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EP4069572A1 - Elektrokontaktkupplung und mittelpufferkupplung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Elektrokontaktkupplung und mittelpufferkupplung für ein schienenfahrzeug

Info

Publication number
EP4069572A1
EP4069572A1 EP20817288.2A EP20817288A EP4069572A1 EP 4069572 A1 EP4069572 A1 EP 4069572A1 EP 20817288 A EP20817288 A EP 20817288A EP 4069572 A1 EP4069572 A1 EP 4069572A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protective flap
electrical contact
coupling
contact coupling
protective
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.)
Granted
Application number
EP20817288.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4069572B1 (de
Inventor
Jörn Schulz
Matthias Biener
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
Priority claimed from DE102019132641.9A external-priority patent/DE102019132641A1/de
Priority claimed from DE102019132643.5A external-priority patent/DE102019132643A1/de
Priority claimed from DE102019132642.7A external-priority patent/DE102019132642A1/de
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4069572A1 publication Critical patent/EP4069572A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4069572B1 publication Critical patent/EP4069572B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/06—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables
    • B61G5/10—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables for electric cables

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact coupling for an automatic telpuffer coupling with a rail vehicle.
  • the invention relates to the Weite Ren a central buffer coupling for a rail vehicle.
  • Conventional electrical contact couplings for automatic central buffer couplings of a rail vehicle are usually arranged adjacent to a mechanical contact coupling of the central buffer coupling and have a coupling housing in which an interface unit with a plurality of connection elements is arranged.
  • the Elektrotivekupp development also has a protective flap for covering an access to the connection elements of the interface unit.
  • the protective flap is connected to an actuating device for moving the protective flap between a first position in which the protective flap covers the access and a second position in which the protective flap releases the access.
  • EP 11 02696 B1 discloses an electrical contact coupling for an automatic cal central or central buffer coupling for rail vehicles.
  • the Elektrokon contact coupling has a attachable to the coupling head and in the longitudinal direction of the central buffer coupling longitudinally displaceable guided contact carrier, which has contacts for electrical connections and which can be moved from a rear, uncoupled position in a front, ready-to-couple position.
  • the contact carrier is covered in the rear position by a protective flap and exposed in the front position when the protective flap is pivoted.
  • DE 811 360 discloses an arrangement for automatically opening the protective flaps on the line coupling of an automatic vehicle coupling lung.
  • the arrangement consists of an elastic bracket arranged on the front side of the protective flap with an end face bent in such a way that, when the latter touches the end face of the counter-protective flap, the two protective flaps can be opened by pivoting around a rotary or control arm arranged transversely to the longitudinal axis of the vehicle coupling on the coupling housing of the line coupling. Pivot axis is brought about.
  • the respective protective flaps are arranged on the outside of the housing of the electrical contact coupling or the mating electrical contact coupling and the respective protective flap hinged spring device in the closed Position held.
  • the opening takes place against the spring device when the protective flaps of the electrical contact coupling to be connected and the mating electrical contact coupling to be connected come together when the surfaces of the latter roll over one another.
  • Conventionally exposed spring elements of the actuating device for moving the protective flap can, however, be damaged or lost by whirled up gravel stones or the like and thereby significantly impair the functionality of the actuating device, especially when closing the protective flaps.
  • Such automatic protective flaps are provided with a rubber element on the face contacting the mating coupling, for example, which serves to increase the friction on contact with the face of the protective flap of a mating electrical contact coupling or a certain amount To generate form fit.
  • These rubber parts which are mostly extruded profiles or mats, are glued or Rivets attached to the protective flap.
  • the disadvantage of such a solution is that with a protective flap curved about several axes, such parts can only be attached with difficulty or specially made molded parts have to be produced, which is associated with additional tool costs.
  • the invention is therefore based on the object of providing an improved electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle, which is characterized by a trouble-free release and re-covering of the interface unit.
  • a trouble-free, synchronous opening of the protective flaps of the electrical contact couplings to be connected to one another is to be made possible by eliminating the disadvantages of the prior art.
  • an electrical contact coupling and a central buffer coupling are to be provided for a rail vehicle, which enable improved protection of a spring element actuating a protective flap of the electrical contact coupling and implement the necessary frictional engagement of the protective flaps when opening, simply and more cheaply, even with more complex surface geometries of the end faces .
  • the friction elements required for this should be able to be fastened in a simple manner and inexpensively to a protective flap curved around several axes. Improved functionality also means that unintentional closing in the event of failure of the spring elements is reliably avoided.
  • the present invention creates an electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle, with a coupling housing in which an interface unit with a plurality of connection elements is arranged, a protective flap for covering an access to the connection elements of the interface unit, and an actuating device connected to the protective flap for moving the protective flap between a first position in which the protective flap covers the access and a second position in which the protective flap releases the access, the actuating device having at least one spring element which is at least partially enclosed by the protective flap.
  • the present invention also provides a central buffer coupling for a rail vehicle, with a mechanical contact coupling, in particular a Scharfenberg coupling, for mechanically coupling rail vehicles, and an electrical contact coupling according to the invention.
  • the at least sectionally enclosing the spring element by the protective flap enables improved protection of the at least one spring element compared to conventional solutions.
  • the at least one spring element can be effectively protected from gravel stones or the like that are blown up.
  • the protective flap for the clutch housing is pivotably mounted on respective side surfaces of the clutch housing, the protective flap one two parallel having mutually arranged plates having first pivot bearing and a second pivot bearing having two plates arranged parallel to one another.
  • the two plates of the first pivot bearing and the second pivot bearing arranged parallel to one another, essentially perpendicular to the end face of the protective flap are integrally formed with the protective flap, in particular welded or formed as a cast part.
  • the first spring element is arranged between the plates of the first pivot bearing arranged parallel to one another and the second spring element is arranged between the plates of the second pivot bearing arranged parallel to one another.
  • the first spring element and the second spring element are each formed by a leg spring, wherein a first axial end portion of the respective leg spring is attached at least with telbar on the clutch housing and a second axial end portion of the respective leg spring on the protective flap.
  • Such an arrangement of the respective leg springs enables an improved resetting of the protective flap compared to conventionally used tension springs from the second position in which the protective flap releases access to the first position in which the protective flap covers access to the connection elements of the interface unit , can be guaranteed in a space-optimized design.
  • first spring element and the second spring element are at least partially enclosed in the width direction of the electrical contact coupling by an outer plate of the respective pivot bearing and at least partially enclosed in the longitudinal direction of the electrical contact coupling by an end face of the protective flap.
  • the first spring element and the second spring element are thus effectively protected from environmental influences both in the front and in the lateral direction of the electrical contact coupling, and in the connected state are almost completely shielded by the protective flaps by rotating the protective flap and making contact with the mating electrical contact coupling.
  • essential areas of the outer peripheral surfaces of the spring elements can be kept free of direct contact with the housing of the electrical contact coupling.
  • the first axial end section of the respective leg spring is inserted into a receptacle arranged on the respective side surface of the coupling housing, and the second axial end section of the respective leg spring on a rear side of the end face of the protective flap in the longitudinal direction of the electrical contact coupling is present.
  • the leg springs can thus be advantageous Way be received in a compact design in the respective pivot bearings.
  • the first spring element and the second spring element are designed to apply a predetermined restoring force to the protective flap in order to reset it to the first position. Due to the contact of the second axial end portion of the respective leg spring on the flint side of the end face of the protective flap, this can effectively be acted upon by the predetermined restoring force.
  • each of the plates has an opening into which a bearing bush for mounting the protective flap on the clutch housing is inserted.
  • the pivot bearings in conjunction with the bearing bushes inserted therein thus advantageously have the functionality of holding the leg springs on the one hand and the mounting of the pivot bearings on the coupling housing of the electrical contact coupling on the other.
  • an end face of the interface unit is arranged in the longitudinal direction of the electrical contact coupling approximately 30 mm behind the protective flap when the protective flap is in the closed state.
  • the protective flap thus offers effective protection of the interface unit in the closed state.
  • the protective flap is also arranged pivotably to the coupling housing by the respective pivot bearing in such a way that the protective flap can be pivoted axially as far as behind the interface unit in the second position in which it releases access to the connection elements of the interface unit.
  • the at least partially encapsulated arrangement of the spring elements in the protective flap can advantageously be combined with at least one additional, function-improving measure on the protective flap to improve functionality when opening and closing and to avoid damage.
  • a first of these further developments concerns the improvement of the flap friction on the face of the protective flap
  • a second further development concerns a measure which prevents undesired closing, especially if the spring elements are damaged.
  • Each of these advanced designs can be used on its own combined with the partially encapsulated spring device.
  • both advanced versions of the protective flap are used in order to guarantee a high level of functionality and safety when the protective flaps are operated.
  • the first further development of the protective flap is characterized by the fact that the front surface of the protective flap is provided with an at least partially flat sprayed elastomer coating.
  • the at least partial application of the sprayed elastomer coating to the front surface of the protective flap provides a surface with increased flake friction, which advantageously enables automatic protective flaps of electrical contact couplings to open synchronously.
  • the injection-molded elastomer coating can also be advantageously flexibly adapted to any surface geometry of the protective flap, as it solidifies without tension and, in addition to chemical flaking, develops a mechanical memory effect that pulls the coating permanently against the substrate and reduces the tendency to detach, e.g. in the case of rubber sheets, counteracts this.
  • the injection-molded elastomer coating can also be coated over and repaired at any time in the event of wear and / or damage. According to a preferred development of this embodiment, it is provided that the injection-molded elastomer coating has a hardness between 60 and 90 Shore. Depending on the intended use, a sprayed elastomer coating with a suitable degree of hardness can thus be provided in an advantageous manner.
  • a hardness level of 60 Shore is used, for example, to repair damaged soft rubber linings, a hardness level of 85 Shore is suitable for protecting components subject to wear, erosion and cavitation, such as the protective flap of an electrical contact coupling in the present case.
  • the injection-molded elastomer coating has an impact elasticity between 40 and 63%, preferably between 45 and 63%.
  • an impact elasticity suitable for the respective purpose for example according to DIN 53512, can be provided.
  • the injection-molded elastomer coating has a coefficient of static friction between 0.6 and 0.7, which enables improved synchronous opening of adjacent protective flaps of the electrical contact couplings, which rest against one another in the closed state.
  • the injection-molded elastomer coating has a layer thickness between 2 mm and 5 mm, preferably approximately 3 mm.
  • the injection-molded elastomer coating is advantageously sprayed in layers onto the surface of the protective flap.
  • the polymerization begins after about a minute, so that suitable layer thicknesses for the application can also be achieved on vertical surfaces without flowing off.
  • processing can be carried out under almost all climatic conditions.
  • the sprayed elastomer coating has a predetermined shock absorption, in particular in relation to the layer thickness of the sprayed elastomer coating. Due to a definable impact elasticity of the material of the sprayed elastomer coating, a shock absorption suitable for the respective application can be achieved in an advantageous manner by setting a suitable layer thickness of the sprayed elastomer coating.
  • a first section of the front surface of the protective flap is essentially curved, and further sections surrounding the first section, in particular laterally, above and / or below, are angled to the first section.
  • the protective flap thus has a geometry that is curved about several axes.
  • the injection-molded elastomer coating is advantageously designed to cover the geometry, which is curved about several axes, in a stress-free manner and to achieve effective adhesion on the surface of the protective flap.
  • the radius between the pivot axis and the respective contact point on the end face of the protective flap is reduced in the opening direction when the end faces are viewed against each other.
  • the front surface of the protective flap has an electrochemically active coating and a primer formed thereon, on which primer the sprayed elastomer coating is applied.
  • the provision of the electrochemically active coating has the advantage of providing protection against migration. This electrochemically active corrosion protection prevents infiltration of coating edges and protects against rusting in the event of partial damage.
  • a primer is applied to the electrochemically active coating. This advantageously enables better adhesion of the sprayed elastomer coating and the separation of the sprayed elastomer coating from the electrochemically active coating.
  • the second further development relates to the provision of a projection preventing the unge wanted closing of the protective flap of a counter-electrical contact coupling.
  • a protective element is provided which, when the protective flaps of the electrical contact coupling and the mating electrical contact coupling are respectively open, advantageously enables the respective protective flaps to be closed only when the electrical contact coupling is open having a predetermined distance from the counterelectro contact coupling.
  • a length of the projection of the protective flap is dimensioned such that the protective flaps can only be closed when they are out of reach of the connection elements of the interface units. In this way, effective protection against damage to the connection elements of the interface units can be provided in an advantageous manner.
  • the projection of the protective flap is formed integrally with one of the plates for the pivot bearings, in particular by one of the plates, the projection being formed by an extension of the plate in the plane of the plate.
  • the plate in question has both the function of being part of the pivot klager and of forming the projection of the protective flap.
  • the projection of the protective flap is integrally formed with an inner plate of the first pivot bearing and / or the second pivot bearing arranged in the width direction of the electrical contact coupling, adjacent to the coupling housing, in particular through the inner plate.
  • the mobility of the projection of the protective flap in the longitudinal direction of the electrical contact coupling is advantageously given without interacting with the connection elements of the interface unit of the counter electrical contact coupling.
  • the projection of the protective flap provides an effective support for the additional protective flap of the mating electrical contact coupling.
  • the further protective flap of the mating electrical contact coupling arranged adjacent to the electrical contact coupling rests on the projection of the protective flap when the protective flap and the further protective flap are in the open state.
  • the projection of the protective flap of the electrical contact coupling is designed to close the protective flap and the further protective flap when a predetermined distance of the projection of the protective flap from the adjacent mating electrical contact is reached when the electrical contact coupling and the mating electrical contact coupling are moved apart release clutch.
  • the time at which the protective flap of the electrical contact coupling and the other protective flap of the mating electrical contact coupling is closed can thus be determined as a function of the distance between the electrical contact couplings. become true.
  • the essentially synchronous closing of the protective flaps can also advantageously ensure that, in the event of a defect in a return spring of one of the protective flaps, the protective flaps are carried along by the protective flaps arranged in a form-fitting manner when the protective flaps are closed.
  • the protective flap of the electrical contact coupling and the further protective flap of the mating electrical contact coupling can have a different geometry in longitudinal section, the end face of the protective flap of the electrical contact coupling having a lower inclination than the end face of the further protective flap of the mating electrical contact coupling.
  • the rest of the protective flap can be made possible on the projection of the protective flap, the protective flaps remaining in their designated position in the open state.
  • connection elements of the interface unit are connected to electrical lines, in particular electrical supply lines and / or electrical signal lines.
  • the electrical contact coupling can thus advantageously provide a connection of electrical lines, in particular electrical supply lines and / or electrical signal lines, between respective rail vehicles.
  • the electrical contact coupling is arranged in an installation position of the central buffer coupling in the rail vehicle above, below or to the side of the mechanical contact coupling.
  • the arrangement of the electrical contact according to the invention clock coupling can thus be flexibly adapted to the respective structural or systemic requirements of the central buffer coupling.
  • the present invention also creates a central buffer coupling for a rail vehicle, with a mechanical contact coupling, in particular a Scharfenberg coupling, a mechanical counter coupling, in particular a Scharfenberg coupling, which is designed to interact with the mechanical contact coupling, an electrical contact coupling according to the invention , and a mating electrical contact coupling which is designed to interact with the electrical contact coupling.
  • a mechanical contact coupling in particular a Scharfenberg coupling
  • a mechanical counter coupling in particular a Scharfenberg coupling
  • Show it: 1 shows a schematic representation of an electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a back of a protective flap of the electrical contact coupling for the automatic Mittelpufferkupp ment of the rail vehicle according to the preferred embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with GE opened protective flap according to the preferred embodiment of the invention
  • Fig. 4 is a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with GE closed protective flap according to the preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic front view of a central buffer coupling for a rail vehicle according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a longitudinal sectional view of an arrangement of an electrical contact coupling and a mating electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention in the open position.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an electrical contact coupling for an automatic central buffer coupling of a rail vehicle according to a In a preferred embodiment of the invention.
  • the electrical contact coupling 1 for the automatic central buffer coupling 2 of the rail vehicle has a coupling housing 10 in which an interface unit (not shown in FIG. 1) with a plurality of connection elements is arranged.
  • the electrical contact coupling 1 also has a protective flap 16 for covering an access 18 to the connection elements of the interface unit.
  • the electrical contact coupling 1 has an actuating device 20 connected to the protective flap 16 for moving the protective flap 16 between a first position P 1 shown in FIG. 1, in which the protective flap 16 covers the access 18, and one (not shown in FIG th) second position in which the protective flap 16 releases the access 18 on.
  • the method is carried out by pivoting about a theoretical pivot axis D extending in the width direction B of the electrical contact coupling 1.
  • Fig. 6 shows the electrical contact coupling 1 in the open position before the contacts are brought together with a mating electrical contact coupling 1b.
  • the actuating device 20 has a first spring element 20a enclosed in sections by the protective flap 16 and a second spring element 20b enclosed in sections by the protective flap 16.
  • the protective flap 16 is pivotably mounted to the coupling housing 10 on respective side surfaces 10a, 10b of the coupling housing 10, in particular about a pivot axis D theoretically describable by the structural elements.
  • the protective flap 16 has a first pivot bearing 16a having two plates 16a1, 16a2 arranged parallel to one another and a second pivot bearing 16b having two plates 16b1, 16b2 arranged parallel to one another.
  • the two plates 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and the second pivot bearing 16b, which are arranged parallel to one another, essentially perpendicular to the end face 16c of the protective flap 16, are integrally formed with the protective flap 16, in the present embodiment they are welded.
  • the protective flap 16 with the plates 6a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and the second pivot bearing 16b is designed as a cast part.
  • the first spring element 20a is arranged between the plates 16a1, 16a2 of the first pivot bearing 16a, which are arranged parallel to one another.
  • the second spring element 20b is arranged between the parallel plates 16b1, 16b2 of the second pivot bearing 16b.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are each formed by a leg spring.
  • a first axial end section 20a1, 20b1 of the respective leg spring is attached to the clutch housing 10.
  • a second axial end section 20a2, 20b2 of the respective leg spring is attached to the protective flap 16.
  • the reverse variant is also conceivable.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are enclosed in sections in the width direction B of the electrical contact coupling 1 by an outer plate 16a2, 16b2 of the respective pivot bearing 16a, 16b and also enclosed in sections in the longitudinal direction L of the electrical contact coupling 1 by an end face 16c of the protective flap 16.
  • first spring element 20a and the second spring element 20b can be completely enclosed, for example in the width direction and / or in the longitudinal direction of the electrical contact coupling 1.
  • the first axial end section 20a1, 20a2 of the respective leg spring is inserted into a receptacle arranged on the respective side surface 10a, 10b of the clutch housing 10.
  • the second axial end section 20b1, 20b2 of the respective vision Kelfeder rests on a rear side 16c1 of the front side 16c of the protective flap 16 in the longitudinal direction L of the electrical contact coupling 1.
  • the first spring element 20a and the second spring element 20b are also designed to act on the protective flap 16 with a predetermined restoring force F in order to return it to the first position P1.
  • the spring elements 20a and 20b cause a restoring force due to their connection to the coupling housing and protective flap when the protective flap is adjusted. Due to the extensive inclusion / sheathing according to the invention of the spring elements 20a, 20b in the protective flap 16, however, these are no longer exposed to environmental and weather conditions, so that their function is always guaranteed.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a rear side of a protective flap pe the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle according to the preferred embodiment of the invention.
  • An inner plate 16a1 of the first pivot bearing 16a has an opening 24a.
  • An outer plate 16a2 of the first pivot bearing 16a has an opening 24b.
  • an inner plate 16b1 of the second pivot bearing 16b has an opening 24c.
  • an outer plate 16b2 of the second pivot bearing 16b has an opening 24d.
  • a bearing bush 22a shown symbolically in dashed lines in Fig. 2, for mounting the protective flap 16 on the coupling housing 10 is inserted.
  • a bearing bush 22b shown symbolically in dashed lines in FIG. 2, is inserted into the openings 24c, 24d of the plates 16b1, 16b2 of the second pivot bearing 16b.
  • the integral design of the plates 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and of the second pivot bearing 16b with the part forming the end face 16c can be seen, with the mutually facing surfaces of the plates 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 of the first pivot bearing 16a and of the second pivot bearing 16b with the rear side 16c1 describe and delimit the receiving space for the spring elements 20a, 20b in three directions.
  • the projection 26 of the protective flap 16 is formed integrally with one of the plates, in particular by one of the plates 16b1.
  • the projection 26 is formed here by an extension of the plate 16b1 in the plane of the plate.
  • the projection 26 of the protective flap 16 is integrally formed with an inner plate 16a1, 16b1 of the first pivot bearing 16a in the width direction B of the electrical contact coupling, adjacent to the coupling housing 10, in particular through the inner plate 16a1.
  • the projection 26 of the protective flap 16 can be formed integrally, for example, with an inner plate 16b1 of the second pivot bearing 16b arranged in the width direction B of the electrical contact coupling adjacent to the coupling housing 10, in particular through the inner plate 16b1.
  • the projection 26 of the protective flap 16 can be integrally formed by respective plates 16a1, 16b1 of both the first pivot bearing 16a and the second pivot bearing 16b, in particular by the inner plates 16a1, 16b1.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the electrical contact coupling for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with the protective flap open according to the preferred embodiment of the invention.
  • An end face 12a of the interface unit 12 is arranged in the longitudinal direction L of the electrical contact coupling 1 about 30 mm behind the protective flap 16 in the closed state of the protective flap 16.
  • the protective flap 16 is shown in the second position P2, in which the protective flap 16 releases access 18 to the connection elements 14 of the interface unit 12.
  • the protective flap is pivoted about the theoretical pivot axis D.
  • the pivoting is preferably carried out with the generation of a pretensioning force of the individual spring elements 20a, 20b, which when the electrical contact coupling 1 moves apart from an identical counter-electrical contact coupling, a restoring force for the automatic closing of the individual protective flaps 16, in particular pivoting into the first position, as shown in Figure 4, effect.
  • connection elements 14 of the interface unit 12 are connected to electrical lines 22, in particular electrical supply lines 22a and electrical signal lines 22b.
  • the interface unit 12 has at least one centering device 23.
  • the interface unit 12 can, for example, only have connection elements for electrical supply lines or electrical signal lines or hydraulic lines or a combination of these.
  • An end surface 16c of the protective flap 16 has an injection-molded elastomer coating 4 applied over the entire surface in the present embodiment.
  • a partially applied injection-molded elastomer coating can be applied to the front surface 16c of the protective flap 16.
  • the injection-molded elastomer coating 16b has a hardness between 60 and 90 Shore.
  • a hardness of 85 Shore is particularly advantageous because it is suitable for the Protection of components subject to wear, erosion and cavitation is advantageous.
  • the injection-molded elastomer coating has a coefficient of static friction between 0.6 and 0.7 and a layer thickness between 2 mm and 5 mm, in the present embodiment of 3 mm.
  • a first section 16c-1 of the front surface 16c of the protective flap 16 is essentially arcuate. Further sections 16C-x surrounding the first section 16c-1 laterally, at the top and at the bottom are angled to the first section 16c-1, so that an entire surface of the protective flap 16 has a geometry that is curved about several axes.
  • the injection-molded elastomer coating 16b has a predetermined shock absorption that is related to the layer thickness of the injection-molded elastomer coating 16b.
  • the front surface 16a of the protective flap 16 also has an electrochemically active coating (not shown in FIG. 1) and a primer formed thereon. The sprayed elastomer coating 16b is applied to the primer.
  • the projection 26 on the protective flap can also be seen in FIGS. 1 to 3.
  • the projection 26 of the protective flap 16 is plate-shaped and is arranged in a plane running essentially perpendicular to the end face 16c of the protective flap 16. This serves in cooperation with the protective flap of a counter-electrical contact coupling to prevent the unwanted closing of the protective flap.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the electrical contact coupling 1 ge according to Figure 3 for the automatic central buffer coupling of the rail vehicle with a closed protective flap according to the preferred embodiment the invention.
  • the protective flap 16 is arranged in the first position P1, in which the protective flap 16 covers the access 18 to the connection elements 14 (not shown in FIG. 4) of the interface unit 12.
  • Fig. 5 shows a schematic front view of a central buffer coupling 2 for a rail vehicle according to the preferred embodiment of the inven tion.
  • the mechanical coupling 3 and the electrical contact coupling 1 can be seen, which are fastened to the mechanical coupling 3 via corresponding connecting devices 25, in particular carriers.
  • the arrangement is above here.
  • an arrangement below is also conceivable.
  • the electrical contact coupling 1 can be arranged, for example, to the side of the mechanical contact coupling or under the mechanical contact coupling 3.
  • the central buffer coupling 2 for the rail vehicle has a mechanical contact coupling 3, in the present embodiment a Scharfenberg coupling, for the mechanical coupling of rail vehicles.
  • the central buffer coupling 2 also has the electrical contact coupling 1.
  • FIG. 6 shows a longitudinal sectional view of an arrangement of an electrical contact coupling 1 and a counter-electrical contact coupling 1b for an automatic central buffer coupling 2 of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention in the open position of the protective flaps 16 of the electrical contact coupling 1 and the protective flap 17 of the counterpart -Electric contact coupling 1b before moving the contacts together.
  • the electrical contact coupling 1 and the mating electrical contact coupling 1b are preferably constructed as described in FIGS.
  • the stationary order of the electrical contact coupling 1 and the mating electrical contact coupling can also be seen 1b to the mechanical contact coupling 3a, 3b via a respective carrier device 25.
  • the central buffer coupling 2 for the rail vehicle comprises a mechanical contact coupling 3a (shown symbolically in FIG. 6), which is designed as a Schar fenberg coupling. Furthermore, the central buffer coupling 2 for the rail vehicle comprises a mechanical counter-coupling 3b (also shown symbolically), which is designed as a Scharfenberg coupling.
  • the mechanical counter-coupling 3b is designed to interact with the mechanical contact coupling 3a.
  • the electrical contact coupling 1 is assigned to the mechanical contact coupling 3a.
  • the mating electrical contact coupling 1b is assigned to the mechanical mating coupling 3b.
  • the electrical contact coupling 1 and the mating electrical contact coupling 1b are each arranged in a stationary manner on the mechanical coupling 3a, 3b. In the simplest case, this takes place via connecting elements 25 which form a carrier.
  • This can advantageously be designed in such a way that - but not shown here - there is an arrangement that is stationary relative to the mechanical coupling 3a, 3b, but which can include elastic elements or spring devices that enable resilient support in the sense of a damping effect.
  • the arrangement of the electrical contact coupling 1 in the longitudinal direction L is carried out in coordination with the end faces of the mechanical couplings 3a, 3b that the protective flaps of the electrical contact coupling 1 and the mating electrical contact coupling 1b are first opened, which release the contacts of the interface unit and then the electrical contacts are brought into contact with each other in the further process.
  • the respective protective flap 16, 17 is moved between a first position P1, in which the protective flap 16 covers the access 18, and a second position P2, in which the protective flap 16 releases the access 18.
  • a projection 26 is also arranged on the end face 16c of the protective flap 16.
  • the further protective flap 17 of the adjacent mating electrical contact coupling 1b is placed on the projection 26 of the protective flap 16 shown in FIGS. 1 to 5 - as shown in FIG. 6 - in the open position.
  • the projection 26 of the protective flap 16 is designed to enable a closing of the protective flap 16 when reaching a pre-enclosed distance from the adjacent mating electrical contact coupling 1b.
  • the projection 26 of the protective flap 16 is plate-shaped and arranged in a plane running essentially perpendicular to the end face 16c of the protective flap 16. This is designed to be suitable, in the second position of the protective flap, to be aligned on this in the direction of its protective flap of the counter-electrical contact coupling that it rests on it.
  • the mating electrical contact coupling 1b also has a projection of this type, which cannot be seen in this illustration, on which, in turn, the protective flap 16 of the electrical contact coupling rests in this position.
  • a section 26a of the projection 26 protruding beyond an end face 12a of the interface unit 12 in the open state of the protective flap 16 is inclined in such a way that a first edge 26b and a second edge 26c of the projection 26 each by 30 to 60 degrees, in the present case Embodiment about 45 degrees, are inclined to the longitudinal axis LA of the electrical contact coupling 1a.
  • 16c-1, 16c-x sections 18 access 20 actuating device 20a first spring element

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung (1) für eine automatische Mittelpufferkupplung (2) eines Schienenfahrzeugs, mit einem Kupplungsgehäuse (10), in welchem eine Schnittstelleneinheit (12) mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen (14) angeordnet ist, einer Schutzklappe (16) zum Abdecken eines Zugangs (18) zu den Anschlusselementen (14) der Schnittstelleneinheit (12), und einer mit der Schutzklappe (16) verbundenen Betätigungseinrichtung (20) zum Verfahren der Schutzklappe (16) zwischen einer ersten Stellung (P1), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) abdeckt, und einer zweiten Stellung (P2), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) freigibt, wobei die Betätigungseinrichtung (20) zumindest ein durch die Schutzklappe (16) zumindest abschnittsweise umschlossenes Federelement (20a, 20b) aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Mittelpufferkupplung (2) für ein Schienenfahrzeug.

Description

Elektrokontaktkupplung und Mittelpufferkupplung für ein
Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mit telpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weite ren eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug.
Herkömmliche Elektrokontaktkupplungen für automatische Mittelpufferkupp lungen eines Schienenfahrzeugs sind in der Regel benachbart zu einer me chanischen Kontaktkupplung der Mittelpufferkupplung angeordnet und weisen ein Kupplungsgehäuse auf, in welchem eine Schnittstelleneinheit mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen angeordnet ist. Die Elektrokontaktkupp lung weist ferner eine Schutzklappe zum Abdecken eines Zugangs zu den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit auf. Die Schutzklappe ist mit einer Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe zwischen einer ersten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang abdeckt, und einer zwei ten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang freigibt, verbunden.
Die EP 11 02696 B1 offenbart eine Elektrokontaktkupplung für eine automati sche Mittel- oder Mittelpufferkupplung für Schienenfahrzeuge. Die Elektrokon taktkupplung weist einen am Kupplungskopf befestigbaren und in Längsrich tung der Mittelpufferkupplung längsverschiebbar geführten Kontaktträger auf, der Kontakte für elektrische Verbindungen aufweist und der aus einer hinte ren, ungekuppelten in eine vordere, kuppelbereite Lage verschiebbar ist.
Der Kontaktträger ist in der hinteren Lage durch eine Schutzklappe abgedeckt und in der vorderen Lage bei verschwenkter Schutzklappe freigelegt.
Die DE 811 360 offenbart eine Anordnung zum selbsttätigen Öffnen der Schutzklappen an der Leitungskupplung einer selbsttätigen Fahrzeugkupp- lung. Die Anordnung besteht aus einem auf der Vorderseite der Schutzklappe angeordneten elastischen Bügel mit derart gebogener Stirnfläche, dass bei Berührung derselben mit der Stirnfläche der Gegenschutzklappe ein Öffnen beider Schutzklappen durch Verschwenken um eine quer zur Längsachse der Fahrzeugkupplung am Kupplungsgehäuse der Leitungskupplung angeordne ten Dreh- bzw. Schwenkachse herbeigeführt wird.
Bei bekannten selbsttätigen, durch Kontaktierung miteinander synchron öff nenden Schutzklappen einer Elektrokontaktkupplung und einer mit dieser zu kuppelnden Gegen-Elektrokontaktkupplung werden die jeweiligen Schutz klappen über eine außen am Gehäuse der Elektrokontaktkupplung bzw. der Gegen-Elektrokontaktkupplung angeordnete und der jeweiligen Schutzklappe angelenkte Federeinrichtung in der geschlossenen Position gehalten. Das Öffnen erfolgt gegen die Federeinrichtung bei Aufeinandertreffen der Schutz klappen der miteinander zu verbindenden Elektrokontaktkupplung und Gegen- Elektrokontaktkupplung beim Zusammenfahren unter Abrollen der Flächen dieser aufeinander. Herkömmlicherweise exponiert angeordnete Federele mente der Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe können dabei jedoch durch aufgewirbelte Schottersteine oder dergleichen beschädigt werden oder verloren gehen und dadurch eine Funktionalität der Betätigungs einrichtung erheblich beeinträchtigen, insbesondere beim Schließen der Schutzklappen.
Zur Verbesserung der Synchronität des Öffnens und Vermeidung eines Abrut schens sind derartige selbsttätige Schutzklappen beispielsweise an der die Gegenkupplung kontaktierenden Stirnseite mit einem Gummielement verse hen, welches dazu dient, die Reibung bei Kontakt mit der Stirnseite der Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung zu erhöhen oder einen gewissen Formschluss zu erzeugen. Diese Gummiteile, bei welchen es sich meist um Strangpressprofile oder Matten handelt, werden durch Kleben oder Nieten an der Schutzklappe befestigt. Nachteilhaft an einer solchen Lösung ist, dass bei einer um mehrere Achsen gekrümmten Schutzklappe sich solche Teile nur schwer befestigen lassen oder man hierfür speziell angefertigte Formteile hersteilen muss, was mit zusätzlichen Werkzeugkosten verbunden ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektrokon- taktkupplung für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahr zeugs bereitzustellen, welche durch ein störungsfreies Freigeben und wieder Abdecken der Schnittstelleneinheit charakterisiert ist. Dabei ist ein störungs freies synchrones Öffnen der Schutzklappen von miteinander zu verbinden den Elektrokontaktkupplungen zu ermöglichen, indem die Nachteile aus dem Stand der Technik behoben werden. Insbesondere ist eine Elektrokontakt- kupplung und eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug bereitzustel len, welche einen verbesserten Schutz eines eine Schutzklappe der Elektro- kontaktkupplung betätigenden Federelements ermöglichen sowie den erfor derlichen Reibschluss der Schutzklappen beim Öffnen einfach und kosten günstiger auch bei komplexerer Oberflächengeometrie der Stirnflächen reali sieren. Dazu sollen die hierfür erforderlichen Reibungselemente in einfacher Art und Weise an einer um mehrere Achsen gekrümmten Schutzklappe befes tigbar und kostengünstig herstellbar sein. Zur verbesserten Funktionalität ge hört auch, dass ein unbeabsichtigtes Schließen bei Versagen der Federele mente sicher vermieden wird.
Die Aufgabe wird mit einer Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mit telpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird des Weiteren mit einer Mittelpufferkupplung für ein Schie nenfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü chen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Elektrokontaktkupplung für eine auto matische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs, mit einem Kupp lungsgehäuse, in welchem eine Schnittstelleneinheit mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen angeordnet ist, einer Schutzklappe zum Abdecken eines Zugangs zu den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit, und einer mit der Schutzklappe verbundenen Betätigungseinrichtung zum Verfahren der Schutzklappe zwischen einer ersten Stellung, in der die Schutzklappe den Zugang abdeckt, und einer zweiten Stellung, in der die Schutzklappe den Zu gang freigibt, wobei die Betätigungseinrichtung zumindest ein durch die Schutzklappe zumindest abschnittsweise umschlossenes Federelement auf weist.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechanischen Kontaktkupplung, insbesonde re einer Scharfenberg-Kupplung, zum mechanischen Kuppeln von Schienen fahrzeugen, und einer erfindungsgemäßen Elektrokontaktkupplung.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, dass durch das zumindest ab schnittsweise Umschließen des Federelements durch die Schutzklappe ein gegenüber herkömmlichen Lösungen verbesserter Schutz des zumindest ei nen Federelements ermöglicht wird. So kann das zumindest eine Federele ment beispielsweise vor aufgewirbelten Schottersteinen oder dergleichen ef fektiv geschützt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schutz klappe zum Kupplungsgehäuse an jeweiligen Seitenflächen des Kupplungs gehäuses schwenkbar gelagert ist, wobei die Schutzklappe ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten aufweisendes erstes Schwenklager und ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten aufweisendes zweites Schwenk lager aufweist. Durch das Bereitstellen eines ersten Schwenklagers und eines zweiten Schwenklagers mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Platten kann somit in vorteilhafter Weise ein erforderlicher und in Breitenrich tung der Elektrokontaktkupplung definierter Bauraum vorgesehen werden, in welchem die jeweiligen Federelemente einfügbar sind. Des Weiteren weist eine derartige Ausbildung der Schwenklager einen effektiven Schutz der je weiligen Federelemente vor äußeren Einflüssen auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die beiden parallel zueinander, im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite der Schutzklappe angeordneten Platten des ersten Schwenklagers und des zwei ten Schwenklagers mit der Schutzklappe integral ausgebildet, insbesondere verschweißt oder aber als Gussteil ausgebildet sind. Somit kann in vorteilhaf ter Weise eine effektive Lagerung der Schutzklappe an dem Kupplungsge häuse der Elektrokontaktkupplung ermöglicht werden. Die integrale Ausbil dung der Schwenklager mit der Schutzklappe ermöglicht eine einfache, in ih rer Komplexität reduzierte Lösung zum Schutz der die Schutzklappe aus lenkenden bzw. rückstellenden Federelemente, welche auch hinsichtlich der Montage einfach zu handhaben ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Federelement zwischen den parallel zueinander angeordneten Platten des ersten Schwenklagers und das zweite Federelement zwischen den paral lel zueinander angeordneten Platten des zweiten Schwenklagers angeordnet ist. Somit kann in vorteilhafter Weise ein effektiver Schutz des ersten Fe derelements und des zweiten Federelements vor äußeren Umwelteinflüssen bereitgestellt werden. Dabei wird vorzugsweise das erste Federelement und das zweite Federelement jeweils durch eine Schenkelfeder ausgebildet, wobei ein erster axialer Endabschnitt der jeweiligen Schenkelfeder wenigstens mit telbar am Kupplungsgehäuse und ein zweiter axialer Endabschnitt der jeweili gen Schenkelfeder an der Schutzklappe befestigt ist. Durch eine derartige Anordnung der jeweiligen Schenkelfedern kann eine gegenüber herkömmli cherweise verwendeten Zugfedern verbesserte Rückstellung der Schutzklap pe von der zweiten Position, in welcher die Schutzklappe den Zugang freigibt, in die erste Position, in welcher die Schutzklappe den Zugang zu den An schlusselementen der Schnittstelleneinheit abdeckt, in bauraumoptimierter Bauweise gewährleistet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Federelement und das zweite Federelement in Breitenrichtung der Elekt- rokontaktkupplung durch eine äußere Platte des jeweiligen Schwenklagers zumindest abschnittsweise umschlossen und in Längsrichtung der Elektrokon- taktkupplung durch eine Stirnseite der Schutzklappe zumindest abschnittswei se umschlossen sind. Das erste Federelement und das zweite Federelement sind somit sowohl in Front- als auch in Seitenrichtung der Elektrokontaktkupp- lung effektiv vor Umwelteinflüssen geschützt, im verbundenen Zustand durch Verdrehen der Schutzklappe und Kontakt mit der Gegen- Elektrokontaktkupplung nahezu vollständig durch die Schutzklappen abge schirmt. Insbesondere können so auch wesentliche Bereiche der Außenum fangsflächen der Federelemente frei von einem direkten Kontakt mit dem Ge häuse der Elektrokontaktkupplung gehalten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste axiale Endabschnitt der jeweiligen Schenkelfeder in eine an der jeweili gen Seitenfläche des Kupplungsgehäuses angeordnete Aufnahme eingefügt ist, und wobei der zweite axiale Endabschnitt der jeweiligen Schenkelfeder an einer in Längsrichtung der Elektrokontaktkupplung Hinterseite der Stirnseite der Schutzklappe anliegt. Die Schenkelfedern können somit in vorteilhafter Weise in kompakter Bauform in den jeweiligen Schwenklagern aufgenommen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Federelement und das zweite Federelement dazu ausgebildet sind, die Schutzklappe zum Rückstellen dieser in die erste Stellung mit einer vorgege benen Rückstellkraft zu beaufschlagen. Aufgrund der Anlage des jeweils zwei ten axialen Endabschnitts der jeweiligen Schenkelfeder an der Flinterseite der Stirnseite der Schutzklappe kann diese effektiv mit der vorgegebenen Rück stellkraft beaufschlagt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass jede der Platten eine Öffnung aufweist, in welche eine Lagerbüchse zum Lagern der Schutzklappe am Kupplungsgehäuse eingefügt ist. Die Schwenklager in Verbindung mit den darin eingefügten Lagerbüchsen weisen somit in vorteil hafter Weise zum einen die Funktionalität der Halterung der Schenkelfedern und zum anderen der Lagerung der Schwenklager am Kupplungsgehäuse der Elektrokontaktkupplung auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Stirnfläche der Schnittstelleneinheit in Längsrichtung der Elektrokontaktkupp lung etwa 30 mm hinter der Schutzklappe in geschlossenem Zustand der Schutzklappe angeordnet ist. Die Schutzklappe bietet somit in geschlossenem Zustand einen effektiven Schutz der Schnittstelleneinheit. Die Schutzklappe ist ferner durch die jeweiligen Schwenklager derart zum Kupplungsgehäuse schwenkbar angeordnet, dass die Schutzklappe in der zweiten Stellung, in welcher diese den Zugang zu den Anschlusselementen der Schnittstellenein heit freigibt, axial bis hinter die Schnittstelleneinheit schwenkbar ist. Die zumindest teilweise gekapselte Anordnung der Federelemente in der Schutzklappe kann in vorteilhafter Weise mit zumindest einer zusätzlichen, die Funktion verbessernden Maßnahme an der Schutzklappe zur Verbesserung der Funktionalität beim Öffnen und Schließen und zur Vermeidung von Be schädigungen kombiniert werden. Eine erste dieser weiterbildenden Ausfüh rungen betrifft die Verbesserung der Flaftreibung an der Stirnseite der Schutz klappe, eine zweite weiterbildende Ausführung betrifft eine Maßnahme, wel che ein unerwünschtes Schließen, insbesondere bei BeschädigungA/ersagen der Federelemente verhindert. Jede dieser weiterbildenden Ausführungen kann für sich allein mit der teilweise gekapselten Federeinrichtung kombiniert zum Einsatz gelangen. Vorzugsweise werden jedoch beide weiterbildenden Ausführungen der Schutzklappe zum Einsatz gelangen, um eine hohe Funkti onalität und Sicherheit bei der Betätigung der Schutzklappen zu gewährleis ten.
Die erste weiterbildende Ausführung an der Schutzklappe ist durch das Ver sehen der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe mit einer zumindest teil flächig aufgebrachten Spritz-Elastomer-Beschichtung charakterisiert. Durch das zumindest teilflächige Aufbringen der Spritz-Elastomer-Beschichtung auf die stirnseitige Oberfläche der Schutzklappe wird eine Oberfläche mit erhöhter Flaftreibung bereitgestellt, welche in vorteilhafter Weise das synchrone Öffnen selbsttätiger Schutzklappen von Elektrokontaktkupplungen ermöglicht. Die Spritz-Elastomer-Beschichtung ist zudem in vorteilhafter Weise flexibel an jeg liche Oberflächengeometrie der Schutzklappe anpassbar, indem diese span nungsfrei verfestigt und neben der chemischen Flaftung einen mechanischen Memoryeffekt entwickelt, der die Beschichtung dauerhaft gegen den Unter grund zieht und der Ablösungstendenz, z.B. wie bei Gummiplatten, ent gegenwirkt. Die Spritz-Elastomer-Beschichtung ist ferner im Falle von Ver schleiß und/oder Beschädigung jederzeit überschichtbar und reparabel. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführung ist vorgesehen, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung eine Härte zwischen 60 und 90 Shore aufweist. Je nach Einsatzzweck kann somit in vorteilhafter Weise eine Spritz- Elastomer-Beschichtung mit einem geeigneten Härtegrad vorgesehen wer den. Ein Härtegrad von 60 Shore dient beispielsweise der Reparatur von be schädigten Weichgummierungen, ein Härtegrad von 85 Shore ist für den Schutz von verschleiß-, erosions- und kavitationsbeaufschlagten Bauteilen wie im vorliegenden Fall der Schutzklappe einer Elektrokontaktkupplung ge eignet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung eine Stoßelastizität zwischen 40 und 63 %, vorzugsweise zwischen 45 und 63 %, aufweist. Somit kann in vorteilhafter Weise eine für den jeweiligen Einsatzzweck geeignete Stoßelastizität, bei spielsweise nach DIN 53512, vorgesehen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung einen Haftreibwert zwischen 0,6 und 0,7 auf weist, wodurch ein verbessertes synchrones Öffnen benachbarter, in ge schlossenem Zustand aneinander anliegenden Schutzklappen der Elektrokon- taktkupplungen ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung eine Schichtdicke zwischen 2 mm und 5 mm, vorzugsweise von etwa 3 mm, aufweist. Die Spritz-Elastomer-Beschichtung wird hierbei in vorteilhafter Weise schichtweise auf die Oberfläche der Schutz klappe gespritzt. Die Polymerisation beginnt nach etwa einer Minute, sodass auch an vertikalen Flächen für den Anwendungszweck geeignete Schichtdi cken ohne Abfließen realisierbar sind. Zudem ist eine Verarbeitung unter na hezu allen klimatischen Bedingungen durchführbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung eine, insbesondere in Beziehung zur Schicht dicke der Spritz-Elastomer-Beschichtung stehende, vorgegebene Stoßdämp fung aufweist. Aufgrund einer definierbaren Stoßelastizität des Materials der Spritz-Elastomer-Beschichtung kann somit in vorteilhafter Weise durch Fest legen einer geeigneten Schichtdicke der Spritz-Elastomer-Beschichtung eine für den jeweiligen Einsatzzweck geeignete Stoßdämpfung erreicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein erster Abschnitt der stirnseitigen Oberfläche der Schutzklappe im Wesentli chen bogenförmig ausgebildet ist, und wobei den ersten Abschnitt, insbeson dere seitlich, oben und/oder unten, umgebende weitere Abschnitte zum ersten Abschnitt abgewinkelt sind. Die Schutzklappe weist somit eine um mehrere Achsen gekrümmte Geometrie auf. Die Spritz-Elastomer-Beschichtung ist in vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, die um mehrere Achsen gekrümmte Geometrie spannungsfrei abzudecken und eine effektive Haftung auf der Oberfläche der Schutzklappe zu erreichen.
Um insbesondere eine optimierte Betätigung und ein Abrollen der Stirnflächen der Schutzklappen der miteinander zu kuppelnden Elektrokontaktkupplungen zu ermöglichen, verringert sich der Radius zwischen Schwenkachse und dem jeweiligen Kontaktpunkt an der Stirnfläche der Schutzklappe in Öffnungsrich tung beim Abrollen der der Stirnseiten aufeinander betrachtet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die stirnseitige Oberfläche der Schutzklappe einen elektrochemisch aktiven Über zug und eine darauf ausgebildete Grundierung aufweist, auf welcher Grundie rung die Spritz-Elastomer-Beschichtung aufgebracht ist. Das Vorsehen des elektrochemisch aktiven Überzugs weist den Vorteil des Vorsehens eines Un terwanderungsschutzes auf. Dieser elektrochemisch aktive Korrosionsschutz verhindert die Unterwanderung an Beschichtungskanten und schützt bei parti ellen Beschädigungen vor Unterrostung.
Darüber hinaus ist auf dem elektrochemisch aktiven Überzug eine Grundie rung aufgebracht. Diese ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bessere Haf tung der Spritz-Elastomer-Beschichtung sowie die Separierung der Spritz- Elastomer-Beschichtung von dem elektrochemisch aktiven Überzug.
Die zweite weiterbildende Ausführung betrifft das Vorsehen eines das unge wollte Schließen der Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung ver hindernden Vorsprunges. Durch Vorsehen des Vorsprungs an der Stirnseite der Schutzklappe wird ein Schutzelement vorgesehen, welches es in vorteil hafter Weise im jeweils geöffneten Zustand der Schutzklappen der Elektro- kontaktkupplung und der Gegenelektrokontaktkupplung ermöglicht, dass ein Schließen der jeweiligen Schutzklappen erst dann durchführbar ist, wenn die Elektrokontaktkupplung den vorgegebenen Abstand von der Gegenelektro kontaktkupplung aufweist. Eine Länge des Vorsprungs der Schutzklappe ist derart bemessen, dass das Schließen der Schutzklappen erst dann möglich ist, wenn diese außer Reichweite der Anschlusselemente der Schnittstellen einheiten sind. Somit kann in vorteilhafter Weise ein effektiver Schutz gegen eine Beschädigung der Anschlusselemente der Schnittstelleneinheiten bereit gestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausbildung ist vorgesehen, dass der Vorsprung der Schutzklappe mit einer der Platten für die Schwenkla ger integral, insbesondere durch eine der Platten, ausgebildet ist, wobei der Vorsprung durch eine Verlängerung der Platte in Plattenebene ausgebildet ist. Somit weist die betreffende Platte sowohl die Funktion auf, Teil des Schwen klagers zu sein als auch den Vorsprung der Schutzklappe auszubilden. Dabei ist in besonders bevorzugter Ausführung der Vorsprung der Schutz klappe mit einer in Breitenrichtung der Elektrokontaktkupplung, benachbart zum Kupplungsgehäuse angeordneten, inneren Platte des ersten Schwenkla gers und/oder des zweiten Schwenklagers integral, insbesondere durch die innere Platte, ausgebildet. Somit ist in vorteilhafter Weise die Bewegbarkeit des Vorsprungs der Schutzklappe in Längsrichtung der Elektrokontaktkupp lung gegeben, ohne mit den Anschlusselementen der Schnittstelleneinheit der Gegenelektrokontaktkupplung zusammenzuwirken. Gleichzeitig bietet der Vorsprung der Schutzklappe eine effektive Auflage für die weitere Schutz klappe der Gegenelektrokontaktkupplung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die weitere Schutzklappe der benachbart zur Elektrokontaktkupplung angeordne ten Gegenelektrokontaktkupplung in geöffnetem Zustand der Schutzklappe und der weiteren Schutzklappe auf dem Vorsprung der Schutzklappe aufliegt. Somit kann in vorteilhafter Weise im geöffneten Zustand der Schutzklappen ein effektiver Schutz der Anschlusselemente der jeweiligen Schnittstellenein heiten bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Vorsprung der Schutzklappe der Elektrokontaktkupplung bei einem Auseinan derfahren der Elektrokontaktkupplung und der Gegenelektrokontaktkupplung dazu ausgebildet ist, ein Schließen der Schutzklappe und der weiteren Schutzklappe bei Erreichen eines vorgegebenen Abstands des Vorsprungs der Schutzklappe von der benachbart angeordneten Gegenelektrokontakt kupplung freizugeben.
Der Zeitpunkt des Schließens der Schutzklappe der Elektrokontaktkupplung und der weiteren Schutzklappe der Gegenelektrokontaktkupplung kann somit in Abhängigkeit des Abstands zwischen den Elektrokontaktkupplungen abge- stimmt werden. Durch das im Wesentlichen synchrone Schließen der Schutz klappen kann zudem in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass im Fal le eines Defekts einer Rückstellfeder einer der Schutzklappen diese von der jeweils benachbart angeordneten Schutzklappe durch einen Formschluss der Schutzklappen beim Schließen mitgenommen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schutzklappe der Elektrokontaktkupplung und die weitere Schutzklappe der Gegenelektrokontaktkupplung eine im Längsschnitt unterschiedliche Geomet rie aufweisen können, wobei die Stirnseite der Schutzklappe der Elektrokon taktkupplung eine geringere Neigung als die Stirnseite der weiteren Schutz klappe der Gegenelektrokontaktkupplung aufweist.
Somit kann in vorteilhafter Weise die Auflage der weiteren Schutzklappe auf dem Vorsprung der Schutzklappe ermöglicht werden, wobei die Schutzklap pen im geöffneten Zustand in ihrer designierten Position verbleiben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anschlusselemente der Schnittstelleneinheit mit elektrischen Leitungen, ins besondere elektrischen Versorgungsleitungen und/oder elektrischen Signallei tungen, verbunden sind. Die Elektrokontaktkupplung kann somit in vorteilhaf ter Weise eine Verbindung elektrischer Leitungen, insbesondere elektrischer Versorgungsleitungen und/oder elektrischer Signalleitungen, zwischen jeweili gen Schienenfahrzeugen bereitstellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Elektrokontaktkupplung in einer Einbauposition der Mittelpufferkupplung in dem Schienenfahrzeug über, unter oder seitlich der mechanischen Kontakt kupplung angeordnet ist. Die Anordnung der erfindungsgemäßen Elektrokon- taktkupplung kann somit flexibel an jeweilige bauliche bzw. systemische An forderungen der Mittelpufferkupplung angepasst werden.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren eine Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechanischen Kontaktkupplung, insbesonde re einer Scharfenberg-Kupplung, einer mechanischen Gegenkupplung, insbe sondere einer Scharfenberg-Kupplung, welche dazu ausgebildet ist, mit der mechanischen Kontaktkupplung zusammenzuwirken, einer erfindungsgemä ßen Elektrokontaktkupplung, und einer Gegenelektrokontaktkupplung, welche dazu ausgebildet ist, mit der Elektrokontaktkupplung zusammenzuwirken.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zu vor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausfüh rungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsfor men und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Rückseite einer Schutzklappe der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupp lung des Schienenfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit ge öffneter Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit ge schlossener Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung; und
Fig. 5 eine schematische Frontansicht einer Mittelpufferkupplung für ein Schienenfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer Anordnung einer Elektrokontakt kupplung und einer Gegen-Elektrokontaktkupplung für eine auto matische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs gemäß ei ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der geöffneten Position.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektrokontaktkupplung für eine automatische Mittelpufferkupplung eines Schienenfahrzeugs gemäß ei- ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Elektrokontaktkupplung 1 für die automatische Mittelpufferkupplung 2 des Schienenfahrzeugs weist ein Kupplungsgehäuse 10 auf, in welchem eine (in Fig. 1 nicht gezeigte) Schnittstelleneinheit mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen angeordnet ist. Die Elektrokontaktkupplung 1 weist ferner eine Schutzklappe 16 zum Ab decken eines Zugangs 18 zu den Anschlusselementen der Schnittstellenein heit auf. Darüber hinaus weist die Elektrokontaktkupplung 1 eine mit der Schutzklappe 16 verbundene Betätigungseinrichtung 20 zum Verfahren der Schutzklappe 16 zwischen einer in Fig. 1 gezeigten ersten Stellung P 1 , in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 abdeckt, und einer (in Fig. 1 nicht gezeig ten) zweiten Stellung, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 freigibt, auf. Das Verfahren erfolgt durch Verschwenken um eine sich in Breitenrichtung B der Elektrokontaktkupplung 1 erstreckende theoretische Schwenkachse D. Fig. 6 verdeutlicht dazu die Elektrokontaktkupplung 1 in der geöffneten Positi on vor dem Zusammenfahren der Kontakte mit einer Gegen- Elektrokontakt kupplung 1b.
Die Betätigungseinrichtung 20 weist ein durch die Schutzklappe 16 ab schnittsweise umschlossenes erstes Federelement 20a und ein durch die Schutzklappe 16 abschnittsweise umschlossenes zweites Federelement 20b auf. Die Schutzklappe 16 ist zum Kupplungsgehäuse 10 an jeweiligen Seiten flächen 10a, 10b des Kupplungsgehäuses 10 schwenkbar gelagert, insbeson dere um eine theoretisch durch die konstruktiven Elemente beschreibbare Schwenkachse D.
Die Schutzklappe 16 weist ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten 16a1, 16a2 aufweisendes erstes Schwenklager 16a und ein zwei parallel zu einander angeordnete Platten 16b1, 16b2 aufweisendes zweites Schwenkla ger 16b auf. Die beiden parallel zueinander, im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 angeordnete Platten 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zweiten Schwenklagers 16b sind mit der Schutz klappe 16 integral ausgebildet, in der vorliegenden Ausführungsform ver schweißt. In einer alternativen Ausführung ist die Schutzklappe 16 mit den Platten 6a1, 16a2, 16b1, 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zwei ten Schwenklagers 16b als Gussteil ausgeführt.
Das erste Federelement 20a ist zwischen den parallel zueinander angeordne ten Platten 16a1, 16a2 des ersten Schwenklagers 16a angeordnet. Das zwei te Federelement 20b ist zwischen den parallel zueinander angeordneten Plat ten 16b1, 16b2 des zweiten Schwenklagers 16b angeordnet.
Das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b sind jeweils durch eine Schenkelfeder ausgebildet. Ein erster axialer Endabschnitt 20a1, 20b1 der jeweiligen Schenkelfeder ist am Kupplungsgehäuse 10 befestigt. Ein zweiter axialer Endabschnitt 20a2, 20b2 der jeweiligen Schenkelfeder ist an der Schutzklappe 16 befestigt. Denkbar ist auch die umgekehrte Variante.
Das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b sind in Brei tenrichtung B der Elektrokontaktkupplung 1 durch eine äußere Platte 16a2, 16b2 des jeweiligen Schwenklagers 16a, 16b abschnittsweise umschlossen und in Längsrichtung L der Elektrokontaktkupplung 1 durch eine Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 ebenfalls abschnittsweise umschlossen.
Alternativ können das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b beispielsweise in Breitenrichtung und/oder in Längsrichtung der Elektro kontaktkupplung 1 vollständig umschlossen sein. Der erste axiale Endab schnitt 20a1, 20a2 der jeweiligen Schenkelfeder ist in eine an der jeweiligen Seitenfläche 10a, 10b des Kupplungsgehäuses 10 angeordnete Aufnahme eingefügt. Der zweite axiale Endabschnitt 20b1 , 20b2 der jeweiligen Sehen- kelfeder liegt an einer in Längsrichtung L der Elektrokontaktkupplung 1 Hinter seite 16c1 der Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 an.
Das erste Federelement 20a und das zweite Federelement 20b sind ferner dazu ausgebildet, die Schutzklappe 16 zum Rückstellen dieser in die erste Stellung P1 mit einer vorgegebenen Rückstellkraft F zu beaufschlagen.
Die Federelemente 20a und 20b bewirken aufgrund ihrer Anbindung an Kupp lungsgehäuse und Schutzklappe bei Verstellung der Schutzklappe eine Rück stellkraft. Durch die erfindungsgemäße weitestgehende Aufnahme/Umhüllung der Federelemente 20a, 20b in die Schutzklappe 16 sind diese nun jedoch nicht mehr den Umgebungs- und Witterungsbedingungen ungeschützt ausge setzt, so dass deren Funktion immer gewährleistet ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Rückseite einer Schutzklap pe der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine innere Platte 16a1 des ersten Schwenklagers 16a weist eine Öffnung 24a auf. Eine äußere Platte 16a2 des ersten Schwenklagers 16a weist eine Öffnung 24b auf. Des Weiteren weist eine innere Platte 16b1 des zweiten Schwenklagers 16b eine Öffnung 24c auf. Darüber hinaus weist eine äußere Platte 16b2 des zweiten Schwenklagers 16b eine Öffnung 24d auf.
In die Öffnungen 24a, 24b der Platten 16a1, 16a2 des ersten Schwenklagers 16a ist im Montagezustand der Schutzklappe 16 an der Elektrokontaktkupp lung 1 eine in Fig. 2 symbolisch gestrichelt dargestellte Lagerbüchse 22a zum Lagern der Schutzklappe 16 am Kupplungsgehäuse 10 eingefügt.
Ebenso ist im Montagezustand der Schutzklappe 16 in die Öffnungen 24c, 24d der Platten 16b1, 16b2 des zweiten Schwenklagers 16b eine in Fig. 2 symbolisch gestrichelt dargestellte Lagerbüchse 22b eingefügt. Erkennbar ist die integrale Ausführung der Platten 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zweiten Schwenklagers 16b mit dem die Stirnseite 16c bildenden Teil, wobei die zueinander weisenden Flächen der Platten 16a1, 16a2, 16b1, 16b2 des ersten Schwenklagers 16a und des zweiten Schwenklagers 16b mit der Rückseite 16c1 den Aufnahmeraum für die Federelemente 20a, 20b in drei Richtungen beschreiben und begrenzen. Der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist mit einer der Platten integral, ins besondere durch eine der Platten 16b1, ausgebildet. Der Vorsprung 26 ist hierbei durch eine Verlängerung der Platte 16b1 in Plattenebene ausgebildet.
Der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist mit einer in Breitenrichtung B der Elektrokontaktkupplung, benachbart zum Kupplungsgehäuse 10 inneren Plat te 16a1, 16b1 des ersten Schwenklagers 16a integral, insbesondere durch die innere Platte 16a1, ausgebildet. Alternativ kann der Vorsprung 26 der Schutz klappe 16 beispielsweise mit einer in Breitenrichtung B der Elektrokontakt kupplung benachbart zum Kupplungsgehäuse 10 angeordneten inneren Platte 16b1 des zweiten Schwenklagers 16b integral, insbesondere durch die innere Platte 16b1, ausgebildet sein. Ferner alternativ kann der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 durch jeweilige Platten 16a1, 16b1 sowohl des ersten Schwenklagers 16a als auch des zweiten Schwenklagers 16b integral, insbe sondere durch die inneren Platten 16a1, 16b1, ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit geöffneter Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine Stirnfläche 12a der Schnittstelleneinheit 12 ist in Längsrichtung L der Elektro kontaktkupplung 1 etwa 30 mm hinter der Schutzklappe 16 in geschlossenem Zustand der Schutzklappe 16 angeordnet. Die Schutzklappe 16 ist in der vorliegenden Darstellung in der zweiten Stel lung P2 gezeigt, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 zu den Anschlus selementen 14 der Schnittstelleneinheit 12 freigibt. Dazu ist die Schutzklappe um die theoretische Schwenkachse D verschwenkt. Das Verschwenken er folgt vorzugsweise unter Erzeugung einer Vorspannkraft der einzelnen Fe derelemente 20a, 20b, welche beim Auseinanderbewegen der Elektrokontakt- kupplung 1 von einer baugleichen Gegen-Elektrokontaktkupplung eine Rück stellkraft zum selbsttätigen Schließen der einzelnen Schutzklappen 16, insbe sondere Verschwenken in die erste Position, wie in Figur 4 dargestellt, bewir ken.
Die Anschlusselemente 14 der Schnittstelleneinheit 12 sind in der vorliegen den Ausführungsform mit elektrischen Leitungen 22, insbesondere elektri schen Versorgungsleitungen 22a und elektrischen Signalleitungen 22b, ver bunden. Darüber hinaus weist die Schnittstelleneinheit 12 zumindest eine Zentriereinrichtung 23 auf.
Alternativ kann die Schnittstelleneinheit 12 beispielsweise lediglich Anschlus selemente für elektrische Versorgungsleitungen oder elektrische Signalleitun gen oder Hydraulikleitungen oder eine Kombination dieser aufweisen.
Eine stirnseitige Oberfläche 16c der Schutzklappe 16 weist eine in der vorlie genden Ausführungsform vollflächig aufgebrachte Spritz-Elastomer- Beschichtung 4 auf. Alternativ kann beispielsweise eine teilflächig aufgebrach te Spritz-Elastomer-Beschichtung auf die stirnseitige Oberfläche 16c der Schutzklappe 16 aufgebracht werden.
Die Spritz-Elastomer-Beschichtung 16b weist eine Härte zwischen 60 und 90 Shore auf. Besonders vorteilhaft ist eine Härte von 85 Shore, da diese für den Schutz verschleiß-, erosions- und kavitationsbeaufschlagter Bauteile vorteil haft ist.
Ferner weist die Spritz-Elastomer-Beschichtung einen Haftreibwert zwischen 0,6 und 0,7 sowie eine Schichtdicke zwischen 2 mm und 5 mm, in der vorlie genden Ausführungsform von 3 mm, auf.
Ein erster Abschnitt 16c-1 der stirnseitigen Oberfläche 16c der Schutzklappe 16 ist im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet. Den ersten Abschnitt 16c-1 seitlich, oben und unten umgebende weitere Abschnitte 16C-x sind zum ers ten Abschnitt 16c-1 abgewinkelt, sodass eine Gesamtoberfläche der Schutz klappe 16 eine um mehrere Achsen gekrümmte Geometrie aufweist.
Die Spritz-Elastomer-Beschichtung 16b weist eine in Beziehung zur Schicht dicke der Spritz-Elastomer-Beschichtung 16b stehende, vorgegebene Stoß dämpfung auf. Die stirnseitige Oberfläche 16a der Schutzklappe 16 weist dar über hinaus einen (in Fig. 1 nicht dargestellten) elektrochemisch aktiven Überzug und eine darauf ausgebildete Grundierung auf. Auf der Grundierung ist die Spritz-Elastomer-Beschichtung 16b aufgebracht.
Ferner erkennbar ist in den Figuren 1 bis 3 der Vorsprung 26 an der Schutz klappe. Der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist plattenförmig ausgebildet und in einer im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 verlaufenden Ebene angeordnet. Dieser dient im Zusammenwirken mit der Schutzklappe einer Gegen-Elektrokontaktkupplung dem Verhindern eines un erwünschten Schließens der Schutzklappe.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Elektrokontaktkupplung 1 ge mäß Figur 3 für die automatische Mittelpufferkupplung des Schienenfahrzeugs mit geschlossener Schutzklappe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der vorliegenden Darstellung ist die Schutzklappe 16 in der ersten Stellung P1 angeordnet, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 zu den (in Fig. 4 nicht gezeigten) Anschlusselementen 14 der Schnittstellenein heit 12 abdeckt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Frontansicht einer Mittelpufferkupplung 2 für ein Schienenfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung. Erkennbar ist die mechanische Kupplung 3 und die Elektrokontaktkupp- lung 1, welche über entsprechende Verbindungseinrichtungen 25, insbeson dere Träger an der mechanischen Kupplung 3 befestigt ist. Die Anordnung erfolgt hier oberhalb. Denkbar ist jedoch auch eine Anordnung unterhalb. Alternativ kann die Elektrokontaktkupplung 1 beispielsweise seitlich der me chanischen Kontaktkupplung oder unter der mechanischen Kontaktkupplung 3 angeordnet sein.
Die Mittelpufferkupplung 2 für das Schienenfahrzeug weist eine mechanische Kontaktkupplung 3, in der vorliegenden Ausführungsform eine Scharfenberg- Kupplung, zum mechanischen Kuppeln von Schienenfahrzeugen auf. Des Weiteren weist die Mittelpufferkupplung 2 die Elektrokontaktkupplung 1 auf.
Die Funktionsweise ist in Figur 6 verdeutlicht. Figur 6 zeigt eine Längs schnittansicht einer Anordnung einer Elektrokontaktkupplung 1 und einer Ge- gen-Elektrokontaktkupplung 1b für eine automatische Mittelpufferkupplung 2 eines Schienenfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung in der geöffneten Position der Schutzklappen 16 der Elektrokontakt kupplung 1 und der Schutzklappe 17 der Gegen-Elektrokontaktkupplung 1b vor dem Zusammenfahren der Kontakte. Die Elektrokontaktkupplung 1 und die Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b sind vorzugsweise derart aufgebaut, wie in den Figuren 1 bis 5 beschrieben. Erkennbar ist ferner die ortsfeste An ordnung der Elektrokontaktkupplung 1 und der Gegen-Elektrokontaktkupplung 1b an der mechanischen Kontaktkupplung 3a, 3b über jeweils eine Trägerein richtung 25.
Die Mittelpufferkupplung 2 für das Schienenfahrzeug umfasst eine (in Fig. 6 symbolisch dargestellte) mechanische Kontaktkupplung 3a, welche als Schar fenberg-Kupplung ausgeführt ist. Des Weiteren umfasst die Mittelpufferkupp lung 2 für das Schienenfahrzeug eine (ebenfalls symbolisch dargestellte) me chanische Gegenkupplung 3b, welche als Scharfenberg-Kupplung ausgeführt ist. Die mechanische Gegenkupplung 3b ist dazu ausgebildet, mit der me chanischen Kontaktkupplung 3a zusammenzuwirken. Die Elektrokontaktkupp- lung 1 ist der mechanischen Kontaktkupplung 3a zugeordnet. Die Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b ist der mechanischen Gegenkupplung 3b zugeord net. Die Zuordnung erfolgt derart, dass die die Elektrokontaktkupplung 1 und die Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b vor dem Zusammenfahren der mecha nischen Kupplungen 3a, 3b bereits geöffnet werden, indem die Schutzklappen 16, 17 sich berühren und durch eine auf diese einwirkende Kraftkomponente in vertikaler Richtung um die Schwenkachse D verschwenkt werden, wobei die Stirnseiten 16c und 17a der Schutzklappen 16, 17 quasi aufeinander ab- rollen.
Die Elektrokontaktkupplung 1 und die Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b sind dazu ortsfest jeweils an der mechanischen Kupplung 3a, 3b angeordnet. Die se erfolgt im einfachsten Fall über Verbindungselemente 25, welche einen Träger bilden. Dieser kann in vorteilhafter Weise derart ausgebildet sein, dass - hier jedoch nicht dargestellt - zwar eine relativ zur mechanischen Kupplung 3a, 3b ortsfeste Anordnung erfolgt, welche jedoch elastische Elemente oder Federeinrichtungen umfassen kann, die eine federnde Abstützung im Sinne einer dämpfenden Wirkung ermöglichen. Die Anordnung der Elektrokontaktkupplung 1 in Längsrichtung L der betrach tet erfolgt derart in Abstimmung mit den Stirnseiten der mechanischen Kupp lungen 3a, 3b, dass zuerst ein Öffnen der Schutzklappen der Elektrokontakt kupplung 1 und der Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b erfolgt, welche die Kontakte der Schnittstelleneinheit freigeben und danach beim weiteren Ver fahren die elektrischen Kontakte miteinander in Kontakt verbracht werden.
Die jeweilige Schutzklappe 16, 17 wird dazu zwischen einer ersten Stellung P1, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 abdeckt, und einer zweiten Stellung P2, in der die Schutzklappe 16 den Zugang 18 freigibt, verfahren.
An der Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 ist ferner ein Vorsprung 26 ange ordnet. Auf dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist - wie in Fig. 6 dargestellt - in der geöffneten Position die weitere Schutzklappe 17 der benachbart angeordneten Gegenelektrokontakt- kupplung 1b aufgelegt. Der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist dabei dazu ausgebildet, ein Schließen der Schutzklappe 16 bei Erreichen eines vorgege benen Abstands von der benachbart angeordneten Gegen- Elektrokontaktkupplung 1b freizugeben.
Der Vorsprung 26 der Schutzklappe 16 ist plattenförmig ausgebildet und in einer im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite 16c der Schutzklappe 16 ver laufenden Ebene angeordnet. Dieser ist derart ausgebildet, geeignet zu sein, in der zweiten Stellung der Schutzklappe derart an dieser in Richtung zur an deren Schutzklappe der Gegen-Elektrokontaktkupplung ausgerichtet zu sein, dass diese auf dieser aufliegt.
In Analogie weist auch die Gegen-Elektrokontaktkupplung 1b einen in dieser Darstellung nicht erkennbaren derartigen Vorsprung auf, auf welchem wiede rum die Schutzklappe 16 der Elektrokontaktkupplung in dieser Position auf liegt. Ein im geöffneten Zustand der Schutzklappe 16 in Längsrichtung L über eine Stirnseite 12a der Schnittstelleneinheit 12 hinausstehender Abschnitt 26a des Vorsprungs 26 ist derart geneigt, dass eine erste Kante 26b und eine zweite Kante 26c des Vorsprungs 26 jeweils um 30 bis 60 Grad, in der vorliegenden Ausführungsform etwa 45 Grad, zur Längsachse LA der Elektrokontaktkupp- lung 1a geneigt sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Er findung abzuweichen. Beispielsweise kann eine Form, Abmessung oder Beschaffenheit der Kompo nenten der Elektrokontaktkupplung in Abhängigkeit jeweiliger baulicher bzw. systemischer Anforderungen abgeändert werden.
Bezugszeichenliste
1 Elektrokontaktkupplung
2 Mittelpufferkupplung
3, 3a, 3b mechanische Kontaktkupplungen 4 Beschichtung 10 Kupplungsgehäuse
10a, 10b Seitenflächen
12 Schnittstelleneinheit
12a Stirnseite
14 Anschlusselemente
16 Schutzklappe
16a erstes Schwenklager
16b zweites Schwenklager
16a1, 16a2 Platten 16b1, 16b2 Platten 16c Stirnseite 16c1 Hinterseite
16c-1, 16c-x Abschnitte 18 Zugang 20 Betätigungseinrichtung 20a erstes Federelement
20a1, 20b1 erster axialer Endabschnitt 20a2, 20b2 zweiter axialer Endabschnitt 20b zweites Federelement
22a, 22b Lagerbüchse 23 Zentrierung
24a, 24b Öffnung 24c, 24d Öffnung 25 Verbindungseinrichtung 26 Vorsprung
26a Abschnitt
26b erste Kante
26c zweite Kante B Breitenrichtung D Schwenkachse F Rückstellkraft L Längsrichtung
LA Längsachse der Elektrokontaktkupplung P1 erste Stellung P2 zweite Stellung

Claims

Patentansprüche
1. Elektrokontaktkupplung (1) für eine automatische Mittelpufferkupplung (2) eines Schienenfahrzeugs zum Zusammenwirken/Verbinden mit ei ner Gegen-Elektrokontaktkupplung eines anderen Schienenfahrzeuges, mit einem Kupplungsgehäuse (10), in welchem eine Schnittstellenein heit (12) mit einer Mehrzahl von Anschlusselementen (14) angeordnet ist; einer um eine Drehachse schwenkbar gelagerten Schutzklappe (16) zum Abdecken eines Zugangs (18) zu den Anschlusselementen (14) der Schnittstelleneinheit (12); und einer mit der Schutzklappe (16) verbundenen Betätigungseinrichtung (20) zum Verfahren/Bewegen der Schutzklappe (16) zwischen einer ersten Stellung (P 1 ), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) ab deckt, und einer zweiten Stellung (P2), in der die Schutzklappe (16) den Zugang (18) freigibt, wobei die Betätigungseinrichtung (20) zumin dest ein durch die Schutzklappe (16) zumindest abschnittsweise um schlossenes Federelement (20a, 20b) aufweist.
2. Elektrokontaktkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzklappe (16) zum Kupplungsgehäuse (10) an jeweiligen Seitenflächen (10a, 10b) des Kupplungsgehäuses (10) schwenkbar ge lagert ist, wobei die Schutzklappe (16) ein zwei parallel zueinander an geordnete Platten (16a1, 16a2) aufweisendes erstes Schwenklager (16a) und ein zwei parallel zueinander angeordnete Platten (16b1, 16b2) aufweisendes zweites Schwenklager (16b) aufweist, wobei die beiden parallel zueinander, im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite (16c) der Schutzklappe (16) angeordneten Platten (16a1, 16a2, 16b1, 16b2) des ersten Schwenklagers (16a) und des zweiten Schwenklagers (16b) mit der Schutzklappe (16) integral ausgebildet, insbesondere ver- schweißt oder Schutzklappe und Platten als einteiliges Gussteil ausge bildet sind.
3. Elektrokontaktkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (20a) zwischen den pa rallel zueinander angeordneten Platten (16a1, 16a2) des ersten Schwenklagers (16a) und das zweite Federelement (20b) zwischen den parallel zueinander angeordneten Platten (16b1, 16b2) des zweiten Schwenklagers (16b) angeordnet ist, wobei vorzugsweise das erste Federelement (20a) und das zweite Federelement (20b) jeweils durch eine Schenkelfeder ausgebildet sind, und ein erster axialer Endab schnitt (20a1, 20b1) der jeweiligen Schenkelfeder am Kupplungsge häuse (10) und ein zweiter axialer Endabschnitt (20a2, 20b2) der jewei ligen Schenkelfeder an der Schutzklappe (16) befestigt ist.
4. Elektrokontaktkupplung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (20a) und das zweite Federelement (20b) in Breitenrichtung (B) der Elektrokontaktkupplung (1) durch eine äußere Platte (16a2, 16b2) des jeweiligen Schwenkla gers (16a, 16b) zumindest abschnittsweise umschlossen und in Längs richtung (L) der Elektrokontaktkupplung (1) durch eine Stirnseite (16c) der Schutzklappe (16) zumindest abschnittsweise umschlossen sind, wobei der erste axiale Endabschnitt (20a1, 20a2) der jeweiligen Schen kelfeder in eine an der jeweiligen Seitenfläche (10a, 10b) des Kupp lungsgehäuses (10) angeordnete Aufnahme (10c1, 10c2) eingefügt ist, und wobei der zweite axiale Endabschnitt (20b1 , 20b2) der jeweiligen Schenkelfeder an einer in Längsrichtung (L) der Elektrokontaktkupp lung (1) Hinterseite (16c1) der Stirnseite (16c) der Schutzklappe (16) anliegt.
5. Elektrokontaktkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (20a) und das zweite Federelement (20b) dazu ausgebildet sind, die Schutzklappe (16) zum Rückstellen dieser in die erste Stellung (P1) mit einer vorge gebenen Rückstellkraft (F) zu beaufschlagen.
6. Elektrokontaktkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Platten (16a1, 16a2, 16b1, 16b2) eine Öffnung (24a, 24b, 24c, 24d) aufweist, in welche eine Lagerbüchse (22a, 22b) zum Lagern der Schutzklappe (16) am Kupplungsgehäuse (10) eingefügt ist.
7. Elektrokontaktkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass oder ein erster Abschnitt (16a1) der stirnseitigen Oberfläche (16a) der Schutzklappe (16) im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist und durch eine Abfolge von unterschiedlichen Radien zur Schwenkachse charakterisiert ist, wobei die Radien in Schwen krichtung zum Öffnen der Schutzklappe betrachtet sich vergrößern oder die den ersten Abschnitt (16a1), insbesondere seitlich, oben und/oder unten umgebende weitere Abschnitte (16a2, 16a3, 16a4) zum ersten Abschnitt (16a1) abgewinkelt sind.
8. Elektrokontaktkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der stirnseitige Oberfläche (16c) der Schutz klappe (16) eine zumindest teilflächig aufgebrachte Spritz-Elastomer- Beschichtung (4) vorgesehen ist.
9. Elektrokontaktkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz-Elastomer-Beschichtung (4) durch zumindest eine der nachfolgend genannten Eigenschaften oder eine Kombination aus die sen charakterisiert ist:
- eine Härte zwischen 60 und 90 Shore
-- eine Stoßelastizität zwischen 40 und 63%, vorzugsweise zwischen 45 und 63%
- einen Haftreibwert zwischen 0,6 und 0,7
- eine Schichtdicke zwischen 2 mm und 5 mm, vorzugsweise von etwa 3 mm.
10. Elektrokontaktkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Oberfläche (16c) der Schutzklappe (16) einen elektrochemisch aktiven Überzug und eine da rauf ausgebildete Grundierung aufweist, auf welcher Grundierung die Spritz-Elastomer-Beschichtung (4) aufgebracht ist.
11. Elektrokontaktkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite (16c) der Schutz klappe (16) ein Vorsprung (26) angeordnet ist, auf welchen eine weitere Schutzklappe (17) einer benachbart angeordneten Gegenelektrokon- taktkupplung (1b) auflegbar ist, und wobei der Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) dazu ausgebildet ist, ein Schließen der Schutzklap pe (16) bei Erreichen eines vorgegebenen Abstands von der benach bart angeordneten Gegenelektrokontakt-kupplung (1b) freizugeben.
12. Elektrokontaktkupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) plattenförmig ausgebil det und in einer im Wesentlichen senkrecht zur Stirnseite (16c) der Schutzklappe (16) verlaufenden Ebene angeordnet ist, wobei vorzugs weise ein im geöffneten Zustand der Schutzklappe (16) in Längsrich tung (L) über eine Stirnseite (12a) der Schnittstelleneinheit (12) hinaus- stehender Abschnitt (26a) des Vorsprungs (26) derart geneigt ist, dass eine erste Kante (26b) und eine zweite Kante (26c) des Vorsprungs (26) jeweils um 30 bis 60 Grad, insbesondere etwa 45 Grad zur Längs achse (LA) der Elektrokontaktkupplung (1a) geneigt sind.
13. Elektrokontaktkupplung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass der Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) mit einer der Platten der Schutzklappe zur Aufnahme des Schwenklagers integral, insbesondere durch eine der Platten (16b1), ausgebildet ist, wobei der Vorsprung (26) durch eine Verlängerung der Platte (16b1) in Platten ebene ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) mit einer in Breitenrichtung (B) der Elektrokontakt kupplung (1a), benachbart zum Kupplungsgehäuse (10) angeordneten, inneren Platte (16a1, 16b1) des ersten Schwenklagers (16a) und/oder des zweiten Schwenklagers (16b) integral, insbesondere durch die in nere Platte (16a1, 16b1), ausgebildet ist.
14. Elektrokontaktkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (12a) der Schnittstel leneinheit (12) in Längsrichtung (LA) der Elektrokontaktkupplung (1) etwa 30 mm hinter der Schutzklappe (16) in geschlossenem Zustand der Schutzklappe (16) angeordnet ist.
15. Mittelpufferkupplung (2) für ein Schienenfahrzeug, mit einer mechanischen Kontaktkupplung (3a), insbesondere einer Schar fenberg-Kupplung; einer mechanischen Gegenkupplung (3b), insbesondere einer Schar fenberg-Kupplung, welche dazu ausgebildet ist, mit der mechanischen Kontaktkupplung (3a) zusammenzuwirken; einer Elektrokontaktkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14; und einer Gegen-Elektrokontaktkupplung (1b), welche dazu ausgebildet ist, mit der Elektrokontaktkupplung (1a) zusammenzuwirken.
16. Mittelpufferkupplung (2) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrokontaktkupplung (1) ortsfest oder zumindest federnd in einer Einbauposition der Mittelpufferkupplung (2) in dem Schienenfahr zeug über, unter oder seitlich der mechanischen Kontaktkupplung (3) an dieser angeordnet ist.
17. Mittelpufferkupplung (2) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (16c, 17a) der Schutz klappen (16, 17) der miteinander zu kuppelnden Elektrokupplung (1) und Gegen-Elektrokontaktkupplung (1b) im Querschnitt betrachtet durch eine Abfolge unterschiedlicher Radien zur Drehachse oder Schwenkachse (D) der Schutzklappe (16, 17) charakterisiert sind, wel che derart ausgelegt und angeordnet sind, beim Kontaktieren der Schutzklappen (16, 17) von Elektrokontaktkupplung (1) und Gegen- Elektrokontaktkupplung (1b) ein Abrollen der Stirnseiten (16c, 17a) der Schutzklappen (16, 17) in Öffnungsrichtung zu ermöglichen, wobei die die Kontur der Stirnseiten (16, 17) beschreibenden Radien der beim Öffnen aufeinanderfolgenden Kontaktpunkte bzw. die Kontaktlinien, insbesondere die Abstände zwischen Kontaktpunkt und Schwenkachse sich verringern.
18. Mittelpufferkupplung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekenn zeichnet, dass die weitere Schutzklappe (17) der benachbart zur Elekt rokontaktkupplung (1a) angeordneten Gegenelektrokontaktkupplung (1b) in geöffnetem Zustand der Schutzklappe (16) und der weiteren Schutzklappe (17) auf dem Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) auf- liegt und der Vorsprung (26) der Schutzklappe (16) der Elektrokontakt- kupplung (1) bei einem Auseinanderfahren der Elektrokontaktkupplung (1) und der Gegenelektrokontaktkupplung (1b) dazu ausgebildet ist, ein Schließen der Schutzklappe (16) und der weiteren Schutzklappe (17) bei Erreichen eines vorgegebenen Abstands des Vorsprungs (26) der
Schutzklappe (16) von der benachbart angeordneten Gegenelektrokon taktkupplung (1b) freizugeben.
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