DE19636225A1 - Mittelpufferkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Mittel­ pufferkupplung für Schienenfahrzeuge mit einer Zug- und Stoßvorrichtung, an der ein Kupplungskopf angeordnet ist.

Eine derartige Kupplung ist aus der deutschen Offenle­ gungsschrift 43 02 444 bekannt und besitzt eine mit dem Fahrzeuguntergestell verbundene Zug- und Stoßvorrichtung mit einem Verformungselement. Zug- und Stoßvorrichtungen automatischer Mittelpufferkupplungen dienen dazu, die üblichen, im Fahr- und Rangierbetrieb auftretenden Kräf­ te elastisch mit einer vorgegebenen Dämpfung in das Untergestell des Schienenfahrzeugs einzuleiten. Diese Zug- und Stoßvorrichtungen sind geeignet, die Stoßener­ gie bis zu einer bestimmten Grenz-Aufprallgeschwindig­ keit aufzunehmen. Das Verformungselement dient dazu, die bei Aufprallgeschwindigkeiten über der Grenzgeschwin­ digkeit entstehende Stoßenergie durch Verformungsarbeit zu vernichten.

Mittelpufferkupplungen dieser Art haben sich bewährt und bringen infolge des bei einem Überstoß stattfindenden Energieabbaus mit Hilfe der Zug- und Stoßvorrichtung bzw. des Verformungselements, beispielsweise in Gestalt einer gashydraulischen Patrone eine erhebliche Verbesse­ rung der Sicherheit für den Zugführer im Falle eines Auffahrunfalls mit sich. Angesichts der zunehmenden Zug­ geschwindigkeiten und zunehmender Zugdichte sowie der immer mehr ansteigenden Sicherheitsanforderungen reichen die herkömmlichen Zug- und Stoßvorrichtungen bzw. deren Verformungselemente nicht mehr aus.

Bekannt sind auch Kupplungen, bei denen der die Zug- und Stoßvorrichtung tragende Lagerbock nicht starr mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden ist, sondern sich axial verschieben läßt. Dies geschieht mit Hilfe einer nach dem Prinzip eines mechanischen Wagenhebers arbeitenden Schere. Diese Schere greift einerseits an dem die Zug- und Stoßvorrichtung tragenden Lagerbock und andererseits mittelbar oder unmittelbar am Fahrzeuggestell an. Derar­ tige Scheren sind jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß sich die einander gegenüberliegenden Gelenkpunkte der Schenkel in dem Maße, wie die Kupplung in ihre Ruhestel­ lung innerhalb des nach Art eines Cockpit ausgebildeten Fahrzeugkopfes zurückgefahren wird, ihren Horizontalab­ stand vergrößern. Das erfordert einen entsprechenden Freiraum beiderseits der Schere, der dann nicht mehr zur Verfügung steht, wenn die Frontverkleidung des Schienen­ fahrzeugs aus aerodynamischen Gründen nach Art einer Flugzeugnase ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine zurückziehbare Kupplung zu schaffen, deren Raumbedarf insbesondere im eingefahrenen Zustand geringer ist als bei herkömmlichen Kupplungen dieser Art. Darüber hinaus sollte die Kupplung zusätzlich auch noch eine Erhöhung der Sicherheit beim Auftreten von Überstößen mit sich bringen.

Die Lösung dieses Problems besteht in einer Kupplung, bei der die vorzugsweise mit einem Verformungselement versehene Zug- und Stoßvorrichtung mit einem am Unterge­ stell des Fahrzeugs abgestützen teleskopierbaren Träger verbunden ist; dies kann mit Hilfe einer gelenkigen Ver­ bindung zwischen der Zug- und Stoßvorrichtung einerseits und dem Träger andererseits geschehen. Hierfür eignet sich insbesondere eine Lagerplatte mit zwei Lagerböcken und einem Drehzapfen, um so ein Verschwenken der den Kupplungskopf tragenden Zug- und Stoßvorrichtung in der Horizontalen zu ermöglichen.

Ein zusätzlicher Energieabbau außer durch das Verfor­ mungselement der Zug- und Stoßvorrichtung ergibt sich, wenn zwischen dem Drehzapfen und einem Lagerauge an der Zug- und Stoßvorrichtung und/oder den den Drehzapfen aufnehmenden Bohrungen der Lagerböcke eine elastische Büchse, beispielsweise eine Gummibüchse angeordnet ist.

Ein außerordentlich raumsparender und einen weiteren Sicherheitszuwachs mit sich bringender Träger für die Zug- und Stoßvorrichtung besteht aus einem mehrgliedri­ gen Teleskopzylinder, vorzugsweise aus einem äußeren Führungsrohr, einem Innenzylinder und einer am Innenzy­ linder angreifenden innenliegenden Kolben-Zylinder-Ein­ heit, die für einen Betrieb mit Drucköl oder Druckluft eingerichtet ist.

Die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit greift vor­ zugsweise an dem gleichzeitig als Lagerplatte für die Zug- und Stoßvorrichtung dienenden Deckel des Innenzy­ linders an. Der Kolbenzylinder kann dann an einem rück­ wärtigen Deckel gelagert sein, mit dem das Führungsrohr verschlossen ist.

Mit einem derartigen, vorzugsweise verriegelbaren tele­ skopierbaren Träger läßt sich die Sicherheit für die Fahrzeugführerkabine bei Auffahrunfällen auf dreifache Weise weiterhin erhöhen. Zum einen können in den Druck­ mittelleitungen zu entsprechenden Anschlüssen an dem Deckel des Führungsrohrs mit Überdruck-Ablaßventilen angeordnet sein, die druckabhängig gesteuert sind und im Falle eines Aufpralls oberhalb eines bestimmten Grenz­ werts ein energieverzehrendes Abfließen des Druckmittels aus dem Ringraum zwischen dem Führungsrohr und dem Innenzylinder einerseits sowie der Kolben-Zylinder-Ein­ heit andererseits und/oder der Kolben-Zylinder-Einheit erlauben.

Des weiteren kann auch das Führungsrohr als Verformungs­ rohr ausgebildet sein, um Aufprallenergie nach Art einer Knautschzone abzubauen.

Schließlich läßt sich ein zusätzlicher Energieabbau bei Überstößen erreichen, wenn das Führungsrohr mit einem Abreißflansch versehen und/oder mit einem Abreißdeckel verschlossen ist. Dieser Deckel kann über Schraubbolzen am Führungsrohr befestigt sein, die in einen Flansch des Führungsrohrs eingreifen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht und

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Kupp­ lung sowie

Fig. 4 einen axialen Längsschnitt durch den telesko­ pierbaren Träger für die Zug- und Stoßvorrich­ tung.

Die Kupplung besteht im wesentlichen aus drei Haupttei­ len, nämlich einem Kupplungskopf 1, einer Zug- und Stoß­ vorrichtung 2 und einem an dem nicht dargestellten Fahr­ zeuguntergestell befestigten Träger 3. Der Kupplungskopf 1 ist in üblicher Weise mit einem Kupplungskegel 4 und mit einem Kupplungsmaul 5 zur Aufnahme eines Gegenkegels sowie zwei verschwenkbaren Kupplungsplatten 6, 7 zum Her­ stellen der elektrischen und pneumatischen Verbindungen zu dem benachbarten Fahrzeug verbunden. Um ein Ausrich­ ten des Kupplungskopfes zu ermöglichen, erstrecken sich zwischen einer Konsole 8 am Träger 3 und einer Trag­ platte 9 der Zug- und Stoßvorrichtung 2 Stützzylinder 10, 11.

Die Zug- und Stoßvorrichtung 2 ist über ein Gelenk 12 mit einer Lagerplatte 13 des Trägers 3 verbunden. Das Gelenk besteht aus zwei Lagerböcken 14 und einem Dreh­ zapfen 15, der in Lageraugen 16 der Lagerböcke 14 ein­ greift. Zwischen dem Drehzapfen 15 und einem Lagerauge der Zug- und Stoßvorrichtung befindet sich eine Büchse 15a aus einem energieverzehrenden elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi.

Der Träger 3 für die Zug- und Stoßvorrichtung 2 besteht aus einem Führungs- bzw. Deformationsrohr 17 mit einem Flansch 18 und einem in dem Deformationsrohr geführten Innenzylinder 19, dessen Deckel gleichzeitig als Lager­ platte 17a für die Lagerböcke 14 dient. Zwischen dem Deckel und einem das Führungsrohr 17 auf der anderen Seite verschließenden Anschlußdeckel 20 erstreckt sich eine Hydraulikzylindereinheit 21, deren Kolbenstange 22 mit dem Deckel bzw. der Lagerplatte 17a und deren Zylin­ der 23 mit dem Anschlußdeckel 20 verbunden ist. Der Ringraum 24 zwischen dem rückwärtigen Teil des Führungs­ rohrs 17 und dem Mantel des Innenzylinders 19 und das Innere 25 des Zylinders 23 sind über Druckölanschlüsse mit einer Druckölpumpe bzw. einem Druckölsumpf verbun­ den. In den beiden nicht dargestellten Druckölleitungen befinden sich druckabhängig gesteuerte, ebenfalls nicht dargestellte Überdruckventile bzw. Ablaßventile.

Das Führungsrohr 17 ist über eine umlaufende Schweißnaht 28 mit einem Flansch 29 verbunden, in den Schraubbolzen 30 zum Befestigen des Anschlußdeckels 20 eingreifen. Die Schweißnaht 28 und/oder die Schraubbolzen 30 erlauben bei Überstößen ein Abreißen des Flanschs 29 mit dem Anschlußdeckel 20 bzw. des Deckels 20 und bringen so einen weiteren Verzehr von Aufprallenergie mit sich.

Die in der Zeichnung dargestellte Mittelpufferkupplung bringt einen mehrfachen Zuwachs an Sicherheit bei Über­ stößen bzw. Auffahrunfällen mit sich.

Die Kupplung besitzt zunächst einmal ein mit der Zug- und Stoßvorrichtung 2 verbundenes Verformungselement, beispielsweise in Gestalt einer gashydraulischen Patrone. Zusätzlich findet aber auch in dem Gummigelenk 12 sowie mit Hilfe der sich bei einem Aufprall automa­ tisch - mehr oder minder - öffnenden Überdruckventile ein zweistufiger Abbau von Aufprallenergie statt. Schließlich trägt auch das sich gegebenenfalls nach Art einer Knautschzone verformende Führungsrohr 17 zu einem Abbau von Aufprallenergie sowie ein Abreißen des Flan­ sches 29 oder Anschlußdeckels 20 beispielsweise an der gemeinsamen Schweißnaht 28 mit dem Führungsrohr 17 bei.

Insgesamt erlaubt der erfindungsgemäße Träger 2 so ein axiales Verfahren des Kupplungskopfes ohne seitlichen Raumbedarf sowie ein hohes Maß an Energieabbau im Falle eines Auffahrunfalles.

Claims (16)

1. Automatische Mittelpufferkupplung für Schienenfahr­ zeuge mit einem Kupplungskopf (1),

• - einer Zug- und Stoßvorrichtung (2) und
• - einem teleskopierbaren Träger (3) für die Zug- und Stoßvorrichtung.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Stoßvorrichtung (2) mit einem Ver­ formungselement versehen ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gelenkverbindung (12) zwischen der Zug- und Stoßvorrichtung (2) und dem Träger (3).

4. Kupplung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Lagerplatte (17a) mit zwei Lagerböcken (14) und einem Drehzapfen (15) zwischen der Zug- und Stoßvor­ richtung (2) und dem Träger (3).

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehzapfen (15) und einem Lagerauge der Zug- und Stoßvorrichtung (2) und/oder zwischen dem Drehzapfen (15) und Lageraugen (16) der Lager­ böcke (14) eine Büchse (16a) aus einem elastischen Werkstoff angeordnet ist.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem mehrglied­ rigen Teleskop-Zylinder (17, 19) besteht.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskop-Zylinder (17, 19) aus einem Füh­ rungsrohr (17), einem Innenzylinder (19) und einer am Innenzylinder angreifenden innenliegenden Kolben- Zylinder-Einheit (21) besteht.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (22) der Kolben-Zylinder-Ein­ heit am Deckel (17a) des Innenzylinders (19) angreift.

9. Kupplung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsrohr mit einem Anschluß­ deckel (20) verschlossen und die Kolben-Zylinder- Einheit (21) an dem Anschlußdeckel gelagert ist.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußdeckel (20) mit Anschlüssen (26, 27) für ein Druckmedium versehen ist.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen für das Druckmedium jeweils ein gesteuertes Überdruckventil angeordnet ist.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (17) mit einem Abreißdeckel (20) verschlossen ist.

13. Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreißdeckel (20) über Schraubbolzen (30) mit einem Flansch (29) des Führungsrohrs verschraubt ist.

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (17) als Defor­ mationsrohr ausgebildet ist.

15. Kupplung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskop-Zylinder (17, 19) verriegelbar ist.

16. Kupplung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, gekenn­ zeichnet durch einen selbstansaugenden Innenzylinder (19).