DE19814166A1

DE19814166A1 - Vorrichtung zum elastischen Abstützen des Kupplungsschafts einer Mittelpufferkupplung an einem Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE19814166A1
Application number: DE19814166A
Authority: DE
Inventors: Joachim Kreher
Original assignee: Scharfenbergkupplung GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo Scharfenberg GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-07
Also published as: DE59909285D1; KR100547188B1; PL193368B1; IN192935B; EP0947410A1; WO1999050121A1; US6315139B1; CN1118398C; AU753678B2; ES2221258T3; CA2267725C; EP0947410B1; KR20010012927A; CA2267725A1; CN1262651A; ATE265347T1; AU4130599A; PL337069A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elastischen Abstützen des Kupplungsschafts (4) einer Mittelpufferkupplung an einem Schienenfahrzeug mit einem Federapparat, der durch mit gegenseitigem Abstand in Kupplungsschaftlängsrichtung hintereinander und vertikal angeordneten Ringe (9) gebildet ist. Die vorgespannten Ringe (9) sind in Ringwülsten (5, 6) des Kupplungsschafts (4) und des Gehäuses (3) gehalten. Um die Erzeugung und Einstellbarkeit der Vorspannung des Federapparats der Vorrichtung zu verbessern, weist der Kupplungsschaft (4) einen Bund (11) auf, gegen den einerseits ein Vorspannring (12) mit seiner hinteren Seite und andererseits der zur Öffnung des Gehäuses (3) nächstliegende Ring (9) mit dessen Vorderseite anliegt, wobei der Vorspannring (12) die Ringe (9) in unbelasteter Lage der Vorrichtung in Längsrichtung des Kupplungsschafts (4) vorspannt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elastischen Abstützen des Kupplungs schaftes einer Mittelpufferkupplung an einem Schienenfahrzeug nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE 27 01 984 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der Kupplungsschaft sowohl auf die Mittelpufferkupplung einwirken den Zug- und Stoßkräfte in Richtung seiner Achse als auch in vertikaler Richtung gegenüber dem Schienenfahrzeug abgestützt. Die Vorrichtung weist weiterhin ein zur Mittelpufferkupplung hin offenes Gehäuse auf, dessen Achse in Fahrzeuglängs richtung verläuft und in das der Kupplungsschaft mit einem radialen Abstand von der Innenumfangsfläche des Gehäuses koaxial hineinragt. Zwischen den Umfangsflä chen des Kupplungsschaftes und den Innenumfangsflächen des Gehäuses sind vor gespannte, federnde Ringe aus elastischem Material vorgesehen. Die Ringe sind mit ihren Mittelebenen vertikal ausgerichtet und in gegenseitigem Abstand in Schaftlängsrichtung angeordnet. Die Ringe sind jeweils in den Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten, umlaufenden Ringwülsten an der Umfangsfläche des Kupplungsschaftes sowie an der Innenumfangsfläche des Gehäuses gegenüber dem Kupplungsschaft und dem Gehäuse gehalten. Das Gehäuse und der Kupp lungsschaft sowie die Ringe weisen einen länglichrunden Querschnitt auf, dessen größter Durchmesser in der horizontalen Mittelebene des Gehäuses bzw. des Kupplungsschafts liegt. Das Gehäuse ist in seiner horizontalen Mittelebene in zwei Halbschalen geteilt, die mittels lösbarer Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Die Ringe sind in der horizontalen Mittelebene des Gehäuses mindestens auf einer Seite aufgetrennt, wobei jeder Ring unmittelbar sowohl an der Umfangsfläche des Kupplungsschafts als auch an der Innenumfangsfläche des Gehäuses anliegt. Im unbelasteten Zustand der Vorrichtung, wenn also keine Zug- oder Stoßkräfte auf die Vorrichtung einwirken, fluchten die Ringwülste des Kupplungsschaftes mit den zugeordneten Ringwülsten des Gehäuses.

Bei dieser gattungsgemäßen Vorrichtung erweist es sich als schwierig, dem Feder apparat eine gezielte, reproduzierbare Vorspannung nach Betrag und Richtung auf zuprägen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung und Einstellbarkeit der Vorspannung des Federapparats der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen zweier Ausführungsbei spiele näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in unbelastetem Zustand,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung in un belastetem Zustand und

Fig. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Ein an einem nicht dargestellten Schienenfahrzeug befestigter Lagerbock 1 ist über Zapfen 2 mit einem Gehäuse 3 verbunden, das mit radialem Abstand koaxial einen eine Mittelpufferkupplung tragenden Kupplungsschaft 4 umschließt, wobei sowohl der Kupplungsschaft 4 als auch das Gehäuse 3 vorzugsweise einen runden Quer schnitt oder einen Querschnitt mit einer langen und einer kurzen Achse aufweisen dessen größerer Durchmesser in der horizontalen Mittelebene des Gehäuses bzw. des Kupplungsschafts angeordnet ist. Die erfinderische Lösung ist allerdings auch für gattungsähnliche Vorrichtungen mit beliebigem Querschnitt von Gehäuse 3 und Kupplungsschaft 4 verwendbar.

Sowohl der Kupplungsschaft 4 als auch der Innenumfang des Gehäuses 3 sind mit umlaufenden Ringwüsten 6 bzw. 5 versehen, die in unbelastetem Zustand der Vor richtung miteinander fluchten. Die Enden 7 des Gehäuses 3 sind unter Bilden end seitiger Ringwülste 5 nach innen eingezogen, während die den Enden zugeordneten Schultern 8 des Kupplungsschafts 4 entsprechend ausgebildet sind. Der Kupplungs schaft 4 wird in dem vorbestimmten radialen Abstand zum Gehäuse 3 durch senk recht zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnete, zwischen den Enden 7 bzw. den Schultern 8 und den Ringwülsten 5 bzw. 6 eingesetzten Ringe 9 aus elastischem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, gehalten.

Um den Einbau der Ringe 9 zu erleichtern, besteht das Gehäuse 3 aus zwei gleich artig ausgebildeten, mittels Schrauben 10 lösbar miteinander zu verbindenden Halb schalen, und die Ringe 9 sind ein- oder beidseitig geschlitzt ausgebildet. Außerdem sind die Ringe 9 bei gewissem Obermaß über die Schrauben 10 mit Vorspannung senkrecht zur Kupplungsschaftlängsrichtung einbaubar, wodurch ein fester Sitz der Ringe 9 zwischen Kupplungsschaft 4 und Gehäuse 3 herstellbar ist.

Der Kupplungsschaft 4 weist an seinem zur Gehäuseöffnung weisenden Abschnitt einen Bund 11 auf, gegen dessen eine Seite ein Vorspannring 12 mit seiner hinteren Seite und gegen dessen andere Seite der der Öffnung des Gehäuses nächst liegende Ring 9 mit seiner Vorderseite anliegt, wobei der Vorspannring 12 die Ringe 9 in unbelasteter Lage der Vorrichtung in Kupplungsschaftlängsrichtung vorspannt.

Der Vorspannring 9 ist in einer umlaufenden muldenförmigen Ausnehmung 13 des Kupplungsschafts 4 und einer gleichartigen Ausnehmung 13 des Gehäuses 3 einge legt. Die Ausnehmungen 13 weisen Anlaufschrägen 14 auf, an den der Vorspann ring 9 (Rollring) geführt ist.

Die Anlaufschrägen 14 des Gehäuses 3 und/oder des Kupplungsschafts 4 sind in Richtung der Gehäuseöffnung flacher ausgebildet als die axial gegenüberliegen Anlaufschrägen 14, die maximal einen Winkel zum Kupplungsschaft von 90° auf weisen bzw. in den Bund 11 übergehen.

Die Vorspannung der Vorrichtung mittels des Vorspannrings 12 in Kupplungschaft längsrichtung, d. h. in Druck- bzw. Stoßrichtung, kann wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 durch das Verbinden der Teile des geteilten Gehäuses erfol gen, im Regelfall durch Schrauben 10.

Eine genauere und feiner Einstellung der Vorspannung der Vorrichtung in Kupp lungsschaftlängsrichtung, d. h. in Druck- bzw. Stoßrichtung, erlaubt eine Bauart ge mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 und Fig. 4. In die sem Ausführungsbeispiel erfolgt die Erzeugung und Einstellung der Vorspannkraft in Längsrichtung des Kupplungsschafts 4 über ein Druckstück 15, welches am Ge häuse mittels Schrauben 16 befestigt und abgestützt ist. Das Druckstück 15 kann zur Feineinstellung noch eine zusätzliche Verstelleinrichtung (nicht dargestellt) aufweisen.

Für einen Einsatz für unterschiedliche Lastaufnahmen kann die Vorrichtung mit ei nem oder mehreren Ringen 9 ausgeführt werden.

Die Anzahl der Ringe 9 und der Ringwülste 5 und 6 ist entsprechend der Größe der aufzunehmenden Kräfte zu bestimmen, wobei eine höhere Anzahl von Ringen 9 eine höhere Lastaufnahme ermöglicht.

Wird der Kupplungsschaft 4 mit einer Zugkraft beaufschlagt, werden der Vorspann ring 12 durch den Bund 11 und die Ringe 9 durch die Ringwüste 6 des Kupplungs schafts 4 mitgenommen. Da der Vorspannring 12 und die Ringe 9 andererseits vom Gehäuse 3 festgehalten werden, werden die Ringe 9, 12 über den gesamten Quer schnitt elastisch verformt, wobei allerdings zunächst die Vorspannung im Vorspann ring 12 und den Ringen 9 um den Betrag der Zugkraft abgebaut wird.

Der Betrag der Vorspannkraft in Längsrichtung des Kupplungsschafts 4, d. h. der Kupplungsschaft 4 ist in Druck- bzw. Stoßrichtung vorgespannt, ist größer als die maximale, betrieblich auftretende Zugkraft am Kupplungsschaft 4 vorgesehen. Da durch wird erreicht, daß die Vorrichtung auch bei Zug-Druck-Lastwechseln immer unter einer gewissen Vorspannung bleibt, was zu einem ruhigeren, erschütterungs freieren Lauf von über diese Vorrichtungen gekuppelte Schienenfahrzeuge führt.

Wird der Kupplungsschaft 4 mit Stoßkräften beaufschlagt, werden die Ringe 9, die einerseits von Ringwüsten 6 des Kupplungsschafts 4 mitgenommen und anderer seits von den Ringwülsten 5 des Gehäuses 3 festgehalten werden über den gesam ten Querschnitt elastisch verformt, wobei eine Beanspruchung der Ringe 9 zunächst auf Schub stattfindet. Bei weiterem Ansteigen der Belastung geht die Schubbean spruchung allmählich in eine Druckbeanspruchung über, da die Ringe 9 zunehmend zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Ringwülsten 5 und 6 zusam mengedrückt werden, so daß die Ringe 9 schließlich an einer weiteren Verformung gehindert sind. Somit wird eine progressive Federcharakteristik erreicht. Der Vor spannring 12 bleibt im wesentlichen unbelastet, da die flacheren Anlaufschrägen 14 zur Seite der Gehäuseöffnung ihm ein Ausweichen ermöglicht.

Der Kupplungsschaft 4 unterliegt durch sein Gewicht und dem Gewicht der Mittel pufferkupplung einem abwärts gerichtetem Moment. Zum einwandfreien Kuppeln hat sich der Kupplungsschaft allerdings immer annähernd in horizontaler Mittellage zu befinden. Durch den Vorspannring 12 ist eine vertikale Abstützung gegeben, die zu sätzlich zur Abstützung durch die Ringe 9 wirkt. Wegen der größeren Stützbasis sind bei Bauarten mit Vorspannring 12 daher längere Kupplungsschäfte 4 bzw. hö here Gewichte ohne zusätzliche Vertikalabstützung abstützbar.

Bezugszeichenliste

1

Lagerbock

2

Zapfen

2

3

Gehäuse

4

Kupplungsschaft

5

Ringwulst

6

Ringwulst

7

Ende

8

Schulter

9

Ring

10

Schraube

11

Bund

12

Vorspannring

13

Ausnehmung

14

Anlaufschräge

15

Druckstück

16

Schraube

Claims

1. Vorrichtung zum elastischen Abstützen des Kupplungsschafts einer Mittelpuf ferkupplung an einem Schienenfahrzeug, wobei der Kupplungsschaft sowohl in Richtung seiner Achse auf die Mittelpufferkupplung einwirkenden Zug- und/oder Stoßkräfte als auch in vertikaler Richtung gegenüber dem Schienen fahrzeug abgestützt ist, mit einem an dem Schienenfahrzeug angeordneten, zu der Mittelpufferkupplung hin offenen Gehäuse, in das der Kupplungsschaft mit einem radialen Abstand von der Innenumfangsfläche des Gehäuses koaxial hineinragt, und mit zwischen der Umfangsfläche des Gehäuses vorgespannten, federnden Ringe aus elastischem Werkstoff, die mit ihren Mittelebenen vertikal ausgerichtet und mit gegenseitigem Abstand in Kupp lungsschaftlängsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei an der In nenumfangsfläche des Gehäuses in Kupplungsschaftlängsrichtung mit ge genseitigem Abstand hintereinander angeordnete Ringwülste gebildet sind und die Ringe jeweils in den Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Ringwülsten gegenüber dem Kupplungsschaft bzw. dem Gehäuse gehalten sind und das Gehäuse geteilt ausgebildet ist, wobei jeder Ring unmittelbar sowohl an der Umfangsfläche des Kupplungsschafts als auch an der Innen umfangsfläche des Gehäuses anliegt und wobei in mit Bezug auf Zug- und Stoßkräfte unbelastetem Zustand der Vorrichtung die Ringwülste des Kupp lungsschafts mit den zugeordneten Ringwüsten des Gehäuses fluchten, da durch gekennzeichnet, daß der Kupplungsschaft (4) einen Bund (11) auf weist, gegen den einerseits ein Vorspannring (12) mit seiner hinteren Seite und andererseits der zur Öffnung des Gehäuses (3) nächstliegende Ring (9) mit dessen Vorderseite anliegt, wobei der Vorspannring (12) die Ringe (9) in unbelastetem Zustand der Vorrichtung in Kupplungsschaftlängsrichtung vorspannt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspann ring (12) die Ringe (9) in Druck- bzw. Stoßrichtung vorspannt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Vorspannkraft größer als die maximale, betrieblich auftre tende Zugkraft vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannring (12) in einer umlaufenden, muldenförmigen Ausneh mung (13) des Kupplungsschafts (4) und einer gleichartigen Ausnehmung (13) des Gehäuses (3) eingelegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneh mungen (13) Anlaufschrägen (14) für den Vorspannring (12) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlauf schräge (14) des Gehäuses (3) in Richtung der Gehäuseöffnung flacher ge neigt ausgebildet ist als die gegenüberliegende Anlaufschräge (14).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Vorrichtung in Kupplungsschaftlängsrichtung durch das Verbinden der Teile des geteilten Gehäuses (3) erfolgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Vorrichtung in Kupplungsschaftlängsrichtung durch ein Druckstück (15) erfolgt das am Gehäuse (3) befestigt und abgestützt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (15) eine Verstelleinrichtung zur Einstellung der Vorspannkräfte aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannring (12) und/oder die Ringe (9) mindestens an einer Stelle aufgetrennt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn stelle(n) des Vorspannrings (12) und/oder der Ringe (9) in der horizontalen Ebene des Kupplungsschafts (4) angeordnet ist/sind.