Folglich führt eine Auslenkung des Kolbens 112 zu einer direkten Auslenkung der Kupplungsstange 3 in axialer Richtung des Hubzylinders 10. 5a shows a further, second exemplary embodiment of the actuator device 5 for a coupling system according to the invention. The illustrated actuator device 5 has the lifting cylinder 110, with the cylinder housing 111 and the piston 112. The piston 112 has the piston head 112a and the piston rod 112b. The piston bottom 112b divides the cylinder housing 111 into the first volume VI and the second volume V2. The piston rod 112b is preferably connected directly to the coupling rod 3 (not shown in Fig. 5a, see Fig. 1). Consequently, a deflection of the piston 112 leads to a direct deflection of the coupling rod 3 in the axial direction of the lifting cylinder 10th
Das Zylindergehäuse 111 weist zwei Fluidzuläufe 113a; 113b in der Nähe der Endseiten bzw. an den Endseiten auf. Gemäß Fig. 5a sind weiterhin vier Fluidaus- lässe 114a; 114b; 114c; 114d vorgesehen, die vorzugsweise in gleichem Abstand zueinander entlang der Längsrichtung des Zylindergehäuses 111 verteilt sind. Ferner sind in der Grundposition der Aktorvorrichtung 5 dem ersten Volumen VI und dem zweiten Volumen V2 vorzugsweise eine gleiche Anzahl an Fluidauslässen zugeordnet. Weiterhin sind an den Fluidauslässen 114a-114d jeweils Ventile vorgesehen (in Fig. 5a nicht dargestellt), sodass das strömungsmäßige Öffnen eines Fluidauslasses 114a-114d, um Fluid aus dem ersten Volumen VI und/oder dem zweiten Volumen V2 des Zylindergehäuses 111 ausströmen zu lassen, steuerbar ist. The cylinder housing 111 has two fluid inlets 113a; 113b in the vicinity of the end sides or at the end sides. According to FIG. 5a, four fluid outlets 114a; 114b; 114c; 114d are provided, which are preferably distributed at the same distance from one another along the longitudinal direction of the cylinder housing 111. Furthermore, in the basic position of the actuator device 5, the first volume VI and the second volume V2 are preferably assigned an equal number of fluid outlets. Furthermore, valves are provided at the fluid outlets 114a-114d (not shown in FIG. 5a) such that fluid opening of a fluid outlet 114a-114d causes fluid to flow out of the first volume VI and / or the second volume V2 of the cylinder housing 111 , is controllable.
Die Figs. 5a bis 5c stellen eine Bewegung der zweiten Ausführungsform der Aktorvorrichtung 5 für ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem dar, um eine (Vor- )Auslenkung der Kupplungsstange 3 eines Schienenfahrzeuges 1 zu erzielen. Fig. 5a zeigt hierbei die Aktorvorrichtung 5 bzw. den Hubzylinder 10 in der Grundposition. Die ersten drei Fluidauslässe 114a-c sind strömungsmäßig getrennt, während das Ventil am vierten Fluidauslass 114d geöffnet ist. Im ersten Volumen VI wird ein größerer hydrostatischer Druck angelegt, als im zweiten Volumen V2. In der Folge bewegt sich der Kolben 112 mit dem Kolbenboden 112a gemäß Fig. 5b nach rechts. Hierdurch wird eine entsprechende Auslenkung der Kupplungsstange 3 über die Bewegung der Kolbenstange 112b erzielt. The Figs. 5a to 5c illustrate a movement of the second embodiment of the actuator device 5 for a coupling system according to the invention in order to achieve a (pre-) deflection of the coupling rod 3 of a rail vehicle 1. FIG. 5 a shows the actuator device 5 or the lifting cylinder 10 in the basic position. The first three fluid outlets 114a-c are fluidly separated while the valve is open at the fourth fluid outlet 114d. In the first volume VI, a greater hydrostatic pressure is applied than in the second volume V2. As a result, the piston 112 moves with the piston head 112a of FIG. 5b to the right. As a result, a corresponding deflection of the coupling rod 3 is achieved via the movement of the piston rod 112b.
In Fig. 5b ist der Zustand dargestellt, bevor der Kolbenboden 112a den geöffneten vierten Fluidauslass 114d übertritt und hierbei verschließt. Sobald der Kolbenboden 112a den vierten Fluidauslass erreicht und diesen strömungsmäßig verschließt, sodass kein weiteres Fluid aus dem zweiten Volumen V2 austreten kann, erhöht sich bei einer fortlaufen Bewegung des Kolbens 112 nach rechts der hydrostatische Druck in dem zweiten Volumen V2. Demnach wird eine Bewegung des Kolbens 112 abgebremst sobald der Kolbenboden 112a den strömungsmäßig geöffneten, vierten Fluidauslass erreicht und wenigstens teilweise verschließt. In Fig. 5b, the state is shown before the piston head 112a, the opened fourth fluid outlet 114d passes and thereby closes. As soon as the piston head 112a reaches the fourth fluid outlet and closes it in fluid, so that no further fluid can escape from the second volume V2, as the piston 112 moves to the right, the hydrostatic pressure in the second volume V2 increases. Accordingly, a movement of the piston 112 is slowed down as soon as the piston head 112a reaches the fluidly opened, fourth fluid outlet and at least partially closes.
Fig. 5c zeigt den Zustand der Aktorvorrichtung 5 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, sobald der Kolbenboden 112a den strömungsmäßig verbundenen Fluidauslass 114d überschritten hat. In diesem Zustand der Aktorvorrichtung 5 liegt eine strömungsmäßige Verbindung über den vierten Fluidauslass 114d zu dem ersten Volumen VI vor. Das zweite Volumen V2 ist strömungsmäßig verschlossen, sodass kein Fluid aus dem zweiten Volumen V2 ausströmen kann. Sobald der Kolbenboden 112b den geöffneten vierten Fluidauslass 114d erreicht hat und diesen überschreitet, wird in dem zweiten Volumen V2 ein hydrostatischer Druck erzeugt, der dem hydrostatischen Druck in dem ersten Volumen VI entgegenstrebt. Die hydrostatischen Drücke des ersten und zweiten Volumens VI; V2 gleichen sich an. In der Folge wird eine Bewegung des Kolbens 12 abgebremst, bis die hydrostatischen Drücke im ersten Volumen VI und im zweiten Volumen V2 gleich sind. FIG. 5c shows the state of the actuator device 5 according to the second exemplary embodiment as soon as the piston bottom 112a has exceeded the fluidly connected fluid outlet 114d. In this state of the actuator device 5 there is a fluid connection via the fourth fluid outlet 114d to the first volume VI. The second volume V2 is closed in the flow, so that no fluid can flow out of the second volume V2. As soon as the piston bottom 112b has reached and exceeds the opened fourth fluid outlet 114d, a hydrostatic pressure is generated in the second volume V2, which counteracts the hydrostatic pressure in the first volume VI. The hydrostatic pressures of the first and second volumes VI; V2 are the same. As a result, movement of the piston 12 is decelerated until the hydrostatic pressures in the first volume VI and in the second volume V2 are equal.
In der Folge richtet sich der Kolbenboden 112a derart aus, dass ein Gleichgewicht der hydrostatischen Drücke in dem ersten Volumen VI und in dem zweiten Volumen V2 erreicht ist. Dabei verschließt der Kolbenboden 112a den geöffneten vierten Fluidanschluss 114d, sodass der Kolben 112 eine definierte Position einnimmt. Die Kupplungsstange 3 wird somit gezielt ausgelenkt. In Abhängigkeit von der Position der Fluidanschlüsse 114a-d sowie dem strömungsmäßigen Öffnen oder Schließen der Fluidanschlüsse 114a-d ist auf diese Weise eine bestimmte Position mit dem pneuamtischen Hubzylinder gezielt anfahrbar. Eine schrittweise Auslenkung der Kupplungsstange 3 über den gesamten Hubweg des Hubzylindes 110 kann gleichfalls schrittweise erfolgen, indem die Fluidanschlüsse 114a-d nacheinander in gesteuerter Form entsprechend geöffnet und geschlossen werden. As a result, the piston head 112a is oriented such that a balance of the hydrostatic pressures in the first volume VI and in the second volume V2 is achieved. In this case, the piston bottom 112a closes the opened fourth fluid port 114d, so that the piston 112 assumes a defined position. The coupling rod 3 is thus deflected targeted. Depending on the Position of the fluid ports 114a-d and the fluid opening or closing of the fluid ports 114a-d is targeted in this way a specific position with the pneuamtischen lifting cylinder approachable. A stepwise deflection of the coupling rod 3 over the entire stroke of the lifting cylinder 110 can also be carried out stepwise by the fluid ports 114a-d are opened and closed successively in a controlled manner accordingly.
Indem über die Fluidanschlüsse 113a; 113b das jeweilige Volumen VI; V2 mit einem spezifischen pneumatischen Druck beaufschlagt wird, sodass der Kolbenboden 112a ferner in einer gewünschten Position gehalten werden kann. Ferner kann ein Fluidauslass 114a-d oder können mehrere Fluidauslässe 114a-d anhand der zugeordneten Ventile gleichzeitig oder seriell strömungsmäßig geöffnet bzw. strömungsmäßig geschlossen werden, kann eine bedarfsweise Bewegung des Kolbens 112 des Hubzylinders 110 gesteuert werden. Insbesondere sind hierbei auch pneumatische Hubzylinder mit größeren Hubwegen einsetzbar, da eine gezielte Positionierung des Kolbens 112 anhand der Fluidauslässe 114a-d erfolgt. Insbesondere ist somit eine schrittweise Auslenkung der Kupplungsstange 3 möglich, die direkt mit der Kolbenstange 112b in Verbindung steht. Through the fluid connections 113a; 113b the respective volume VI; V2 is subjected to a specific pneumatic pressure, so that the piston head 112a can be further held in a desired position. Furthermore, a fluid outlet 114a-d or a plurality of fluid outlets 114a-d may be fluidly closed simultaneously or serially based on the associated valves, if desired, movement of the piston 112 of the lift cylinder 110 may be controlled. In particular, in this case also pneumatic lifting cylinder can be used with larger strokes because a targeted positioning of the piston 112 takes place on the basis of the fluid outlets 114a-d. In particular, a stepwise deflection of the coupling rod 3 is thus possible, which is directly connected to the piston rod 112b.
Bezugszeichen reference numeral
VI erstes Volumen VI first volume
V2 zweites Volumen  V2 second volume
1 Schienenfahrzeug  1 rail vehicle
2 Lagerbock  2 bearing block
2a Gelenkige Verbindung an dem Lagerbock 2a articulated connection to the bearing block
3 Kupplungsstange 3 coupling rod
4 Kupplungskopf  4 coupling head
5 Aktorvorrichtung  5 actuator device
5a Gehäuse  5a housing
5b Schlitten  5b sledges
10 Hubzylinder  10 lifting cylinders
11 Zylindergehäuse  11 cylinder housing
12 Kolben  12 pistons
12a Kolbenboden  12a piston crown
12b Kolbenstange  12b piston rod
13a erster Fluidzulauf  13a first fluid inlet
13b zweiter Fluidzulauf  13b second fluid inlet
14a-d Fluidauslass  14a-d fluid outlet
15 Zahnstange  15 rack
16a erste Klinke  16a first latch
16b zweite Klinke  16b second latch
17 Rampe  17 ramp
18 Rückholfeder  18 return spring
19 Druckfeder  19 compression spring
20 Aufnahme  20 recording

Claims

Postfach 860624 81633 München Voith Patent GmbH 8. März 2017 Sankt Pöltener Straße 43 M/SBK-173-PC 89522 Heidenheim RU/ME KUPPLUNGSSYSTEM MIT PNEUMATISCHER AUSLENKUNG Patentansprüche PO Box 860624 81633 Munich Voith Patent GmbH 8 March 2017 Sankt Pöltener Strasse 43 M / SBK-173-PC 89522 Heidenheim RU / ME COUPLING SYSTEM WITH PNEUMATIC LIFTING Patent claims
1. Kupplungssystem für ein Schienenfahrzeug (1), mit einem Lagerbock (2), der an dem Schienenfahrzeug (1) vorgesehen ist, mit einer Kupplungsstange (3), die an ihrem ersten Ende über eine gelenkige Verbindung (2a) mit dem Fahrzeug (1) verbunden ist, mit einem Kupplungskopf (4), der an dem zweiten Ende der Kupplungsstange (3), welches dem Schienenfahrzeug (1) abgewandt ist, vorgesehen ist, und mit einer Aktorvorrichtung (5), die seitlich der Kupplungsstange (3) angeordnet und mit dem Schienenfahrzeug (1) verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass A coupling system for a rail vehicle (1), comprising a bearing block (2) which is provided on the rail vehicle (1), with a coupling rod (3) which at its first end via an articulated connection (2a) to the vehicle ( 1), with a coupling head (4) which is provided at the second end of the coupling rod (3), which is remote from the rail vehicle (1), and with an actuator device (5), the side of the coupling rod (3) arranged and connected to the rail vehicle (1), characterized in that
die Aktorvorrichtung (5) in Bezug auf die Kupplungsstange (3) einseitig vorgesehen ist und einen pneumatischen Hubzylinder (10; 110) aufweist, sodass die Kupplungsstange (3) an ihrem zweiten Ende mit dem Kupplungskopf (4) in zwei entgegengesetzte Richtungen insbesondere schrittweise auslenkbar ist und die Aktorvorrichtung (5) kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Kupplungsstange (3) verbindbar ist.  the actuator device (5) is provided on one side with respect to the coupling rod (3) and has a pneumatic lifting cylinder (10; 110) so that the coupling rod (3) can be deflected stepwise in two opposite directions at its second end with the coupling head (4) is and the actuator device (5) non-positively and / or positively connected to the coupling rod (3) is connectable.
2. Kupplungssystem nach Anspruch 1, 2. Coupling system according to claim 1,
wobei der Hubzylinder (10; 110) ein Zylindergehäuse (11; 111) aufweist, das mit einem ersten Fluidanschluss (13a; 113a) und einem zweiten Fluidan- schluss (13b; 113b) versehen ist.  wherein the lift cylinder (10; 110) has a cylinder housing (11; 111) provided with a first fluid port (13a; 113a) and a second fluid port (13b; 113b).
3. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 2 wobei der Hubzylinder (10; 110) eine Grundposition aufweist, bei der sich ein Kolbenboden (12a; 112a) eines Kolbens (12; 112) des Hubzylinders (10; 110) in einer Mittelposition befindet, sodass der Kolben (12; 112) in beide axialen Richtungen des Hubzylinders (10; 110) bewegbar ist. 3. Coupling system according to one of claims 1 or 2, 2 wherein the lift cylinder (10; 110) has a home position in which a piston head (12a; 112a) of a piston (12; 112) of the lift cylinder (10; 110) is in a central position such that the piston (12; 112) in both axial directions of the lifting cylinder (10; 110) is movable.
4. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Coupling system according to one of the preceding claims,
wobei die Aktorvorrichtung (5) ein Gehäuse (5a) aufweist, in dem ein Schlitten (5b) angeordnet ist, der mit dem Hubzylinder (10) derart verbunden ist, dass der Schlitten (5b) bei Bewegung des Kolbens (12) gegenüber dem Gehäuse (5a) in axialer Richtung des Hubzylinders (10) verschiebbar ist.  wherein the actuator device (5) has a housing (5a) in which a carriage (5b) is arranged, which is connected to the lifting cylinder (10) such that the carriage (5b) moves relative to the housing when the piston (12) moves (5a) in the axial direction of the lifting cylinder (10) is displaceable.
5. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Coupling system according to one of the preceding claims,
wobei die Aktorvorrichtung (5) mit einer Zahnstange (15) vorgesehen ist, die in dem Gehäuse (5a) der Aktorvorrichtung (5) verschiebbar vorgesehen ist.  wherein the actuator device (5) is provided with a rack (15) which is slidably provided in the housing (5a) of the actuator device (5).
6. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Coupling system according to one of the preceding claims,
wobei die Aktorvorrichtung (5) mit einer drehbar gelagerten ersten Klinke (16a) und einer drehbar gelagerten zweiten Klinke (16b) in dem Schlitten (5b) sowie mit einer Rampe (17) in dem Gehäuse (5a), auf der die erste Klinke (16a) und die zweite Klinke (16b) verschiebbar sind, derart vorgesehen ist, dass bei Bewegung des Schlittens (5b) eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schlitten (5b) und der Zahnstange (15) mittels der ersten Klinke (16a) oder der zweiten Klinke (16b) herstellbar ist.  wherein the actuator device (5) comprises a rotatably mounted first pawl (16a) and a rotatably mounted second pawl (16b) in the carriage (5b) and a ramp (17) in the housing (5a) on which the first pawl (16) 16a) and the second pawl (16b) are displaceable, is provided such that upon movement of the carriage (5b) a positive connection between the carriage (5b) and the rack (15) by means of the first pawl (16a) or the second pawl (16b) can be produced.
7. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Coupling system according to one of the preceding claims,
wobei die Aktorvorrichtung (5) eine Rückholfeder (18) aufweist, die mit dem Gehäuse (5a) und dem Schlitten (5b) derart verbunden ist, dass die Aktorvorrichtung (5) in die Grundposition rückstellbar ist, in der die erste Klinke (16a) und die zweite Klinke (16b) auf der Rampe (17) aufliegen.  wherein the actuator device (5) has a return spring (18) which is connected to the housing (5a) and the carriage (5b) such that the actuator device (5) can be reset to the basic position in which the first pawl (16a) and the second pawl (16b) rest on the ramp (17).
8. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Coupling system according to one of the preceding claims,
wobei das Gehäuse (5a) der Aktorvorrichtung (5) eine Bremseinheit aufweist, sodass eine relative Bewegung der Zahnstange (15) gegenüber dem Gehäuse (5a) verzögerbar ist.  wherein the housing (5a) of the actuator device (5) has a brake unit, so that a relative movement of the rack (15) relative to the housing (5a) is delayable.
9. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3 wobei die Verzögerung durch Reibung erfolgt. 9. Coupling system according to one of the preceding claims, 3 where the delay is due to friction.
10. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 10. Coupling system according to one of claims 1 to 3,
wobei entlang des Zylindergehäuses (111) wenigstens ein erster Fluidauslass (114a) und ein zweiter Fluidauslass (114d) vorgesehen sind.  wherein at least a first fluid outlet (114a) and a second fluid outlet (114d) are provided along the cylinder housing (111).
11. Kupplungssystem nach Anspruch 10, 11. Coupling system according to claim 10,
wobei die Fluidauslässe (114a, 114b, 114c, 114d) jeweils mit einem Ventil strömungsmäßig verbunden sind, sodass ein Ausströmen von Fluid aus dem Zylindergehäuse (111) über wenigstens einen der Fluidauslässe (114a, 114b, 114c, 114d) steuerbar ist.  wherein the fluid outlets (114a, 114b, 114c, 114d) are each fluidly connected to a valve so that outflow of fluid from the cylinder housing (111) is controllable via at least one of the fluid outlets (114a, 114b, 114c, 114d).
12. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 11, 12. Coupling system according to one of claims 10 or 11,
wobei die Fluidauslässe (114a, 114b, 114c, 114d) über die Länge des Zylindergehäuses vorzugsweise in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.  wherein the fluid outlets (114a, 114b, 114c, 114d) are preferably equidistantly spaced over the length of the cylinder housing.
13. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 13. Coupling system according to one of claims 10 to 12,
wobei eine insbesondere schrittweise Bewegung des Kolbens (112) in axialer Richtung des Hubzylinders (110) steuerbar ist, indem ein Fluid über wenigstens einen der Fluidauslässe (114a, 114b, 114c, 114d) bedarfsweise aus dem Zylindergehäuse (111) ausleitbar ist.  wherein a particular stepwise movement of the piston (112) in the axial direction of the lifting cylinder (110) is controllable by a fluid via at least one of the fluid outlets (114a, 114b, 114c, 114d), if necessary, from the cylinder housing (111) can be derived.
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