Kupplung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere zum Koppeln schienengebundener Fahrzeuge, mit einer in einem Gelenklager gelagerten, mit einer einen Stoßdämpfer aufnehmenden Rohrverlängerung gleitbeweglich in einem Außenrohr geführten Gelenkstange.

[0002] Eine Kupplung dieser Art ist aus der PCT-Veröffentlichung WO 86/00053 bekannt. Damit sich die beim Kuppeln, Anfahren und Bremsen von z.B. Eisenbahn-Triebwagen und/oder Waggons auftretenden sehr großen Zug- und Stoßkräfte aufnehmen lassen sowie ein möglichst geräuschfreier Betrieb erreichen läßt, weist diese bekannte Kupplung Energieverzehrelemente auf, wie Ringfedern und/oder gashydraulische Stoßdämpfer. Das die Gelenkstange der Kupplung bzw. einer Kupplungshälfte aufnehmende, Pendelbewegungen erlaubende Gelenklager ist zudem mit Gummi-Bauteilen Versehen, d.h. elastisch nachgiebig ausgebildet. Die Gummi-Bauteile erfordern allerdings große Volumina, um die erheblichen Druck- und Zugkräfte ohne bleibende Formänderung aufnehmen zu können; außerdem läßt sich nicht ausschließen, daß die Gummi-Bauteile Eigenschwingungen der angekuppelten Wagen begünstigen.

[0003] Für Kupplungen anderer Art ist es aus der US-A-4 022 329 bzw. aus der GB-A-1 195 472 bekannt, die Gelenkstange einer Kupplungshälfte mit einem Stahl-Lagerauge bzw. das gesamte Gelenklager aus Stahl herzustellen. Vor allem bei einem Gelenklager aus Stahl läßt sich ohne vorkehrende Maßnahmen allerdings eine unerwünscht hohe Geräuschentwicklung nicht vermeiden.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschöpfung der Vorteile einer Kupplung der eingangs genannten Art insbesondere Schwingungen begünstigende Bewegungen innerhalb der Kupplung auszuschalten.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das Lager aus Stahl besteht und der Stoßdämpfer zwischen einer Abschlußmutter der Rohrverlängerung und einem das Außenrohr und die Rohrverlängerung durchdringenden, in einander fluchtend gegenüberliegenden Axialnuten des Außenrohres und der Rohrverlängerung geführten Querbolzen angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Kupplung, die aus einem vorzugsweise mit einem gashydraulischen Stoßdämpfer kombinierten Stahlgelenklager besteht, der zum Aufnehmen vorm sowohl Druck- als auch Zugkräften vorteilhaft doppelt wirkende Stoßdämpfer eine ausreichende Energieaufnahme gewährleistet. Somit bedarf es keiner Sonderkonstruktion des Gelenklagers mit Gummi-Bauteilen. Abgesehen davon, daß bei einem Stahlgelenklager keine von Formänderungen bewirkten Bewegungen und damit keine Eigenschwingungen eines angekoppelten Wagens oder Eisenbahn-Waggons auftreten, werden Geräusche verursachende Bewegungen innerhalb der Kupplung durch den spielfrei eingebauten, bei einem Stahllager unabdingbaren Stoßdämpfer vermieden. Der spielfreie Einbau, wobei der Stoßdämpfer mit wenigen Millimetern Vorspannweg zwischen der Mutter und dem Querbolzen sitzt, schließt ein Klappern aus und reduziert folglich den Geräuschpegel.

[0006] Der Querbolzen läßt sich vorteilhaft mit einer vorzugsweise in seinem Mittelteil eingearbeiteten Abflachung versehen, gegen die sich der Kopf des Stoßdämpferstößels legt. Dadurch, daß der Stößel, der sowohl bei Zug- als auch bei Druckkraft stets an der Abflachung des Querbolzens anliegt, in den Querbolzen eingreift, läßt sich ein Herausfallen des Bolzens und damit eine Entkupplung verhindern; denn der Stößel sichert insbesondere auch die Einbaulage des die Rohre durchdringenden Bolzens. Zwar werden Außenrohr und Rohrverlängerung im Bereich des Querbolzens von einer Manschette umschlossen, die den Bolzen in seiner Lage hält, jedoch in erster Linie ein Eindringen von Schmutz in die Rohrverbindung verhindern soll. Es ist nicht auszuschließen, daß die Manschette bzw. der Mantel während des häufig jahrelangen Betriebes verschleiß- oder korrosionsbedingt vom Außenrohr herunterfällt; insbesondere in diesem Fall gewährleistet der in die Abflachung eingreifende Stößel die Sicherung der Lage des Querbolzens.

[0007] Die bei Zug- und Druckkräften gegenüber dem Außenrohr relativ bewegliche Rohrverlängerung läßt sich vorteilhaft in schmierungsfreien Gleitbuchsen des Außenrohres lagern; damit lassen sich der Verschleiß sowie die Wartung reduzieren.

[0008] Den verschleißfreien und wartungsarmen Betrieb unterstützt eine Rohrverlängerung mit einer abriebfesten, vorzugsweise verchromten Oberfläche.

[0009] Vorteilhaft kann eine gashydraulisch gedämpfte Kupplungshälfte mit einer als starres Rohr ausgebildeten Kupplungshälfte verbunden sein und damit der Fertigungs- und Kostenaufwand für die Kupplung verringert werden.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine Kupplungshälfte einer erfindungsgemäß in einem Stahlgelenklager angelenkten, einen integrierten Stoßdämpfer aufweisenden Kupplung, im Längsschnitt dargestellt,

Fig. 2

eine als starres Rohr ausgebildete, in einem erfindungsgemäßen Stahlgelenklager angelenkte Kupplungshälfte, und

Fig. 3

eine vergrößerte Einzelteil-Zeichnung der Kupplungshälfte gemäß Fig. 1 entlang der Längsachse eines Querbolzens geschnitten dargestellt, der ein Außenrohr und eine darin gleitbeweglich geführte Rohrverlängerung der Gelenkstange durchdringt.

[0011] Eine Kupplungshälfte 1, z.B. einer sogenannten Kurzkupplung, d.h. manuell mit einer zweiten Kupplungshälfte zu verbindenden Kupplung, oder einer automatischen Kupplung, lagert mit einer Gelenkstange 2 in einem Stahlgelenklager 3, wozu die Gelenkstange 2 mit einem Lagerauge 4 zwischen Lagerschalen 5 eingreift; eine durch die Lagerschalen 5 und das Lagerauge 4 gesteckte Gelenkachse 6 hält den Lagerverbund zusammen. Die Lagerschalen 5 sind über einen Flansch 7 gekoppelt; die Lagerschalen 5 und der Flansch 7 bilden einen Lagerbock, mit dem das Stahlgelenklager 3 an einen nicht dargestellten Triebwagen oder Waggon befestigt, beispielsweise angeschraubt wird.

[0012] Die Gelenkstange 2 ragt mit einer Rohrverlängerung 8 in ein Außenrohr 9; an dem dem Stahlgelenklager 3 abgewandten Ende der Kupplunghälfte 1 schließt sich dem Außenrohr 9 ein Kupplungsrohr 10 an. Eine Stirnwand 11 schließt das Kupplungsrohr 10 ab und stellt die Verbindungsstelle mit einer zweiten Kupplungshälfte dar; wie in Fig. 2 dargestellt, kann diese Kupplungshälfte als starres Rohr 12 mit Stahlgelenklager 3 ausgebildet und an dem nicht dargestellten, anzukuppelnden Fahrzeug befestigt sein. Die sich bei Zug-oder Druckkräften relativ zum Außenrohr 9 verschiebende Rohrverlängerung 8 der Gelenkstange 2 ist mit einer verchromten Oberfläche 13 versehen und lagert in schmierungsfreien Gleitbuchsen 14 des Außenrohres 9. Ein mittels Schlauchschellen 15 sowohl an den Lagerschalen 5 des Stahlgelenklagers 3 als auch am Außenrohr 9 festgelegter Faltenbalg 16 paßt sich einerseits selbsttätig den bei Zug- oder Druckkräften bewirkten Längenveränderungen an und verhindert andererseits ein Eindringen von Schmutz zwischen die Rohr 8, 9 und in das Stahlgelenklager 3.

[0013] Im Inneren der Rohrverlängerung 8 der Kupplungshälfte 1 ist ein gashydraulischer Stoßdämpfer 17 zwischen einer Abschlußmutter 18 der Rohrverlängerung 8 und einem Querbolzen 19 spielfrei eingespannt; gegen den Bolzen 19 legt sich ein Stößel 20 des Stoßdämpfers 17. Der Querbolzen 19 erstreckt sich in der in Fig. 1 dargestellten Einbaulage der Kupplungshälfte 1 quer zur Gelenkachse 6 des Stahlgelenklagers 3, wobei er in einander fluchtend gegenüberliegend angeordnete Axialnuten 21 sowohl des Außenrohres 9 als auch der Rohrverlängerung 8 eingesetzt ist (vgl. Fig. 3). Die Einbaulage des Querbolzens 19 wird durch eine im Bereich der Axialnuten 21 das Außenrohr umschließende Manschette in Form einer mittels Schrauben 22 (vgl. Fig. 1) festlegbaren Schlauchschelle 23 gesichert; die Manschette bzw. Schelle 23 verhindert außerdem, daß Schmutz über die axialen Führungsnuten 21 in das Innere der Rohrverlängerung bzw. in den Spalt zwischen Außenrohr 9 und Rohrverlängerung 8 gelangt.

[0014] Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Querbolzen 19 in seinem Mittelteil eine Abflachung 24 auf, in die der Stößel 20 des Stoßdämpfers 17 mit einem Stößelkopf 25 eingreift. Die Abflachung 24 gewährleistet einerseits eine flächige Anlage zwischen dem Querbolzen 19 und dem Stößelkopf 25 und andererseits eine zusätzliche Sicherung der Einbaulage des Querbolzens 19, denn selbst für den Fall, daß die Schlauchschelle 23 dem Querbolzen 19 keinen Halt mehr böte, beispielsweise durch Herunterrutschen vom Außenrohr 9 bei sich lockernden Schrauben 22, könnte der Querbolzen 19 nicht zur Seite herausfallen; es hielte dann nämlich der in die Abflachung 14 eingreifende Stößelkopf 25 den Querbolzen in seiner Lage und verhinderte eine ungewollte Entkupplung, denn der Stößelkopf 25 des Stoßdämpferstößels 20 liegt der in den Mantel des Querbolzens eingekerbten Abflachung 24 sowohl bei Druck- als auch bei Zugkräften stets flächig an.

[0015] Zwei Fahrzeuge, wie beispielsweise ein Eisenbahn-Triebwagen und ein Waggon oder zwei Eisenbahn-Waggons, die miteinander gekuppelt werden sollen, können entweder jeweils mit der Kupplungshälfte 1 gemäß Fig. 1 bestückt sein, wobei die Kupplungshälften 1 im Bereich der Stirnwände 11 verbunden werden, oder das eine Fahrzeug kann mit der Kupplungshälfte 1 und das andere Fahrzeug mit der als starres Rohr 12 ausgebildeten Kupplungshälfte gemäß Fig. 2 ausgerüstet sein. Das starre Rohr 12 wird an der dem Stahlgelenklager 3 abgewandten Seite von einer Stirnwand 26 begrenzt, in der ein Zentrierbolzen 27 zum Verbinden mit der Kupplungshälfte 1 angeordnet ist. Beim Ankuppeln auftretende Druckkräfte setzen sich von dem Kupplungsrohr 10 über einen die Rohrverlängerung 8 vor dem Kupplungsrohr 10 abschließenden Zapfen 28 bis in den Stoßdämpfer 17 und von dort über die Rohrverlängerung 8, das Stahlgelenklager 3 und die Achse 6 bis in den mit dem Untergestell des Fahrzeugs verschraubten Flansch 7 (Lagerbock) fort, d.h. die Druckkraft wird in das Fahrzeug-Untergestell eingeleitet. Hingegen nehmen Zugkräfte den Kraftfluß über das Kupplungsrohr 10, einer das Außenrohr 9 umschließenden Schalenmuffe 29, den Stoßdämpfer 17, die Rohrverlängerung 8, das Stahlgelenklager 3, die Achse 6 und den Flansch 7 (Lagerbock) bis in das Fahrzeug-Untergestell.

Ansprüche

1. Kupplung, insbesondere zum Koppeln schienengebundener Fahrzeuge, mit einer in einem Gelenklager gelagerten, mit einer einen Stoßdämpfer aufnehmenden Rohrverlängerung gleitbeweglich in eines Außenrohr geführten Gelenkstange, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (3) aus Stahl bestent und der Stoßdämpfer (17) zwischen einer Abschlußmutter (18) der Rohrverlängerung (8) und einem das Außenrohr (9) und die Rohrverlängerung (8) durchdringenden, in einander fluchtend gegenüberliegenden Axialnuten (21) des Außenrohres (9) und der Rohrverlängerung (8) geführten Querbolzen (19) angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen gashydraulischen Stoßdämpfer (17).

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen doppeltwirkenden Stoßdämpfer (17).

4. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbolzen (19) eine Abflachung (24) besitzt, gegen die sich der Kopf (25) des Stoßdämpferstößels (20) legt.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (24) in den Mittelteil des Querbolzens (19) eingearbeitet ist.

6. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverlängerung (8) in Gleitbuchsen (14) des Außenrohres (9) lagert.

7. Kupplung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch schmierungsfreie Gleitbuchsen (14).

8. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine abriebfeste Oberfläche (13) der Rohrverlängerung (8).

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (13) der Rohrverlängerung (8) verchromt lat.

10. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine gasnydraulisch gedämpfte Kupplungshälfte (1) mit einer als starres Rohr (12) ausgebildeten Kupplungshälfte verbunden ist.

Revendications

1. Attelage, notamment pour l'attelage de véhicules sur rails, comportant une bielle articulée logée dans une articulation à rotule et guidée en coulissement, dans un tube extérieur par un prolongement tubulaire muni d'un amortisseur,
   caractérisé en ce que l'amortisseur (17) est agencé entre un écrou d'obturation (18) du prolongement tubulaire (8) et une broche transversale (19) qui traverse le tube extérieur (9) et le prolongement (8) et qui est guidée dans des rainures axiales axialement opposées (21) pratiquées dans le tube extérieur (9) et dans le prolongement tubulaire (8).

2. Attelage selon la revendication 1,
   caractérisé par un amortisseur hydraulique à gaz (17).

3. Attelage selon la revendication 1 ou 2
   caractérisé par un amortisseur (17) à double effet.

4. Attelage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3,
   caractérisé en ce que la broche transversale (19) est munie d'un aplatissement (24) contre lequel vient buter la tête (25) de l'amortisseur (20).

5. Attelage selon la revendication 4,
   caractérisé en ce que l'aplatissement (24) est ouvré dans la Partie médiane de la broche transversale (19).

6. Attelage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
   caractérisé en ce que le prolongement tubulaire (8) est logé dans des douilles de glissement (14) du tube extérieur (9).

7. Attelage selon la revendication 6,
   caractérisé par des douilles de glissement exemptes de lubrification.

8. Attelage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 7,
   caractérisé par une surface (13) du prolongement tuoulaire (8), résistante à l'usure.

9. Attelage selon la revendication 8,
   caractérisé en ce que la surface (13) du prolongement tubulaire (8) est chromée.

10. Attelage selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 9,
   caractérisé en ce qu'une moitié d'attelage à amortissement hydraulique à gaz (1) est reliée à une moitié d'attelage consistant en un tube rigide (12).

Claims

1. A coupling, particularly for coupling railway vehicles, having a coupling rod that is mounted in a swivel bearing and has a tubular extension that accommodates a shock absorber and is guided to slide in an outer tube, characterised in that the bearing (3) is made of steel and the shock absorber (17) is arranged between a cap nut (18) of the tubular extension (8) and a transverse bolt (19) passing through the outer tube (9) and the tubular extension (8) in opposed aligned axial grooves (21) in the outer tube (9) and the tubular extension (8).

2. A coupling according to claim 1, characterised in that the shock absorber is a gas-hydraulic shock absorber (17).

3. A coupling according to claim 1 or claim 2, characterised in that the shock absorber is a double acting shock absorber (17).

4. A coupling according to any one or more of claims 1 to 3, characterised in that the transverse bolt (19) has a flat (24) against which the head (25) of the shock absorber (20) lies.

5. A coupling according to claim 4, characterised in that the flat (24) is machined into the central part of the transverse bolt (19).

6. A coupling according to any one or more of claims 1 to 5, characterised in that the tubular extension (8) is housed in sliding sleeves (14) of the outer tube (9).

7. A coupling according to claim 6, characterised in that the sliding sleeves (14) are self-lubricating.

8. A coupling according to any one or more of claims 1 to 7, characterised in that the tubular extension (8) has a wear-resistant outer surface (13).

9. A coupling according to claim 8, characterised in that the outer surface (13) of the tubular extension (8) is chromium plated.

10. A coupling according to any one or more of claims 1 to 9, characterised in that a gas-hydraulically damped half-coupling (1) is connected to a half-coupling in the form of a rigid tube (12).

Zeichnung