DE102023127874A1

DE102023127874A1 - Zugkupplung

Info

Publication number: DE102023127874A1
Application number: DE102023127874.6A
Authority: DE
Inventors: Herbert Richter; Joachim Ruoff
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2023-10-12
Filing date: 2023-10-12
Publication date: 2025-04-17
Also published as: WO2025078197A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugkupplung mit einem Kupplungskopf, der verschwenkbar um eine horizontale Verschwenkachse in einer Kupplungskopfaufnahme gelagert ist, wobei der Kupplungskopf zwischen einer aktiven Position, in welcher er zum Kuppeln mit einem gegengleichen Kupplungskopf innerhalb einer Horizontalebene ausgerichtet ist, und einer inaktiven Position, in welcher er aus der Horizontalebene heraus verschwenkt ist, um die horizontale Verschwenkachse verschwenkbar ist.Die erfindungsgemäße Zugkupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor am Kupplungskopf und/oder an der Kupplungskopfaufnahme angeordnet ist, der eingerichtet ist die aktive Position und/oder die inaktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zugkupplung mit einem Kupplungskopf, der verschwenkbar um eine horizontale Verschwenkachse in einer Kupplungskopfaufnahme, beispielsweise am Ende einer Zugstange, gelagert ist.
Eine gattungsgemäße Zugkupplung wird beispielsweise in WO 2021/185497 A1 offenbart. Diese umfasst einen Kupplungskopf einer automatischen Kupplung, der bedarfsweise in eine Kupplungsebene, die horizontal ist, verschwenkt werden kann. Ferner ist eine zweite Kupplungseinrichtung in Form einer Zugöse vorgesehen, die dann in die Kupplungsebene verschwenkbar ist, wenn der Kupplungskopf aus einer aktiven Position in der Kupplungsebene in eine inaktive Position außerhalb der Kupplungsebene verschwenkt wurde. Zum Verschwenken des Kupplungskopfes ist eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, die an einer Zugstange, an deren Ende der Kupplungskopf verschwenkbar angeschlossen ist, befestigt ist und eine Antriebseinrichtung umfasst, die exzentrisch zu einer horizontalen Gelenkachse, um welche der Kupplungskopf verschwenkbar ist, an eine Gelenkanordnung angreift, über welche der Kupplungskopf um die horizontale Gelenkachse schwenkbar gelagert ist. Die Antriebseinrichtung ist beispielsweise als hydraulischer oder pneumatischer Linearmotor ausgebildet und hält den Kupplungskopf in seiner aktiven Position in der Kupplungsebene.
Eine weitere Zugkupplung mit Zugöse und automatischer Zugkupplung, die wahlweise in eine Horizontalebene verschwenkt werden können, um dort als Kupplung zu dienen, wird in EP 3 590 784 A1 offenbart. Die automatische Zugkupplung weist einen Kupplungskopf auf, der zu seiner Auswechslung lösbar an einer Zugstange befestigt ist. Die Befestigung kann über eine Schalenmuffenanordnung oder über Steckbolzen hergestellt werden.
Nachteilig an den bekannten Zugkupplungen ist, dass bei einer Fehlausrichtung des Kupplungskopfes in seiner aktiven Position in der Horizontalebene oder in seiner inaktiven Position außerhalb der Horizontalebene beim Versuch des Kuppelns der Zugkupplung die Zugkupplung beschädigt werden kann. Zudem besteht die Gefahr eines nicht ordnungsgemäßen Kuppelns, was mit einem Sicherheitsrisiko verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugkupplung mit einem Kupplungskopf der dargestellten Art anzugeben, mit welcher eine Beschädigung des Kupplungskopfes durch eine Fehlausrichtung und die Gefahr eines nicht ordnungsgemäßen Kuppelns weitgehend vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Zugkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Eine erfindungsgemäße Zugkupplung weist einen Kupplungskopf auf, der verschwenkbar um eine horizontale Verschwenkachse in einer Kupplungskopfaufnahme gelagert ist, wobei der Kupplungskopf zwischen einer aktiven Position, in welcher er zum Kuppeln mit einem gegengleichen Kupplungskopf innerhalb einer Horizontalebene ausgerichtet ist, und einer inaktiven Position, in welcher er aus der Horizontalebene heraus verschwenkt ist, um die horizontale Verschwenkachse verschwenkbar ist. Bevorzugt ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, mit welcher der Kupplungskopf in der Horizontalebene arretierbar ist. Die Arretiervorrichtung blockiert demnach ein Verschwenken des Kupplungskopfes um die horizontale Verschwenkachse. Wenn die Arretiervorrichtung gelöst wird, gibt sie dieses Verschwenken des Kupplungskopfes aus der aktiven Position innerhalb der Horizontalebene in die inaktive Position außerhalb der Horizontalebene frei, beispielsweise ein Verschwenken nach unten und/oder bevorzugt nach oben.
Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Sensor am Kupplungskopf und/oder an der Kupplungskopfaufnahme angeordnet, der eingerichtet ist die aktive Position und/oder die inaktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen. Die Erfassung kann eine direkte oder eine indirekte Erfassung sein, wie sich aus dem Nachfolgenden noch ergibt.
Durch Vorsehen des wenigstens einen Sensors kann eine unerwünschte oder fehlerhafte Ausrichtung des Kupplungskopfes relativ zur Kupplungskopfaufnahme automatisiert erfasst werden, sodass eine hieraus resultierende Beschädigung des Kupplungskopfes oder ein Sicherheitsproblem vermieden werden kann. Beispielsweise kann ein Erfassungssignal des wenigstens einen Sensors als Eingangsgröße einer Kupplungssteuerung herangezogen werden, die insbesondere separat zu einer Wagonsteuerung oder einer Zugsteuerung oder integriert in wenigstens eine von diesen ausgeführt ist.
Beispielsweise ist wenigstens ein Sensor am Kupplungskopf und/oder an der Kupplungskopfaufnahme angeordnet und eingerichtet eine Arretierung des Kupplungskopfes mit der Arretiervorrichtung zu erfassen. Damit kann sichergestellt werden, dass der Kupplungskopf ordnungsgemäß arretiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei Sensoren am Kupplungskopf und/oder an der Kupplungskopfaufnahme angeordnet, von denen einer eingerichtet ist die inaktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen und der andere eingerichtet ist die aktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen. Dadurch kann die Erfassungssicherheit weiter erhöht werden, indem beide Positionen des Kupplungskopfes aktiv erfasst werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind wenigstens zwei Sensoren am Kupplungskopf und/oder an der Kupplungskopfaufnahme angeordnet, von denen einer eingerichtet ist die aktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen oder eingerichtet ist die inaktive Position des Kupplungskopfes zu erfassen und der andere eingerichtet ist eine Arretierung des Kupplungskopfes mit der Arretiervorrichtung zu erfassen. Auch damit kann eine höhere Sicherheit bei der Erfassung erzielt werden.
Bevorzugt umfasst die Arretiervorrichtung einen Steckbolzen, der durch eine erste Führung im Kupplungskopf und eine zweite Führung in der Kupplungskopfaufnahme steckbar ist, um den Kupplungskopf formschlüssig gegen Verdrehen um die Verschwenkachse zu sichern. Wenn somit der Steckbolzen durch die erste Führung und die zweite Führung gesteckt ist, verriegelt er den Kupplungskopf gegen ein Verschwenken um die Verschwenkachse, sodass der Kupplungskopf exakt in der gewünschten aktiven Position in der Horizontalebene ausgerichtet bleibt. Wenn hingegen der Steckbolzen aus wenigstens einer der beiden Führungen, insbesondere aus beiden Führungen, herausgezogen wird, so gibt er das Verschwenken des Kupplungskopfes um die Verschwenkachse frei, sodass der Kupplungskopf um die Verschwenkachse aus der aktiven Position in die inaktive Position verschwenkt werden kann.
Da bevorzugt der Steckbolzen den Kupplungskopf in seiner aktiven Position formschlüssig unmittelbar im Bereich der Kupplungskopfaufnahme gegen diese arretiert, kann sichergestellt werden, dass der Kupplungskopf stets exakt innerhalb der Horizontalebene ausgerichtet ist, wenn er in seine aktive Position verschwenkt wurde. Die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehene Überwachung eines eingesteckten Zustands des Steckbolzens durch die erste Führung und die zweite Führung und/oder die Überwachung der Position des Kupplungskopfes in der aktiven Position mit einem oder mehreren Sensoren kann sicherstellen, dass die Zugkupplung nur dann zum Kuppeln freigegeben wird, wenn die exakte Ausrichtung vorliegt.
Der Kupplungskopf ist gemäß einer Ausführungsform unlösbar an der Kupplungskopfaufnahme angeschlossen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der gesamte Kupplungskopf oder Teile des Kupplungskopfes können von der Kupplungskopfaufnahme abgenommen werden, damit der Kupplungskopf beziehungsweise die Kupplungsteile ausgetauscht werden können. Beispielsweise können der oder die eigentlichen Kuppeleinrichtungen vom verbleibenden Teil des Kupplungskopfes abgenommen werden, um durch gleichartige oder andersartige Kupplungseinrichtungen ersetzt zu werden.
Bevorzugt weist die Kupplungskopfaufnahme einen ersten Anschlag auf, an welchem der Kupplungskopf beim Verschwenken in die aktive Position anschlägt, wobei der Anschlag derart angeordnet ist, dass die erste Führung und die zweite Führung miteinander fluchten. Damit wird das Einstecken des Steckbolzens in die erste Führung und die zweite Führung erleichtert.
Bevorzugt ist der Steckbolzen im in die erste Führung und die zweite Führung eingesteckten Zustand innerhalb der ersten und zweiten Führung um seine Längsachse verdrehbar und weist wenigstens einen Radialvorsprung auf, der zur Ausbildung eines Hinterschnitts mit einer Anschlagfläche an der Kupplungskopfaufnahme mit dem Steckbolzen verdrehbar ist, um ein Herausziehen des Steckbolzens aus der ersten und der zweiten Führung zu blockieren. Damit kann ein versehentliches Herausziehen des Steckbolzens aus der ersten Führung und der zweiten Führung vermieden werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfasst wenigstens ein Sensor einen hinter die Anschlagfläche verdrehten Radialvorsprung.
Bevorzugt ist der Radialvorsprung als senkrecht oder winklig zur Längsachse verlaufender Hebel ausgeführt. Dadurch wird sein Verdrehen hinter die Anschlagfläche erleichtert.
Besonders bevorzugt erstreckt sich die Anschlagfläche in der aktiven Position des Kupplungskopfes unterhalb der Längsachse. Damit muss der Radialvorsprung nur aktiv oder durch Eigengewicht nach unten verdreht werden, um den Hinterschnitt mit der Anschlagfläche auszubilden.
Besonders bevorzugt ist der Steckbolzen im eingesteckten Zustand unter Aufbringung eines Drehmoments verdrehbar und der Radialvorsprung, der beispielsweise als zylindrischer Hebel ausgeführt ist, weist eine Länge und ein Gewicht auf, die im eingesetzten Zustand des Steckbolzens ein Antriebsmoment um die Längsachse auf den Steckbolzen ausüben, wobei das Antriebsmoment größer als das Drehmoment ist. Damit verdreht sich der Steckbolzen automatisch im eingesteckten Zustand mit dem Radialvorsprung zur Ausbildung des Hinterschnitts hinter die Anschlagfläche an der Kupplungskopfaufnahme.
Damit ein leichtes Verdrehen des Steckbolzens im eingesteckten Zustand begünstigt wird, wird der Steckbolzen bevorzugt im eingesteckten Zustand zumindest im Wesentlichen frei von einer Verklemmkraft gehalten, die beispielsweise durch die Gewichtskraft des Kupplungskopfes erzeugt werden könnte. Dies kann durch geeignete Positionierung des ersten Anschlags in der Kupplungskopfaufnahme erreicht werden, über den insbesondere die gesamte Gewichtskraft beziehungsweise das durch die Gewichtskraft des Kupplungskopfes erzeugte Drehmoment, welches im Sinne eines nach unten Verdrehens des Kupplungskopfes um die Verschwenkachse wirkt, aufgenommen wird. Es können entsprechend auch mehrere solche ersten Anschläge vorgesehen sein.
Günstig ist, wenn der Steckbolzen nur in einer Drehposition um die Längsachse in die erste und zweite Führung einsteckbar ist, in welcher der Radialvorsprung mit einem Verdrehwinkel von weniger als 180°, insbesondere weniger als 135° oder 90°, gegenüber der Anschlagfläche angeordnet ist und ferner gegenüber einer Vertikalebene auf der Seite der Anschlagfläche angeordnet ist. Damit wird sichergestellt, dass das gewünschte Antriebsmoment aufgrund der Gewichtskraft auf den Steckbolzen wirkt, um den Radialvorsprung hinter die Anschlagfläche zu bewegen.
Besonders bevorzugt umfasst die Kupplungskopfaufnahme eine Gabelform mit zwei Gabeln, zwischen welchen der Kupplungskopf aufgenommen ist. Jede Gabel kann dann eine Bohrung aufweisen, wobei die beiden Bohrungen gemeinsam die zweite Führung ausbilden.
Die erste Führung wird bevorzugt durch eine Stufe in einer radial äußeren Oberfläche eines Gehäuses des Kupplungskopfes ausgebildet.
Beispielsweise ist in der Stufe wenigstens ein Druckstück vorgesehen, das eine Anlagefläche des Steckbolzens in eine oder beide Drehrichtungen des Kupplungskopfes um die Verschwenkachse auf jeweils weniger als zwei Drittel oder weniger als die Hälfte eines gegenseitigen Abstands der Gabeln im Bereich des Steckbolzens begrenzt. Damit wird die Reibungsfläche zwischen dem Steckbolzen und dem Kupplungskopf begrenzt, was die Verdrehung des Steckbolzens im eingesteckten Zustand erleichtert.
Um den Steckbolzen besonders leicht verdrehen zu können, weist das wenigstens eine Druckstück bevorzugt eine reibungsreduzierte Oberfläche auf, zumindest im Vergleich zur daneben angeordneten Oberfläche des Kupplungskopfes.
Bevorzugt ist der wenigstens eine Sensor oder sind wenigstens zwei Sensoren oder sind alle Sensoren als Näherungssensor ausgeführt.
Die Kupplungskopfaufnahme wird bevorzugt durch ein axiales Ende einer Zugstange gebildet.
Bei dem Kupplungskopf handelt es sich insbesondere um eine automatische Zugkupplung.
Besonders bevorzugt umfasst der Kupplungskopf eine erste Kupplungseinrichtung eines ersten Typs, insbesondere mit Kupplungsvorsprung und Kupplungsöffnung, zum Beispiel mit Kupplungskegel und Kupplungstrichter, und die Zugkupplung umfasst ferner eine zweite Kupplungseinrichtung eines zweiten, vom ersten Typ abweichenden Typs, insbesondere mit Zugöse oder Zughaken. Die zweite Kupplungseinrichtung ist dann bevorzugt in der inaktiven Position des Kupplungskopfes innerhalb der Horizontalebene ausrichtbar oder ausgerichtet.
Der Kupplungskopf mit Kupplungsvorsprung und Kupplungsöffnung ist insbesondere als Kupplungskopf einer Scharfenbergkupplung ausgebildet, bevorzugt mit Herzstück.
Insbesondere kann die zweite Kupplungseinrichtung nur dann in die Horizontalebene verschwenkt werden, wenn sich der Kupplungskopf in seiner inaktiven Position befindet.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zugkupplung mit dem Kupplungskopf innerhalb der Horizontalebene;
2 die Zugkupplung aus der 1 mit dem Kupplungskopf aus der Horizontalebene um die Verschwenkachse etwas nach oben verschwenkt;
3 die Zugkupplung aus den 1 und 2 mit dem Kupplungskopf in seiner inaktiven Position und einer zweiten Kupplungseinrichtung in einer aktiven Position innerhalb der Horizontalebene;
4 ein Ausführungsbeispiel für die Arretiervorrichtung mit Steckbolzen;
5 eine schematische Darstellung einer Zugkupplung mit Steckbolzen und Anschlägen;
6 eine exemplarische Darstellung von erfindungsgemäß angeordneten Sensoren;
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem erfindungsgemäß angeordneten Sensor;
8 ein Ausführungsbeispiel mit drei Sensoren.

In der 1 ist ein Kupplungskopf 1 einer Zugkupplung gezeigt, der um eine horizontale Verschwenkachse 2 in einer Kupplungskopfaufnahme 3 gelagert ist. Die Kupplungskopfaufnahme 3 ist am axialen Ende einer Zugstange 16 vorgesehen, die mit ihrem anderen axialen Ende horizontal verschwenkbar zum Beispiel an einem Wagenkasten 19 angeschlossen ist.
Die Zugstange 16 weist eine Längsachse 20 auf, die gemeinsam mit der Verschwenkachse 2 eine Horizontalebene aufspannt, in der die in der 1 gezeigte aktive Position des Kupplungskopfes 1 liegt und die auch als Kupplungsebene bezeichnet werden kann.
Um den Kupplungskopf 1 in der Horizontalebene gegen Verschwenken um die Verschwenkachse 2 zu sichern, ist eine Arretiervorrichtung 4 mit Steckbolzen 5 vorgesehen, die in den 4 und 5 exemplarisch beschrieben wird. Wie man besonders aus der 4 erkennen kann, weist die Kupplungskopfaufnahme 3 eine Gabelform mit zwei Gabeln 11, 12 auf, zwischen welchen der Kupplungskopf 1 aufgenommen ist. Jede Gabel 11, 12 umfasst eine Bohrung 7.1, 7.2, die gemeinsam eine zweite Führung 7 ausbilden. Die radial äußere Oberfläche eines Gehäuses 14 des Kupplungskopfes 1 bildet eine erste Führung 6 aus. Die Arretiervorrichtung 4 umfasst einen Steckbolzen 5, der in die erste Führung 6 im Kupplungskopf 1 und die zweite Führung 7 in der Kupplungskopfaufnahme 3 eingesteckt ist, wodurch der Kupplungskopf 1 in der Horizontalebene, das heißt in seiner aktiven Position, formschlüssig gegen Verdrehen um die Verschwenkachse 2 gesichert ist.
Der Steckbolzen 5 weist eine Längsachse 8 auf, um welche er im eingesteckten Zustand in die erste Führung 6 und die zweite Führung 7 verdrehbar ist. Der Steckbolzen 5 weist ferner einen Radialvorsprung 9, hier in Form eines Hebels auf, der im eingesteckten Zustand des Steckbolzens 5 in der ersten Führung 6 und der zweiten Führung 7 hinter eine Anschlagfläche 10 an der Kupplungskopfaufnahme verdreht werden kann, um ein Herausziehen des Steckbolzens 5 aus der ersten Führung 6 und der zweiten Führung 7 formschlüssig zu blockieren.
Das Verdrehen des Steckbolzens 5 derart, dass der Radialvorsprung 9 hinter die Anschlagfläche 10 gelangt, ist bevorzugt allein durch die Gewichtskraft des Radialvorsprungs 9 möglich, sodass eine automatische Blockade nach dem Einstecken des Steckbolzens 5 in die erste Führung 6 und die zweite Führung 7 erfolgt. Hierfür weist die erste Führung 6 im Kupplungskopf 1 bevorzugt ein oder mehrere Druckstücke 15 auf, welche eine Kontaktfläche zwischen dem Kupplungskopf 1, hier dessen Gehäuse 14, und dem Steckbolzen 5 vergleichsweise reduzieren. Das oder die Druckstücke 15 können ferner eine reibungsreduzierende Oberfläche aufweisen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erste Führung 6 durch eine Stufe 13 in der radial äußeren Oberfläche des Gehäuses 14 gebildet und es sind Druckstücke 15 in diese Stufe 13 eingesetzt, welche eine Anlage des Steckbolzens 5 in beide Verdrehrichtungen des Kupplungskopfes 1 um die Verschwenkachse 2 herstellen. Die Anlagefläche ist dabei auf weniger als die Hälfte der Breite des Gehäuses 14 zwischen den Gabel 11, 12 reduziert, bezogen auf jede Verschwenkrichtung.
In der 4 ist ein Sensor 25.3 im Bereich der Anschlagfläche 10 angeordnet, hinter die der Radialvorsprung 9 verdreht wird, um ein Herausziehen des Steckbolzens 5 aus der ersten Führung 6 und der zweiten Führung 7 zu blockieren. Der Sensor 25.3 erfasst, wenn der Radialvorsprung 9 hinter der Anschlagfläche 10 positioniert ist. Damit kann durch den Sensor 25.3 indirekt sichergestellt werden, dass sich der Kupplungskopf 1 in der Horizontalebene, das heißt in seiner aktiven Position befindet, und direkt sichergestellt werden, dass der Kupplungskopf 1 durch den Steckbolzen 5 formschlüssig gegen Verdrehen um die Verschwenkachse 2 gesichert wurde und der Steckbolzen 5 gegen Herausziehen an der Anschlagfläche 10 gesichert wurde.
In den 1 bis 3 ist exemplarisch gezeigt, dass der Kupplungskopf 1 eine erste Kupplungseinrichtung 17 in Form einer Scharfenbergkupplung mit Kupplungskegel 17.1 und Kupplungstrichter 17.2 aufweist. Die Zugkupplung weist ferner eine zweite Kupplungseinrichtung 18 mit einer Zugöse 18.1 auf. Eine solche Zugöse 18.1 kann mit einem Zughaken eine Zugverbindung herstellen.
Die zweite Kupplungseinrichtung 18 kann insbesondere nur dann in die Horizontalebene, das heißt die Kupplungsebene, um die Verschwenkachse 2 verschwenkt werden, wenn sich der Kupplungskopf 1 in seiner in der 3 gezeigten inaktiven Position befindet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Verschwenken der zweiten Kupplungseinrichtung 18 an das Verschwenken des Kupplungskopfs 1 zwangsgekoppelt, sodass der Kupplungskopf 1 und die zweite Kupplungseinrichtung 18 stets gemeinsam um die Verschwenkachse 2 verschwenkt werden. Wie in der 2 gezeigt, kann jedoch auch ein separates Verschwenken des Kupplungskopfes 1 und der zweiten Kupplungseinrichtung 18 um die Verschwenkachse 2 vorgesehen sein.
Zum Verschwenken des Kupplungskopfes 1 um die Verschwenkachse 2 ist ein Antrieb 21 vorgesehen, der gemäß dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3 als Handkurbel ausgeführt ist und gemäß dem Ausführungsbeispiel in der 4 als elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb.
Gemäß einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Kupplungskopf 1 auch ohne gesondertes Getriebe verschwenkt werden, beispielsweise von Hand, durch eine entsprechende manuelle Kraftausübung auf den Kupplungskopf 1.
In der 5 ist exemplarisch dargestellt, dass die Kupplungskopfaufnahme 3 einen ersten Anschlag 22 aufweist, an welchem der Kupplungskopf 1, hier mit einem Kupplungskopfanschlag 23, anschlägt, wenn er aus seiner inaktiven Position in seine aktive Position verschwenkt wird und die aktive Position erreicht hat. In dieser Position fluchten die aus der 4 ersichtlichen ersten und zweiten Führungen 6, 7 miteinander und der Steckbolzen 5 kann leicht in diese Führungen 6, 7 mit einem sehr kleinen Spiel eingesetzt werden. Entsprechend wird der Kupplungskopf 1 bei eingestecktem Steckbolzen 5 exakt in der Horizontalebene gehalten.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kupplungskopfaufnahme 3 einen zweiten Anschlag 24 auf, an welchem der Kupplungskopf 1, hier mit seinem Kupplungskopfanschlag 23, anschlägt, wenn der Kupplungskopf 1 in seine inaktive Position verdreht wird. Hier könnte eine entsprechende Arretiervorrichtung, beispielsweise mit Steckbolzen, vorgesehen sein, um den Kupplungskopf 1 formschlüssig in der inaktiven Position zu halten.
Der erste Anschlag 22 könnte auch zusätzlich oder alternativ hinten, das heißt auf der der Kupplungskopfaufnahme 3 beziehungsweise der Zugstange 16 zugewandten Rückseite des Kupplungskopfes 1, und/oder unten an der Kupplungskopfaufnahme 3 beziehungsweise der Zugstange 16 vorgesehen sein, insbesondere als Gegenfläche zu einem Kupplungskopfanschlag 23 in Form einer von der radial äußeren Oberfläche des Gehäuses 14 wegstehenden Nase oder Vorsprung am Kupplungskopf 1, wobei der Kupplungskopfanschlag 23 am Kupplungskopf 1 dann von unten und/oder von vorne am ersten Anschlag 22 anschlägt, wenn sich der Kupplungskopf 1 in seiner aktiven Position befindet. In diesem Fall können der erste Anschlag 22 und der Kupplungskopfanschlag 23 bevorzugt zumindest im Wesentlichen mittig zwischen den Gabeln 11, 12 vorgesehen sein, während im gezeigten Ausführungsbeispiel bevorzugt beide Gabeln 11, 12 mit jeweils einem ersten Anschlag 22 versehen sind, an denen jeweils ein Kupplungskopfanschlag 23 anschlägt, um die Gewichtskraft des Kupplungskopfes 1 gleichmäßig aufzunehmen. Durch einen oder mehrere solche ersten Anschläge 22 können verklemmende Kräfte zwischen dem Steckbolzen 5 und der ersten und zweiten Führung 6,7 vermieden werden.
In der 6 ist schematisch dargestellt, dass bei einer Zugkupplung mit um eine horizontale Verschwenkachse 2 verschwenkbarem Kupplungskopf 1, der in einer Kupplungskopfaufnahme 3 gelagert ist, sowohl die aktive Position des Kupplungskopfes 1 in der Horizontalebene mit einem ersten Sensor 25.1 direkt erfasst wird als auch die inaktive Position des Kupplungskopfes 1 in einer Vertikalebene mit einem zweiten Sensor 25.2 direkt erfasst wird. Die Position des Kupplungskopfes 1 in der Vertikalebene ist dabei gestrichelt dargestellt.
In der 7 ist exemplarisch dargestellt, dass ein Sensor 25.3 vorgesehen ist, welcher erfasst, ob der Steckbolzen 5 in die erste Führung 6 im Kupplungskopf 1 und die zweite Führung 7 in der Kupplungskopfaufnahme 3 eingesteckt ist. Ferner ist exemplarisch dargestellt, dass der Kupplungskopf 1 zwei Kupplungskopfanschläge 23 auf seiner in der aktiven Position unteren Seite aufweist, wobei die beiden Kupplungskopfanschläge 23 in der aktiven Position des Kupplungskopfes 1 nach hinten gerichtet sind und an unteren nach vorne gerichteten ersten Anschlägen 22 an der Kupplungskopfaufnahme 3 anschlagen.
Die Ausgestaltung gemäß der 7 könnte auch mit der Ausgestaltung gemäß der 6 kombiniert werden, sodass in diesem Fall drei Sensoren 25.1, 25.2, 25.3 vorgesehen sind.
In der 8 ist ein Ausführungsbeispiel mit drei Sensoren 25.1, 25.2, 25.3 gezeigt. Ein erster Sensor 25.1 erfasst, wenn sich der Kupplungskopf 1 in seiner aktiven horizontalen Position befindet. Ein zweiter Sensor 25.2 erfasst, wenn sich der Kupplungskopf 1 in einer im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung befindet. Hierfür ist, wie in der 5 exemplarisch angedeutet, ein Kupplungskopfanschlag 23 am Kupplungskopf 1 vorgesehen, wobei der Kupplungskopfanschlag 23 am zweiten Anschlag 24 in der Kupplungskopfaufnahme 3 anschlägt, wenn sich der Kupplungskopf 1 in der vertikal ausgerichteten inaktiven Position befindet. In dieser Position erfasst der zweite Sensor 25.2 den Kupplungskopfanschlag 23.
Der dritte Sensor 25.3 erfasst wiederum, wenn der Steckbolzen 5 in die zweite Führung 7 in der Kupplungskopfaufnahme 3 eingesteckt ist, wobei hierfür der Steckbolzen 5 auch durch die erste Führung 6 am Kupplungskopf 1 gesteckt sein muss.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungskopf
2: Verschwenkachse
3: Kupplungskopfaufnahme
4: Arretiervorrichtung
5: Steckbolzen
6: erste Führung
7: zweite Führung
7.1: Bohrung
7.2: Bohrung
8: Längsachse
9: Radialvorsprung
10: Anschlagfläche
11: Gabel
12: Gabel
13: Stufe
14: Gehäuse
15: Druckstück
16: Zugstange
17: erste Kupplungseinrichtung
17.1: Kupplungskegel
17.2: Kupplungstrichter
18: zweite Kupplungseinrichtung
18.1: Zugöse
19: Wagenkasten
20: Längsachse
21: Antrieb
22: erster Anschlag
23: Kupplungskopfanschlag
24: zweiter Anschlag
25.1: Sensor
25.2: Sensor
25.3: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2021/185497 A1 [0002]
EP 3 590 784 A1 [0003]

Claims

Zugkupplung mit einem Kupplungskopf (1), der verschwenkbar um eine horizontale Verschwenkachse (2) in einer Kupplungskopfaufnahme (3) gelagert ist, wobei der Kupplungskopf (1) zwischen einer aktiven Position, in welcher er zum Kuppeln mit einem gegengleichen Kupplungskopf innerhalb einer Horizontalebene ausgerichtet ist, und einer inaktiven Position, in welcher er aus der Horizontalebene heraus verschwenkt ist, um die horizontale Verschwenkachse (2) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (25.1, 25.2, 25.3) am Kupplungskopf (1) und/oder an der Kupplungskopfaufnahme (3) angeordnet ist, der eingerichtet ist die aktive Position und/oder die inaktive Position des Kupplungskopfes (1) zu erfassen.
Zugkupplung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiervorrichtung (4) vorgesehen ist, mit welcher der Kupplungskopf (1) in der Horizontalebene und/oder in der inaktiven Position arretierbar ist.
Zugkupplung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (25.3) am Kupplungskopf (1) und/oder an der Kupplungskopfaufnahme (3) angeordnet ist, der eingerichtet ist eine Arretierung des Kupplungskopfes (1) mit der Arretiervorrichtung (4) zu erfassen.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Sensoren (25.1, 25.2) am Kupplungskopf (1) und/oder an der Kupplungskopfaufnahme (3) angeordnet sind, von denen einer eingerichtet ist die inaktive Position des Kupplungskopfes (1) zu erfassen und der andere eingerichtet ist die aktive Position des Kupplungskopfes (1) zu erfassen.
Zugkupplung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Sensoren (25.1, 25.2, 25.3) am Kupplungskopf (1) und/oder an der Kupplungskopfaufnahme (3) angeordnet sind, von denen einer eingerichtet ist die aktive Position des Kupplungskopfes (1) zu erfassen oder eingerichtet ist die inaktive Position des Kupplungskopfes (1) zu erfassen und der andere eingerichtet ist die Arretierung des Kupplungskopfes (1) mit der Arretiervorrichtung (4) zu erfassen.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (4) einen Steckbolzen (5) umfasst, der durch eine erste Führung (6) im Kupplungskopf (1) und eine zweite Führung (7) in der Kupplungskopfaufnahme (3) steckbar ist, um den Kupplungskopf (1) formschlüssig gegen Verdrehen um die Verschwenkachse (2) zu sichern.
Zugkupplung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (25.3) einen in die erste Führung (6) und die zweite Führung (7) eingesteckten Steckbolzen (5) erfasst.
Zugkupplung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskopfaufnahme (3) einen ersten Anschlag (22) aufweist, an welchem der Kupplungskopf (1) beim Verschwenken in die aktive Position anschlägt, sodass die erste Führung (6) und die zweite Führung (7) miteinander fluchten.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckbolzen (5) im in die erste Führung (6) und die zweite Führung (7) eingesteckten Zustand innerhalb der ersten Führung (6) und der zweiten Führung (7) um seine Längsachse (8) verdrehbar ist und wenigstens einen Radialvorsprung (9) aufweist, der zur Ausbildung eines Hinterschnitts mit einer Anschlagfläche (10) an der Kupplungskopfaufnahme (3) mit dem Steckbolzen (5) verdrehbar ist, um ein Herausziehen des Steckbolzens (5) aus der ersten und zweiten Führung (6, 7) zu blockieren.
Zugkupplung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (25.3) einen hinter die Anschlagfläche (10) verdrehten Radialvorsprung (9) erfasst.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (25.1, 25.2, 25.3), wenigstens zwei Sensoren (25.1, 25.2, 25.3) oder alle Sensoren (25.1, 25.2, 25.3) als Näherungssensor ausgeführt ist/sind.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskopfaufnahme (3) durch ein axiales Ende einer Zugstange (16) gebildet wird.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskopf (1) eine automatische Kupplungseinrichtung umfasst.
Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskopf (1) eine erste Kupplungseinrichtung (17) eines ersten Typs, insbesondere mit Kupplungsvorsprung und Kupplungsöffnung, wie Kupplungskegel (17.1) und Kupplungstrichter (17.2), aufweist und die Zugkupplung ferner eine zweite Kupplungseinrichtung (18) eines zweiten, vom ersten Typ abweichenden Typs, insbesondere mit Zugöse (18.1) oder Zughaken, aufweist, wobei die zweite Kupplungseinrichtung (18) bevorzugt in der inaktiven Position des Kupplungskopfes (1) innerhalb der Horizontalebene ausrichtbar oder ausgerichtet ist.