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DE102022109029A1 - Elektrokontaktkupplung und Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug - Google Patents

Elektrokontaktkupplung und Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug Download PDF

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Publication number
DE102022109029A1
DE102022109029A1 DE102022109029.9A DE102022109029A DE102022109029A1 DE 102022109029 A1 DE102022109029 A1 DE 102022109029A1 DE 102022109029 A DE102022109029 A DE 102022109029A DE 102022109029 A1 DE102022109029 A1 DE 102022109029A1
Authority
DE
Germany
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coupling
protective flap
contact
electrical contact
contact carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022109029.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Kay Uwe Kolshorn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to DE102022109029.9A priority Critical patent/DE102022109029A1/de
Priority to KR1020247027163A priority patent/KR20250003479A/ko
Priority to PCT/EP2023/058735 priority patent/WO2023198501A1/de
Priority to EP23717469.3A priority patent/EP4507946A1/de
Publication of DE102022109029A1 publication Critical patent/DE102022109029A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/06Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables
    • B61G5/10Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables for electric cables

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung,mit einem entgegen einer Kupplungsstoßrichtung längsverschiebbaren Kontaktträger, der stirnseitig entgegen der Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte aufweist;mit einer Schutzklappe, die um eine Drehachse zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verschwenkbar ist;mit einem Antrieb zum Längsverschieben des Kontaktträgers aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position.Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch eine Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet wird, über welche die Schutzklappe bei der Verschwenkung aus der Abdeckposition in die Freigabeposition den Kontaktträger durch Übertragen einer Triebkraft aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschiebt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung, sowie eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Elektrokontaktkupplung.
  • Herkömmliche Elektrokontaktkupplungen für Mittelpufferkupplungen eines Schienenfahrzeugs sind in der Regel benachbart zu einer mechanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung angeordnet. Mit der mechanischen Kontaktkupplung, beispielsweise Scharfenbergkupplung, können zwei Schienenfahrzeuge mechanisch aneinander gekuppelt werden, sodass über die mechanische Kontaktkupplung Zug- und Druckkräfte zwischen den beiden Schienenfahrzeugen übertragen werden. Die Elektrokontaktkupplungen hingegen dienen zur elektrischen Verbindung des Bordnetzes der beiden Schienenfahrzeuge und gegebenenfalls zur elektrischen Kopplung von Signalleitungen beider Schienenfahrzeuge.
  • Wenn zwei gegengleiche mechanische Kontaktkupplungen beim Kuppelvorgang zwischen zwei Schienenfahrzeugen miteinander gekuppelt werden, so werden, meist gleichzeitig, auch die zugehörigen Elektrokontaktkupplungen mechanisch und elektrisch miteinander gekuppelt. Um die Elektrokontakte der Elektrokontaktkupplungen im ungekuppelten Zustand gegen Umwelteinflüsse zu schützen, weisen die Elektrokontaktkupplungen eine Schutzklappe auf, die zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verstellbar ist. Dabei sind Schutzklappen bekannt, die sich dadurch selbstständig öffnen, dass beim Kuppeln der Schienenfahrzeuge die Schutzklappen der einander zugeordneten gegengleichen Elektrokontaktkupplungen gegeneinander gefahren werden und dadurch, aufgrund der Gestaltung der einander zugewandten Vorderseiten der Schutzklappen ein Drehmoment auf die Schutzklappen ausgeübt wird, sodass die Schutzklappen jeweils um eine Drehachse aus ihrer Abdeckposition in ihre Freigabeposition verschwenkt werden. Eine solche Elektrokontaktkupplung wird beispielsweise in WO 2021/110660 A1 und in DE 811 360 A offenbart.
  • Darüber hinaus sind Elektrokontaktkupplungen mit Schutzklappen bekannt, die über einen Antrieb der Elektrokontaktkupplung verschwenkt werden, wenn sich die miteinander zu kuppelnden Mittelpufferkupplungen aufeinander zu bewegen. Solche Elektrokontaktkupplungen weisen zudem einen längsverschiebbaren Kontaktträger auf, der stirnseitig entgegen einer Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte umfasst, wobei bei dem aktiven Längsverschieben des Kontaktträgers aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position gleichzeitig die Schutzklappe betätigt wird, um die Elektrokontakte freizugeben. Eine solche gattungsgemäße Elektrokontaktkupplung wird in EP 1 102 696 B1 offenbart. Die hieraus bekannten Merkmale sind im Oberbegriff des Anspruchs 1 zusammengefasst.
  • Die zuerst genannten selbstbetätigten Schutzklappen, die sich allein durch wechselseitige Berührung selbstständig öffnen, weisen Nachteile bei der wechselseitigen Zentrierung der beiden einander zugeordneten Kontaktträger auf. Die in der Regel vorgesehenen Zentrierstifte der Elektrokontaktkupplungen dürfen erst sehr spät in die ihnen zugeordneten Zentrieröffnungen der jeweils anderen Elektrokontaktkupplung eingreifen, da zuvor die Kupplungsköpfe der zugehörigen mechanischen Kontaktkupplungen zueinander vorzentriert sein müssen. Hieraus ergibt sich ein vergleichsweiser großer Verschleiß sowohl der Elektrokontakte als auch der Zentrierstifte. Sind die Zentrierstifte verhältnismäßig lang, so gelangen sie zu früh in Kontakt mit den zugeordneten Zentrierbuchsen an der jeweils anderen Elektrokontaktkupplung und können leicht abbrechen. Kurz ausgeführte Zentrierstifte weisen hingegen einen flachen Kegel an ihrer Spitze auf, sodass große Kräfte beim Zentrieren wirken, die wiederum zu einem übermäßigen Verschleiß der Zentrierstifte führen.
  • Diese Problematik wird bei den genannten gattungsgemäßen Elektrokontaktkupplungen mit längsverschiebbarem Kontaktträger vermieden, weil der Antrieb des längsverschiebbaren Kontaktträgers separat betätigt werden kann, sodass der Kontaktträger erst vorgeschoben wird, wenn der mechanische Kuppelvorgang der zugeordneten mechanischen Kontaktkupplung bereits abgeschlossen ist und damit die mechanischen Kontaktkupplungen gegeneinander zentriert sind. Ein solcher separat betätigbarer Antrieb, beispielsweise mit Betätigungszylindern, wie er in EP 1 102 696 B1 beschrieben wird, führt jedoch zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung und Wartung der Elektrokontaktkupplung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektrokontaktkupplung für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung anzugeben, wobei bei der Elektrokontaktkupplung sowohl der eingangs genannte übermäßige Verschleiß als auch die zusätzlichen Kosten für einen separat betätigbaren Antrieb vermieden werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Elektrokontaktkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung. Ferner wird eine erfindungsgemäß ausgeführte Mittelpufferkupplung mit einer erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung angegeben.
  • Wenn vorliegend eine Elektrokontaktkupplung, Mittelpufferkupplung oder mechanische Kontaktkupplung beschrieben wird, so bezieht sich dieser Begriff auf die an einem axialen Ende eines ersten Schienenfahrzeugs angeordneten Kupplungsbauteile, die mit entsprechend gegengleich ausgeführten Kupplungsbauteilen am axialen Ende eines zweiten Schienenfahrzeugs, das mit dem ersten Schienenfahrzeug gekuppelt werden soll, verbunden werden, um eine mechanische und/oder elektrische Koppelung zwischen den beiden Schienenfahrzeugen herzustellen. In diesem Sinne könnte die jeweilige Kupplung auch als Kupplungshälfte einer zwischen zwei miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen angeordneten Kupplung angesehen werden.
  • Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung für eine Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs weist einen entgegen einer Kupplungsstoßrichtung längsverschiebbaren Kontaktträger auf, der stirnseitig entgegen der Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte aufweist. Die Elektrokontakte sind entsprechend zur mechanischen und elektrischen Kopplung mit gegengleichen Elektrokontakten einer Gegen-Elektrokontaktkupplung ausgeführt, die identisch zur erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung oder zumindest ähnlich zu dieser ausgeführt sein kann.
  • Die erfindungsgemäße Elektrokontaktkupplung weist eine Schutzklappe auf, die um eine Drehachse zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte freigibt, verschwenkbar ist.
  • Ferner ist ein Antrieb, insbesondere rein mechanischer Antrieb, vorgesehen, um den Kontaktträger aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position längszuverschieben. In der vorgeschobenen Position sind die Elektrokontakte entsprechend weiter vorne in Richtung auf eine Gegen-Elektrokontaktkupplung zu verschoben, im Vergleich zu der zurückgezogenen Position.
  • Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Kontaktträgers durch eine Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet, wobei die Schutzklappe über diese Triebverbindung bei der Verschwenkung aus der Abdeckposition in die Freigabeposition den Kontaktträger durch Übertragen einer Triebkraft aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschiebt.
  • Durch die Erfindung kann somit der Kontaktträger mit den Elektrokontakten beim Kuppelvorgang aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschoben werden, ohne dass ein separat betätigter Antrieb verwendet wird. Der Antrieb kann allein durch die Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger gebildet werden, sodass die Schutzklappe den Kontaktträger zu dessen Verschiebung betätigt. Die Schutzklappe ist also Aktuator des Kontaktträgers, um diesen zu verschieben.
  • Der Kontaktträger kann durch ein Gehäuse gebildet werden, das zum Beispiel auch Anschlüsse für elektrische und/oder signalführende Zuleitungen und/oder Ableitungen, insbesondere in Form eines oder mehrerer Kabel, umfasst. Somit kann das ganze Gehäuse entsprechend durch den Antrieb verschoben werden. Dadurch wird eine einfache und robuste Ausführungsform geschaffen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird ein in einem Gehäuse verschiebbarer Kontaktträger durch den Antrieb verschoben, wohingegen das Gehäuse ortsfest montiert ist, zum Beispiel an einer Kupplungsplatte. Damit kann der Verschiebemechanismus besser vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Weitere abweichende Gestaltungen sind möglich.
  • Bevorzugt weist die Schutzklappe eine den Elektrokontakten in der Abdeckposition gegenüberstehende Rückseite und eine entgegengesetzt hierzu angeordnete Vorderseite auf, und die Vorderseite ist mit einer Kontaktfläche für eine Schutzklappe einer Gegenkupplung derart schräg oder exzentrisch zur Drehachse ausgerichtet, dass eine Druckkraft auf die Kontaktfläche ein Verschwenken der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition bewirkt. Damit kann das selbstständige Öffnen der Schutzklappe, das heißt das selbstständige Verschwenken der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition bewirkt werden, wenn entsprechend die Schutzklappe einer gegengleichen Elektrokontaktkupplung stirnseitig an der Kontaktfläche der Schutzklappe anstößt. Aus der Druckkraft resultiert aufgrund der Anordnung der Schutzklappe beziehungsweise von deren Kontaktfläche ein Drehmoment, um die Schutzklappe um die Drehachse zu verschwenken.
  • Die Kontaktfläche kann unmittelbar in die flächige Vorderseite der Schutzklappe integriert sein, kann dabei jedoch auch nur einen Teil der Vorderseite ausbilden. Ferner kann die Kontaktfläche versetzt in Längsrichtung und/oder Querrichtung an der Vorderseite zu anderen flächigen Bereichen der Vorderseite angeordnet sein.
  • Besonders bevorzugt ist wenigstens ein elastisches Rückstellelement in der Elektrokontaktkupplung vorgesehen, das an der Schutzklappe angreift, um diese mit einer Kraft zum Verschwenken aus der Freigabeposition in die Abdeckposition zu beaufschlagen. Damit kann ein automatisches Schließen der Schutzklappe erreicht werden, wenn zwei gegengleiche Elektrokontaktkupplungen auseinander gefahren werden und entsprechend die Kraft, welche die Schutzklappen öffnet beziehungsweise offenhält, wegfällt.
  • Besonders bevorzugt ist in der Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger ein Verzögerungsglied vorgesehen, welches die Längsverschiebung des Kontaktträgers aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position gegenüber einem Beginn des Verschwenkens der Schutzklappe aus der Abdeckposition in die Freigabeposition zeitlich verzögert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Elektrokontakte und gegebenenfalls wenigstens ein vorgesehener Zentrierstift mit wenigstens einer entsprechend vorgesehenen Zentrierbuchse von zwei miteinander zu kuppelnden gegengleichen Elektrokontaktkupplungen in Kontakt gelangen, wenn der mechanische Kuppelvorgang einer zugeordneten mechanischen Kontaktkupplung zumindest weitgehend abgeschlossen ist und die mechanischen Kontaktkupplungen der Mittelpufferkupplung zueinander zumindest vorzentriert oder vollständig zentriert sind. Die Zentrierung der Elektrokontaktkupplungen kann entsprechend später durch den Kontakt des wenigstens einen Zentrierstifts mit der wenigstens einen Zentrierbuchse erfolgen, was den Verschleiß reduziert.
  • Gemäß einer robusten und zuverlässigen Ausführungsform umfasst das Verzögerungsglied einen auf der Drehachse der Schutzklappe angeordneten Nocken, der drehfest an die Schutzklappe gekoppelt ist und erst bei seiner Verdrehung zusammen mit der Schutzklappe um einen vorbestimmten Mindestwinkel, der beispielsweise mehr als 5°, 10° oder 15° beträgt, die Drehbewegung der Schutzklappe in Form einer Längsbewegung in der Triebverbindung zwischen der Schutzklappe und dem Kontaktträger in Richtung des Kontaktträgers weitergibt. Beispielsweise ist der Nocken unmittelbar drehfest an der Schutzklappe angeschlossen oder einteilig mit dieser ausgeführt.
  • In der Triebverbindung kann eine elastisch federnde Abstützung vorgesehen sein, über welche die Triebkraft von der Schutzklappe auf den Kontaktträger übertragen wird. Damit kann die Elektrokontaktkupplung bevorzugt in jeder Position der Schutzklappe und des Kontaktträgers federnd gelagert sein und beispielsweise während der Fahrt den Bewegungen eines Kupplungskopfes in der mechanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung folgen. Mit einer solchen elastisch federnden Abstützung kann der Kontaktträger gegen ein ortsfestes Gegenlager abgestützt sein. Somit kann auch die Triebkraft auf die elastische Abstützung wirken und dabei den Kontaktträger, durch Abstützung auf dem Gegenlager, vom Gegenlager wegschieben.
  • Insbesondere wirkt der Nocken, bevorzugt unmittelbar, auf die elastisch federnde Abstützung.
  • Besonders bevorzugt umfasst die Elektrokontaktkupplung eine elastische Rückstelleinrichtung, welche den Kontaktträger mit einer Federkraft beaufschlagt, die im Sinne eines Verschiebens des Kontaktträgers aus der vorgeschobenen Position in die zurückgezogene Position wirkt. Damit kann ein automatisches Verschieben des Kontaktträgers in die zurückgezogene Position erreicht werden, wenn der Antrieb über die Schutzklappe beendet wird, das heißt wenn die Triebkraft, welche die Schutzklappe auf den Kontaktträger ausübt, reduziert beziehungsweise aufgehoben wird.
  • Insbesondere weist die Elektrokontaktkupplung eine Trageinheit auf, die ortsfest am Schienenfahrzeug beziehungsweise an der Mittelpufferkupplung angeordnet sein kann, wobei die Elektrokontaktkupplung relativ zu der Trageinheit längsverschiebbar ist. Der Kontaktträger kann dann über die elastisch federnde Abstützung, und insbesondere auch über die elastische Rückstelleinrichtung, gegen die Trageinheit abgestützt sein. Die Trageinheit bildet also das genannte Gegenlager aus. Damit kann die vorteilhafte federnde Lagerung erreicht werden.
  • Eine erfindungsgemäße Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere automatische Mittelpufferkupplung, weist eine mechanische Kontaktkupplung auf, die insbesondere als Scharfenbergkupplung ausgeführt ist. Die mechanische Kontaktkupplung umfasst einen mechanischen Kupplungsverschluss, um entsprechend zwei gegengleiche Mittelpufferkupplungen mechanisch aneinander verriegeln zu können, sodass neben Druckkräften auch Zugkräfte zwischen den mit der Mittelpufferkupplung aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen übertragen werden können.
  • Ferner ist eine Elektrokontaktkupplung, wie hier dargestellt, in die Mittelpufferkupplung integriert.
  • Bevorzugt weist die mechanische Kontaktkupplung eine vertikal ausgerichtete Kupplungsplatte auf, die einen Kupplungstrichter und einen Kupplungskegel umfasst, wobei die Elektrokontaktkupplung mittelbar oder direkt, insbesondere oberhalb des Kupplungstrichters und des Kupplungskegels, an der Kupplungsplatte montiert ist.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Mittelpufferkupplung mit einer mechanischen Kontaktkupplung und einer Elektrokontaktkupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 2 die Elektrokontaktkupplung aus der 1 mit der Schutzklappe in der Abdeckposition;
    • 3 die Elektrokontaktkupplung aus der 1 mit der Schutzklappe in der Freigabeposition;
    • 4 schematisch das Längsverschieben des Kontaktträgers durch alleinigen Antrieb mit der Schutzklappe.
  • In der 1 ist die Frontansicht, also eine Ansicht in Kupplungsstoßrichtung, einer Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug gezeigt, wobei die Mittelpufferkupplung eine mechanische Kontaktkupplung 14 mit einer vertikal ausgerichteten Kupplungsplatte 10 aufweist, die einen Kupplungstrichter 11 und einen Kupplungskegel 12 umschließt. Die mechanische Kontaktkupplung 14 weist ferner ein Führungshorn 15 auf, welches mit einem gegengleichen Führungshorn 15 einer gegengleichen mechanischen Kontaktkupplung 14 ein Vorzentrieren der beiden mechanischen Kontaktkupplungen 14 miteinander bewirkt. Die Feinzentrierung wird dann über den Kupplungstrichter 11 und den Kupplungskegel 12 erreicht, die mit gegengleichen Bauteilen der nicht dargestellten Gegenkupplung zusammenarbeiten.
  • Oben an der Kupplungsplatte 10 sind Tragstreben 16 angeschlossen, die die Elektrokontaktkupplung 1 tragen. Die Elektrokontaktkupplung 1 könnte jedoch auch anders an der mechanischen Kontaktkupplung 14 angeschlossen sein.
  • Die Bauteile, welche jeweils einen Kupplungstrichter 11 und einen Kupplungskegel 12 ausbilden, bilden einen Kupplungsverschluss 17, um mit entsprechenden Bauteilen der Gegenkupplung die beiden Kupplungen mechanisch so aneinander zu verriegeln, dass Zugkräfte zwischen den beiden Kupplungen übertragen werden können. Druckkräfte können im verriegelten Zustand über entsprechend aneinander anliegende Kupplungsplatten 10 übertragen werden.
  • Details der Elektrokontaktkupplung 1 sind in den 2 bis 4 dargestellt. So weist die Elektrokontaktkupplung 1 einen längsverschiebbaren Kontaktträger 2 auf, der an seinem stirnseitigen, der Gegenkupplung zugewandten Ende Elektrokontakte 3 trägt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind neben den Elektrokontakten 3 in der Stirnseite auch wenigstens ein Zentrierstift 18 und wenigstens eine Zentrierbuchse 19 vorgesehen, um die beiden miteinander zu kuppelnden Kontaktträger 2 und damit deren Elektrokontakte 3 miteinander auszurichten. Eine solche Zentriereinrichtung ist jedoch nicht zwingend nötig oder könnte auch außerhalb der hier gezeigten Stirnseite vorgesehen sein.
  • Der Kontaktträger 2 wird vorteilhaft durch ein Gehäuse gebildet, das im ganzen längsverschiebbar ist. Am Gehäuse sind an dem der Stirnseite mit den Elektrokontakten 3 abgewandten hinteren Ende zum Beispiel Anschlüsse für ein oder mehrere Elektrokabel und/oder Signalkabel vorgesehen. Andere Ausführungsformen sind jedoch möglich.
  • Die Stirnseite weist, wie hier gezeigt, vorteilhaft eine Umfangsabdichtung 20 entlang ihres äußeren Umfangs auf, sodass im gekoppelten Zustand mit einer gegengleichen Elektrokontaktkupplung 1 die miteinander gekuppelten Elektrokontakte 3 vor Umwelteinflüssen geschützt werden.
  • Die Elektrokontakte 3 weisen, wie dargestellt, bevorzugt Buchsen und Stifte auf.
  • Um die Stirnseite mit den Elektrokontakten 3 wahlweise im entkuppelten Zustand abzudecken und für den Kuppelvorgang freizugeben, ist eine Schutzklappe 4 vorgesehen, deren Rückseite 4.1 in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 den Elektrokontakten 3 gegenübersteht und deren Vorderseite 4.2 in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 nach vorne gerichtet ist. Die Schutzklappe 4 ist um die Drehachse D aus der Abdeckposition in die Freigabeposition verschwenkbar. Das Verschwenken erfolgt selbsttätig, wenn zwei Schutzklappen 4 entsprechend einander zugeordneter Elektrokontaktkupplungen 1 einander an den Vorderseiten 4.2 berühren, wobei die Kontaktfläche der Vorderseiten 4.2, an denen die Berührung stattfindet, derart exzentrisch beziehungsweise schräg zur Drehachse D angeordnet sind, dass durch fortgesetztes Aufeinanderzubewegen der beiden miteinander zu koppelnden Elektrokontaktkupplungen 1 ein die Schutzklappe 4 in die Freigabeposition bewegendes Drehmoment erzeugt wird.
  • Entsprechend weist die Schutzklappe 4 Stege 4.3 auf, die sich in Radialrichtung zur Drehachse D erstrecken, um den gewünschten Abstand zwischen der Vorderseite 4.2 der Schutzklappe 4 und der Drehachse D herzustellen.
  • Elastische Rückstellelemente 6, hier in Form von zwei Spiralfedern, zum selbsttätigen Verbringen der Schutzklappe 4 in die Abdeckposition erzeugen ein Drehmoment im Sinne eines Verschwenkens der Schutzklappe 4 um die Drehachse D aus der Freigabeposition in die Abdeckposition.
  • Wie sich aus der 4 ergibt, ist zwischen der Schutzklappe 4 und dem längsverschiebbaren Kontaktträger 2 eine Triebverbindung vorgesehen, die einen Antrieb 5 zum Längsverschieben des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position bildet. Die zurückgezogene Position des Kontaktträgers 2 ist oben in der 4 dargestellt, die vorgeschobene Position des Kontaktträgers 2 ist unten in der 4 dargestellt, der Hub bei dieser Verschiebung ist mit H bezeichnet.
  • Der Antrieb 5 ist derart gestaltet, dass allein das Verschwenken der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition das Verschieben des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position bewirkt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Antrieb 5 hierfür rein mechanisch ausgeführt.
  • Im Einzelnen weist der Antrieb 5 bevorzugt ein Verzögerungsglied auf, welches die Längsverschiebung des Kontaktträgers 2 aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position gegenüber einem Beginn des Verschwenkens der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition zeitlich verzögert. Hier wird das Verzögerungsglied durch einen an der Schutzklappe 4 angeordneten Nocken 7 gebildet, der drehfest an der Schutzklappe 4 angeschlossen ist. Durch die Gestaltung des Nockens 7 wandelt der Nocken 7 eine Drehbewegung der Schutzklappe 4 in eine Längsbewegung des Kontaktträgers 2 um, wobei die Längsbewegung erst dann beginnt, wenn sich der Nocken 7 ausgehend von seiner Nullstellung in der Abdeckposition der Schutzklappe 4 um einen vorbestimmten Mindestwinkel, insbesondere von mehr als 5°, 10° oder 15°, bei der Drehbewegung der Schutzklappe 4 verdreht hat.
  • Der Nocken 7 greift an einer elastisch federnden Abstützung 8 des Kontaktträgers 2 an einer Trageinheit 13 an, gegenüber welcher der Kontaktträger 2 längsverschiebbar ist. Diese elastisch federnde Abstützung 8 wirkt sowohl in der Abdeckposition als auch in der Freigabeposition der Schutzklappe 4 und ermöglicht, dass die Elektrokontaktkupplung 1 während der Fahrt den Bewegungen der mechanischen Kontaktkupplung 14 folgen kann. Der Nocken 7 erzeugt beim Bewegen der Schutzklappe 4 aus der Abdeckposition in die Freigabeposition eine Druckkraft auf die elastisch federnde Abstützung 8, welche jedoch dieser Druckkraft derart widersteht, dass sich die Drehachse D des Nockens 7 und der Schutzklappe 14 zusammen mit dem Kontaktträger 2 von der elastisch federnden Abstützung 8 weg bewegt.
  • Um ein entsprechendes Rückstellen des Kontaktträgers 2 beim Zurückdrehen des Nockens 7 in seine Nullposition zu bewirken, ist ferner eine elastische Rückstelleinrichtung 9 vorgesehen, die hier ebenfalls wie die elastisch federnde Abstützung 8 eine Druckfeder zwischen dem Kontaktträger 2 und der Trageinheit 13 umfasst. Die beiden Druckfedern könnten auch als gemeinsame Druckfeder ausgeführt sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Elektrokontaktkupplung
    2
    Kontaktträger
    3
    Elektrokontakt
    4
    Schutzklappe
    4.1
    Rückseite
    4.2
    Vorderseite
    4.3
    Steg
    5
    Antrieb
    6
    elastisches Rückstellelement
    7
    Nocken
    8
    elastisch federnde Abstützung
    9
    elastische Rückstelleinrichtung
    10
    Kupplungsplatte
    11
    Kupplungstrichter
    12
    Kupplungskegel
    13
    Trageinheit
    14
    mechanische Kontaktkupplung
    15
    Führungshorn
    16
    Tragstrebe
    17
    Kupplungsverschluss
    18
    Zentrierstift
    19
    Zentrierbuchse
    20
    Abdichtung
    D
    Drehachse
    H
    Hub
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2021110660 A1 [0003]
    • DE 811360 A [0003]
    • EP 1102696 B1 [0004, 0006]

Claims (11)

  1. Elektrokontaktkupplung (1) für eine Schienenfahrzeugsmittelpufferkupplung, mit einem entgegen einer Kupplungsstoßrichtung längsverschiebbaren Kontaktträger (2), der stirnseitig entgegen der Kupplungsstoßrichtung ausgerichtete Elektrokontakte (3) aufweist; mit einer Schutzklappe (4), die um eine Drehachse (D) zwischen einer Abdeckposition, in der sie die Elektrokontakte (3) abdeckt, und einer Freigabeposition, in der sie die Elektrokontakte (3) freigibt, verschwenkbar ist; mit einem Antrieb (5) zum Längsverschieben des Kontaktträgers (2) aus einer zurückgezogenen Position in eine vorgeschobene Position; dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) durch eine Triebverbindung zwischen der Schutzklappe (4) und dem Kontaktträger (2) gebildet wird, über welche die Schutzklappe (4) bei der Verschwenkung aus der Abdeckposition in die Freigabeposition den Kontaktträger (2) durch Übertragen einer Triebkraft aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position verschiebt.
  2. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzklappe (4) eine den Elektrokontakten (3) in der Abdeckposition gegenüberstehende Rückseite (4.1) und eine entgegengesetzt hierzu angeordnete Vorderseite (4.2) aufweist, und die Vorderseite (4.2) mit einer Kontaktfläche für eine Schutzklappe (4) einer Gegenkupplung derart schräg oder exzentrisch zur Drehachse (D) ausgerichtet ist, dass eine Druckkraft auf die Kontaktfläche ein Verschwenken der Schutzklappe (4) aus der Abdeckposition in die Freigabeposition bewirkt.
  3. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elastisches Rückstellelement (6) vorgesehen ist und an der Schutzklappe (4) angreift, um diese mit einer Kraft zum Verschwenken aus der Freigabeposition in die Abdeckposition zu beaufschlagen.
  4. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Triebverbindung ein Verzögerungsglied vorgesehen ist, welches die Längsverschiebung des Kontaktträgers (2) aus der zurückgezogenen Position in die vorgeschobene Position gegenüber einem Beginn des Verschwenkens der Schutzklappe (4) aus der Abdeckposition in die Freigabeposition zeitlich verzögert.
  5. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungslied einen auf der Drehachse (D) der Schutzklappe (4) angeordneten Nocken (7) umfasst, der drehfest an die Schutzklappe (4) gekoppelt ist und erst bei seiner Verdrehung zusammen mit der Schutzklappe (4) um einen vorbestimmten Mindestwinkel, insbesondere von mehr als 5°, mehr als 10° oder mehr als 15°, die Drehbewegung der Schutzklappe (4) in Form einer Längsbewegung in der Triebverbindung in Richtung des Kontaktträgers (2) weitergibt.
  6. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Triebverbindung eine elastisch federnde Abstützung (8) vorgesehen ist, über welche die Triebkraft von der Schutzklappe (4) auf den Kontaktträger (2) übertragen wird.
  7. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (7) auf die elastisch federnde Abstützung (8) wirkt.
  8. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Rückstelleinrichtung (9) vorgesehen ist, welche den Kontaktträger (2) mit einer Federkraft beaufschlagt, die im Sinne eines Verschiebens des Kontaktträgers (2) aus der vorgeschobenen Position in die zurückgezogene Position wirkt.
  9. Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrokontaktkupplung (1) eine Trageinheit (13) umfasst, relativ zu welcher der Kontaktträger (2) längsverschiebbar ist, wobei der Kontaktträger (2) über die elastisch federnde Abstützung (8) und insbesondere über die elastische Rückstelleinrichtung (9) gegen die Trageinheit (13) abgestützt ist.
  10. Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechanischen Kontaktkupplung (14), insbesondere Scharfenbergkupplung, umfassend einen mechanischen Kupplungsverschluss (17), gekennzeichnet durch eine Elektrokontaktkupplung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Mittelpufferkupplung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kontaktkupplung (14) eine vertikal ausgerichtete Kupplungsplatte (10) umfasst, die einen Kupplungstrichter (11) und einen Kupplungskegel (12) aufweist, wobei die Elektrokontaktkupplung (1) mittelbar oder direkt, insbesondere oberhalb des Kupplungstrichters (11) und Kupplungskegels (12), an der Kupplungsplatte (10) montiert ist.
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