EP3558785B1 - Kupplungsanordnung, insbesondere für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Kupplungsanordnung, insbesondere für ein schienenfahrzeug Download PDF

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EP3558785B1
EP3558785B1 EP17786910.4A EP17786910A EP3558785B1 EP 3558785 B1 EP3558785 B1 EP 3558785B1 EP 17786910 A EP17786910 A EP 17786910A EP 3558785 B1 EP3558785 B1 EP 3558785B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling rod
coupling
bearing block
bearing
supporting structure
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.)
Active
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EP17786910.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3558785A1 (de
Inventor
Kay Uwe Kolshorn
Ralf Schipmann
Erik JOHANNSEN
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
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Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3558785A1 publication Critical patent/EP3558785A1/de
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Publication of EP3558785B1 publication Critical patent/EP3558785B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories
    • B61G9/22—Supporting framework, e.g. cradles; Spring housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a clutch arrangement, in particular for a rail vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • FIG. 7 A previously known in practice generic clutch assembly is shown schematically in figure 7 shown.
  • a coupling rod 1 which extends along a longitudinal axis 2 and carries a coupling head 3 in the region of a first axial end, is held in the bearing block 4 on the car body of a rail vehicle, not shown.
  • a support structure 7 is provided, which supports the coupling rod 1 from below by means of a supporting spring 16 .
  • the support spring 16 keeps the coupling rod 1 at the appropriate height because of its pretension, and because of its spring reserve it allows the necessary up and down movements.
  • an opening for the bearing block 4 is provided in a base plate 9, which is attached to the car body.
  • This opening is sufficiently large that the coupling rod 1 also fits through the opening in the event of an overload in the longitudinal direction, ie in the direction of the longitudinal axis 2 .
  • Such an overload occurs when the rail vehicle collides with an obstacle and is also referred to as a crash.
  • An energy dissipation element 8 is provided behind said opening, which deforms in the longitudinal direction when the overload occurs and thereby absorbs at least part of the excess force in the direction of the longitudinal axis 2 .
  • the coupling rod 1 can at least partially slip through the opening of the base plate 9 and the connection to the support structure 7 or the support spring 16 is separated, for example by shearing.
  • the support structure 7 occupies a comparatively large space below the coupling rod 1 and requires an additional bearing block 17 with which it is connected in an articulated manner to the base plate 9 and is carried by it.
  • connection of the support is also an example in JP 2012-81934 A played back.
  • EP 2862 777A1 and CN 105083318A disclose versions with the arrangement of the support below the coupling rod and connection.
  • An embodiment of a support with the features from the preamble of claim 1 is from WO 2006/117045 A1 known.
  • the carrier structure is designed as an element that completely encloses the coupling rod in the circumferential direction and over a partial area in the longitudinal direction.
  • the present invention is based on the object of improving the generic clutch arrangement shown in such a way that the support structure takes up less space outside the clutch rod, advantageously has a lower weight and, in particular, changes the power flow as little as possible in the event of an overload and advantageously improves compatibility with the described energy consumption guaranteed.
  • a coupling arrangement according to the invention which is particularly suitable for a rail vehicle but can also be used in other vehicles, the coupling arrangement being used, for example, to couple two rail vehicle parts to one another with corresponding coupling arrangements or coupling arrangements that work together, has a coupling rod which extends along a longitudinal axis and carries a coupling head in the region of a first axial end.
  • a bearing block is provided, to which the coupling rod is connected in an articulated manner about a vertical axis with a second axial end arranged opposite to the first axial end.
  • Connected in an articulated manner about a vertical axis means in particular that the connection creates a mechanically at least essentially rigid coupling in the direction of the longitudinal axis between the coupling rod and the bearing block, possibly apart from possible elastic deflections in particular, but at the same time a sufficiently large angular deflection of the coupling rod relative to the Bearing block and in particular an energy-absorbing element adjoining this and/or compared to a base plate enclosing the bearing block, so that the coupling rod can swing out to the side when cornering.
  • a bearing is provided between the pedestal and the drawbar, configured to allow at least limited movement between the drawbar and the pedestal in the vertical direction. This can also be used to achieve height compensation. The movement is achieved, for example, by an elastic bearing. Additionally or alternatively, the bearing block is already movable in the vertical direction.
  • a support structure which elastically supports the coupling rod against movement in the vertical direction in order to ensure the aforementioned holding of the coupling rod at the correct height.
  • the support structure is positioned in the vertical direction at least predominantly at the level of the bearing block and/or the coupling rod, essentially coaxially with the longitudinal axis. This means that the majority of the support structure protrudes in the vertical direction only slightly beyond the coupling rod, for example by a maximum of half or a third of the way diameter of the coupling rod. It is also possible for the support structure to cling even more closely to the coupling rod, so that the support structure protrudes, for example, by only a quarter of the diameter or less beyond the coupling rod.
  • the above statements relate at least to a side plan view in the horizontal direction of the coupling rod.
  • the coupling rod is positioned at least substantially coaxially with the longitudinal axis, which means that the central axis or longitudinal axis of the support structure is arranged close to the longitudinal axis of the coupling rod, in particular runs within the outer circumference of the coupling rod, for example with a maximum distance of half a Radius of the tie rod or less, substantially no additional space outside the tie rod is blocked by the support structure.
  • the support structure is therefore largely not arranged eccentrically to the coupling rod.
  • the coupling arrangement is free of a support structure that is supported in an articulated manner in the radial direction of the coupling rod exclusively on one side outside of the coupling rod, whereby the term supported is to be understood as meaning any suspension of the corresponding component, here the support structure, in which the weight forces of the component and possibly on the Operating forces acting on the component are absorbed by the supporting element, for example by the bearing block or a base plate which is fastened, for example, to the car body.
  • the support structure extends above and below the coupling rod and/or above and below the bearing, ie both in a plane above the coupling rod or the bearing and a plane below the coupling rod or the bearing. It goes without saying that the support structure is generally not only provided with planar components, but also advantageously extends in a curved manner around the coupling rod.
  • the support structure is pivotally connected to and supported by the bearing block.
  • the supporting structure is carried exclusively by the bearing block.
  • the support structure is connected to the bearing block in an articulated manner about the same vertical axis as the coupling rod.
  • the bearing block is advantageously connected axially to a deformable energy-absorbing element, which in particular has a tubular shape.
  • a base plate enclosing the bearing block and/or the energy dissipation element is provided, which is set up to connect the coupling arrangement to a car body of the rail vehicle or to another vehicle component.
  • the support structure is articulated, in particular articulated about said vertical axis, to the baseplate and is supported, in particular exclusively, by it.
  • the support structure is articulated, in particular articulated about said vertical axis, to the baseplate and is supported, in particular exclusively, by it.
  • the support structure is connected in an articulated manner to the bearing block and/or the base plate above and below the coupling rod and/or the bearing and is carried by the corresponding component.
  • the support structure has a carrier surrounding the coupling rod over its circumference and at least two lateral guides connected to the carrier, the lateral guides enclosing the coupling rod between them in the horizontal direction.
  • the lateral guides can advantageously be connected to one another via a crossbar which runs underneath the coupling rod and supports the coupling rod from below.
  • the lateral guides are rigidly connected to the support and the crossbar is elastically connected to the lateral guides, at least in the vertical direction.
  • two columns are provided which stand upright on the crossbeam, which are surrounded by the lateral guides over their circumference and are supported in the lateral guides by means of a spring element.
  • the bearing can be designed, for example, as a spherical bearing.
  • the bearing is designed as an elastic bearing, in particular as a rubber-metal bearing.
  • a comparatively wide up and down movement of the coupling rod can be made possible in particular by the illustrated embodiment with the two lateral guides.
  • the two lateral guides also contribute to the high bending resistance moment. However, they at least contribute to a more favorable introduction of force into the structure by positively influencing the bending resistance moment in the transition between the guides and the carrier of the support structure.
  • the lateral guides have a round, particularly cylindrical surface on the outside and are more or less closely attached to the coupling rod snuggly, a comparatively high rigidity is also achieved in the transverse direction.
  • the rigidity in the transverse direction results from the overall curved shape of the carrier of the support structure, with the guides also having the mentioned influence on the rigidity.
  • the necessary installation space can still be kept small and a particularly high degree of rigidity can be achieved.
  • the support structure can be less clinging to the coupling rod, so that in the event of a crash (overload) a smooth slipping of the coupling rod through the base plate and the support structure is ensured.
  • the embodiment allows a comparatively closed form of the support structure, which encloses the coupling rod.
  • the support structure 7 connects particularly closely to the coupling rod 1 from the outside. Furthermore, the components of the support structure 7 are essentially positioned coaxially to the coupling rod 1 or its longitudinal axis 2 .
  • the coupling rod 1 is movably connected to the bearing block 4 via the spherical elastic bearing 6 .
  • the mobility is achieved by the articulated connection around the vertical axis 5 and also by the elasticity of the bearing 6.
  • the bearing block 4 has a tubular structure with a connecting yoke and the coupling rod 1 has in the region of the second axial end has a bearing ring, in which the bearing 6 is introduced, a pin 18 also being provided, which is guided through the joint yoke and the bearing 6 in order to form the desired rotational mobility about the vertical axis 5.
  • the bearing block 4 is connected to an energy dissipation element 8 which is positioned coaxially with the coupling rod 1 .
  • the bearing block 4 is also surrounded by the base plate 9 on its outer circumference, such that in the event of a crash, the bearing block 4 and possibly the coupling rod 1 can be pushed through the base plate 9 in the direction of the energy dissipation element 8 .
  • the support structure 7 is also connected in an articulated manner to the bearing block 4 via the same vertical axis 5, here also by means of the pin 18.
  • the support structure 7 has a carrier 10 for this purpose, which has a basic shape closed around the longitudinal axis 2 with an axially connected yoke 19 has, which engages in the yoke of the bearing block 4 and is penetrated by the pin 18 accordingly.
  • the carrier 10 has two lateral guides 11, 12 connected in the region of the axial end opposite the joint fork 19, which are provided with hollow cylinders 20, 21 and are connected to one another via the crossbeam 13 supporting the coupling rod 1 from below.
  • crossbeam 13 On the crossbeam 13 are two columns 14, 15, for example formed by screws, which are enclosed by the hollow cylinders 20, 21 and are elastically supported in relation to the hollow cylinders 20, 21, so that an elastic springing up and down of the coupling rod 1 in relation to the carrier 10 is made possible.
  • the carrier 10 is connected here with the joint yoke 19 outside the joint yoke of the bearing block 4 in an articulated manner via the vertical axis 5 to the base plate 9 . This can be done by means of the pin 18 or via its own pin.
  • the carrier 10 does not fit through the opening in the base plate 9, so that in the event of a crash, the coupling tube 1 is separated from the support structure 7, here the crossbeam 13. Accordingly, it is not necessary to separate the lateral guides 11, 12 or the hollow cylinders 20, 21 from the carrier 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine in der Praxis vorbekannte gattungsgemäße Kupplungsanordnung ist schematisch in der Figur 7 dargestellt. Bei dieser Lösung wird eine Kupplungsstange 1, die sich entlang einer Längsachse 2 erstreckt und im Bereich eines ersten axialen Endes einen Kupplungskopf 3 trägt, im Lagerbock 4 am nicht dargestellten Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs gehalten. Um die Kupplungsstange 1 in einer definierten Höhe zu halten und gleichzeitig die notwendigen aufwärts und abwärts gerichteten Bewegungen zu ermöglichen, ist eine Abstützstruktur 7 vorgesehen, welche die Kupplungsstange 1 mittels einer Stützfeder 16 von unten abstützt. Durch ihre Vorspannung hält die Stützfeder 16 die Kupplungsstange 1 in der geeigneten Höhe, durch ihre Federreserve erlaubt sie die nötigen Auf- und Abbewegungen.
  • In einer Grundplatte 9, die am Wagenkasten befestigt ist, ist eine Öffnung für den Lagerbock 4 vorgesehen. Diese Öffnung ist ausreichend groß, dass auch die Kupplungsstange 1 im Falle einer Überlast in Längsrichtung, das heißt in Richtung der Längsachse 2, durch die Öffnung hindurch passt. Ein solcher Überlastfall tritt bei einem Aufprall des Schienenfahrzeugs auf ein Hindernis auf und wird auch als Crashfall bezeichnet.
  • Hinter der genannten Öffnung ist ein Energieverzehrelement 8 vorgesehen, das sich beim Auftreten der Überlast in Längsrichtung verformt und dadurch zumindest einen Teil der überschüssigen Kraft in Richtung der Längsachse 2 aufnimmt. Bei dieser Verformung des Energieverzehrelementes 8 kann die Kupplungsstange 1 zumindest teilweise durch die Öffnung der Grundplatte 9 rutschen und die Verbindung zur Abstützstruktur 7 beziehungsweise der Stützfeder 16 wird beispielsweise durch Abscheren getrennt.
  • Nachteilig bei der gezeigten Ausführungsform ist, dass die Abstützstruktur 7 einen vergleichsweise großen Raum unterhalb der Kupplungsstange 1 einnimmt und einen zusätzlichen Lagerbock 17 erfordert, mit welchem sie gelenkig an der Grundplatte 9 angeschlossen ist und von dieser getragen wird.
  • Eine derartige Anbindung der Abstützung ist beispielhaft auch in JP 2012-81934 A wiedergegeben. Auch EP 2862 777A1 und CN 105083318 A offenbaren Ausführungen mit Anordnung der Abstützung unterhalb der Kupplungsstange und Anbindung.
  • Eine Ausführung einer Abstützung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus WO 2006/117045 A1 bekannt. Bei dieser ist die Trägerstruktur als die Kupplungsstange in Umfangsrichtung und über einen Teilbereich in Längsrichtung vollständig umschließendes Element ausgebildet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dargestellte gattungsgemäße Kupplungsanordnung derart zu verbessern, dass die Abstützstruktur einen geringeren Raum außerhalb der Kupplungsstange einnimmt, vorteilhaft ein geringeres Gewicht aufweist und insbesondere den Kraftfluss im Falle des Auftretens einer Überlast möglichst wenig ändert und vorteilhaft die Kompatibilität zum beschriebenen Energieverzehr gewährleistet.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder 2 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung, die besonders für ein Schienenfahrzeug geeignet ist, jedoch auch bei anderen Fahrzeugen anwendbar ist, wobei die Kupplungsanordnung beispielsweise dem aneinander Ankuppeln von zwei Schienenfahrzeugteilen mit sich entsprechenden Kupplungsanordnungen beziehungsweise miteinander zusammenarbeitenden Kupplungsanordnungen dient, weist eine Kupplungsstange auf, die sich entlang einer Längsachse erstreckt und im Bereich eines ersten axialen Endes einen Kupplungskopf trägt.
  • Ferner ist ein Lagerbock vorgesehen, an welchem die Kupplungsstange mit einem entgegengesetzt zum ersten axialen Ende angeordneten zweiten axialen Ende gelenkig um eine vertikale Achse angeschlossen ist. Gelenkig um eine vertikale Achse angeschlossen bedeutet dabei insbesondere, dass der Anschluss eine mechanisch zumindest im Wesentlichen starre Kopplung in Richtung der Längsachse zwischen der Kupplungsstange und dem Lagerbock herstellt, gegebenenfalls abgesehen von möglichen insbesondere elastischen Einfederungen, jedoch zugleich eine ausreichend große Winkelauslenkung der Kupplungsstange gegenüber dem Lagerbock und insbesondere einem sich an diesen anschließenden Energieverzehrelement und/oder gegenüber einer den Lagerbock umschließenden Grundplatte ermöglicht, sodass die Kupplungsstange beim Durchfahren von Kurven entsprechend seitlich ausschwenken kann.
  • Es ist ein Lager zwischen dem Lagerbock und der Kupplungsstange vorgesehen, das eingerichtet ist, zumindest eine begrenzte Bewegung zwischen der Kupplungsstange und dem Lagerbock in der Vertikalrichtung zu ermöglichen. Damit kann auch ein Höhenausgleich erreicht werden. Die Bewegung wird beispielsweise durch ein elastisches Lager erreicht. Zusätzlich oder alternativ ist bereits der Lagerbock in Vertikalrichtung beweglich.
  • Ferner ist eine Abstützstruktur vorgesehen, welche die Kupplungsstange gegen die Bewegung in der Vertikalrichtung elastisch abstützt, um das eingangs genannte Halten der Kupplungsstange in der richtigen Höhe sicherzustellen.
  • Die Abstützstruktur ist in der Vertikalrichtung zumindest überwiegend auf Höhe des Lagerbockes und/oder der Kupplungsstange im Wesentlichen koaxial zur Längsachse positioniert. Das bedeutet, dass der Großteil der Abstützstruktur in der Vertikalrichtung in nur geringem Ausmaße über die Kupplungsstange hinaussteht, beispielsweise um maximal die Hälfte oder ein Drittel des Durchmessers der Kupplungsstange. Auch ein noch engeres Anschmiegen der Abstützstruktur an die Kupplungsstange ist möglich, sodass die Abstützstruktur beispielsweise nur um ein Viertel des Durchmessers oder weniger über die Kupplungsstange hinaussteht. Die vorstehenden Ausführungen beziehen sich zumindest auf eine seitliche Draufsicht in Horizontalrichtung auf die Kupplungsstange.
  • Dadurch, dass die Kupplungsstange zumindest im Wesentlichen koaxial zur Längsachse positioniert ist, was bedeutet, dass die Mittelachse beziehungsweise Längsachse der Abstützstruktur nahe bei der Längsachse der Kupplungsstange angeordnet ist, insbesondere innerhalb des äußeren Umfangs der Kupplungsstange verläuft, beispielsweise mit einem maximalen Abstand von einem halben Radius der Kupplungsstange oder weniger, wird weitgehend kein zusätzlicher Raum außerhalb der Kupplungsstange durch die Abstützstruktur blockiert. Die Abstützstruktur ist demnach weitgehend nicht exzentrisch zur Kupplungsstange angeordnet. Insbesondere ist die Kupplungsanordnung frei von einer in Radialrichtung der Kupplungsstange ausschließlich einseitig außerhalb der Kupplungsstange gelenkig getragenen Stützstruktur, wobei vorliegend unter dem Begriff getragen jedwede Aufhängung des entsprechenden Bauteils, hier der Stützstruktur, zu verstehen ist, bei welcher die Gewichtskräfte des Bauteils und möglicherweise auf das Bauteil wirkende Betriebskräfte durch das tragende Element aufgenommen werden, beispielsweise durch den Lagerbock oder eine Grundplatte, die beispielsweise am Wagenkasten befestigt ist.
  • Ein weiterer Vorteil einer die Kupplungsstange vorteilhaft über deren Umfang umschließenden Abstützstruktur liegt in einem vergleichsweise erhöhten Biegewiderstandsmoment, sodass im Verhältnis zur dargestellten Lösung gemäß dem Stand der Technik bei gleichbleibender Steifigkeit Material eingespart werden kann.
  • Günstig ist, wenn sich die Abstützstruktur oberhalb und unterhalb der Kupplungsstange und/oder über dem und unter dem Lager erstreckt, das heißt sowohl in einer Ebene oberhalb der Kupplungsstange beziehungsweise des Lagers und einer Ebene unterhalb der Kupplungsstange beziehungsweise des Lagers. Es ist selbstverständlich, dass die Abstützstruktur dabei in der Regel nicht nur mit ebenen Bauteilen versehen ist, sondern sich vorteilhaft gekrümmt um die Kupplungsstange erstreckt.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Abstützstruktur gelenkig an dem Lagerbock angeschlossen und durch diesen getragen. Hierbei wird auf die obenstehende Bedeutung des Wortes Tragen verwiesen. Insbesondere wird die Abstützstruktur ausschließlich durch den Lagerbock getragen.
  • Günstig ist, wenn die Abstützstruktur gelenkig um dieselbe Vertikalachse wie die Kupplungsstange an dem Lagerbock angeschlossen ist.
  • Vorteilhaft ist der Lagerbock axial an ein verformbares Energieverzehrelement, das insbesondere eine Rohrform aufweist, angeschlossen.
  • Insbesondere ist eine den Lagerbock und/oder das Energieverzehrelement umschließende Grundplatte vorgesehen, die eingerichtet ist, die Kupplungsanordnung an einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs oder an einem anderen Fahrzeugbauteil anzuschließen.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Abstützstruktur gelenkig, insbesondere gelenkig um die genannte Vertikalachse an der Grundplatte angeschlossen und wird durch diese getragen, insbesondere ausschließlich. Auch diesbezüglich wird auf die oben stehende Definition des Tragens verwiesen.
  • Beispielsweise ist die Abstützstruktur oberhalb und unterhalb der Kupplungsstange und/oder des Lagers gelenkig an dem Lagerbock und/oder der Grundplatte angeschlossen und wird durch das entsprechende Bauteil getragen.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Abstützstruktur einen die Kupplungsstange über deren Umfang umschließenden Träger und wenigstens zwei am Träger angeschlossene seitliche Führungen auf, wobei die seitlichen Führungen die Kupplungsstange in Horizontalrichtung zwischen sich einschließen. Die seitlichen Führungen können vorteilhaft über eine unterhalb der Kupplungsstange verlaufende, die Kupplungsstange von unten abstützende Quertraverse miteinander verbunden sein. Beispielsweise sind die seitlichen Führungen starr an dem Träger angeschlossen und die Quertraverse ist zumindest in Vertikalrichtung elastisch an den seitlichen Führungen angeschlossen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind zwei aufrecht auf der Quertraverse stehende Säulen vorgesehen, die von den seitlichen Führungen über ihrem Umfang umschlossen werden und mittels eines Federelementes in den seitlichen Führungen getragen werden.
  • Das Lager kann beispielsweise als sphärisches Lager ausgeführt sein.
  • Günstig ist, wenn das Lager als elastisches Lager, insbesondere als Gummi-Metall-Lager, ausgeführt ist.
  • Insbesondere durch die dargestellte Ausführungsform mit den beiden seitlichen Führungen kann eine vergleichsweise weite Auf- und Abbewegung der Kupplungsstange ermöglicht werden. Vorteilhaft tragen die beiden seitlichen Führungen zudem zu dem hohen Biegewiderstandsmoment bei. Zumindest tragen sie jedoch zu einer günstigeren Krafteinleitung in die Struktur bei, indem sie das Biegewiderstandsmoment im Übergang zwischen Führungen und dem Träger der Abstützstruktur positiv beeinflussen.
  • Wenn die seitlichen Führungen eine außen runde, insbesondere zylinderförmige Oberfläche aufweisen und sich mehr oder minder eng an die Kupplungsstange anschmiegen, wird auch in Querrichtung eine vergleichsweise große Steifigkeit erreicht. Insbesondere resultiert die Steifigkeit in Querrichtung aus der insgesamt gekrümmten Form des Trägers der Abstützstruktur, wobei die Führungen zusätzlich den genannten Einfluss auf die Steifigkeit haben.
  • Bei einem Anschluss der Abstützstruktur an den Lagerbock gemäß Anspruch 1, wobei insbesondere zusätzliche Anbindungspunkte an der Grundplatte entfallen, kann ein derart geringer Durchmesser erreicht werden, dass im Crashfall die Stützstruktur zusammen mit dem Lagerbock und der Kupplungsstange durch die Öffnung der Grundplatte geschoben wird. Lediglich die seitlichen Führungen müssen, wenn sie aufgrund ihrer Größe nicht durch die Öffnung passen, von der Abstützstruktur getrennt werden, was beispielsweise durch Abscheren oder auch einen geeigneten Steckmechanismus erreichbar ist.
  • Bei einer Anbindung der Abstützstruktur an der Grundplatte gemäß Anspruch 2, insbesondere oberhalb und unterhalb des Lagerbockes, sodass die Abstützstruktur den Lagerbock umgreift, kann immer noch der notwendige Bauraum gering gehalten werden und eine besonders große Steifigkeit erzielt werden. Dadurch, dass zwei vergleichsweise einfache Anschlüsse der Abstützstruktur an der Grundplatte vorgesehen werden können, weil jeder Anschluss nur einen Teil der Last des bisherigen zusätzlichen Lagerbockes tragen muss, werden die Kosten reduziert. Bei dieser Ausgestaltung kann ein weniger starkes Anschmiegen der Abstützstruktur an die Kupplungsstange vorgesehen sein, sodass im Crashfall (Überlastfall) ein flüssiges Durchrutschen der Kupplungsstange durch die Grundplatte und die Abstützstruktur sichergestellt wird. Die Ausführungsform erlaubt eine vergleichsweise geschlossene Form der Abstützstruktur, welche die Kupplungsstange umschließt. Ferner ist es nicht notwendig, dass, wenn seitliche Führungen entsprechend vorgesehen sind, diese im Überlastfall von der übrigen Abstützstruktur getrennt werden. Vielmehr kann beispielsweise eine Trennung zwischen der Quertraverse und der Kupplungsstange vorgesehen sein.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erste mögliche Ausgestaltung der Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht;
    Figur 2
    eine seitliche Draufsicht auf die Ausgestaltung gemäß der Figur 1 ;
    Figur 3
    eine Explosionsdarstellung der Ausgestaltung gemäß der Figur 1 ;
    Figur 4
    eine dreidimensionale Ansicht des Trägers aus der Abstützstruktur in der Ausgestaltung gemäß der Figur 1;
    Figur 5
    eine zweite mögliche Ausführungsform der Erfindung in einer dreidimensionalen Ansicht;
    Figur 6
    eine seitliche Draufsicht auf die Ausgestaltung gemäß der Figur 5.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß den Figuren 1-4 schließt sich die Abstützstruktur 7 besonders eng von außen an die Kupplungsstange 1 an. Ferner sind die Bauteile der Abstützstruktur 7 im Wesentlichen koaxial zur Kupplungsstange 1 beziehungsweise deren Längsachse 2 positioniert.
  • Im Einzelnen ist die Kupplungsstange 1 über das sphärische elastische Lager 6 an dem Lagerbock 4 beweglich angeschlossen. Die Beweglichkeit wird durch den gelenkigen Anschluss um die Vertikalachse 5 und ferner durch die Elastizität des Lagers 6 erreicht.
  • Beispielsweise weist der Lagerbock 4 eine rohrförmige Struktur mit sich einer anschließenden Gelenkgabel auf und die Kupplungsstange 1 weist im Bereich des zweiten axialen Endes einen Lagerring auf, in welchen das Lager 6 eingebracht ist, wobei ferner ein Zapfen 18 vorgesehen ist, der durch die Gelenkgabel und das Lager 6 geführt ist, um die gewünschte Drehbeweglichkeit um die Vertikalachse 5 auszubilden.
  • Der Lagerbock 4 ist an ein Energieverzehrelement 8 angeschlossen, das koaxial zur Kupplungsstange 1 positioniert ist. Der Lagerbock 4 wird ferner von der Grundplatte 9 über seinem äußeren Umfang umschlossen, derart, dass in einem Crashfall der Lagerbock 4 und gegebenenfalls die Kupplungsstange 1 in Richtung des Energieverzehrelementes 8 durch die Grundlatte 9 geschoben werden kann.
  • Über derselben Vertikalachse 5 ist auch die Abstützstruktur 7 gelenkig am Lagerbock 4 angeschlossen, hier ebenfalls mittels des Zapfens 18. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist hierfür die Abstützstruktur 7 einen Träger 10 auf, der eine um die Längsachse 2 geschlossene Grundform mit einer sich axial anschließenden Gelenkgabel 19 aufweist, die in die Gelenkgabel des Lagerbocks 4 eingreift und von dem Zapfen 18 entsprechend durchdrungen wird. Ferner weist der Träger 10 zwei im Bereich des der Gelenkgabel 19 entgegengesetzten axialen Endes angeschlossene seitliche Führungen 11, 12 auf, die mit Hohlzylindern 20, 21 versehen sind und über die die Kupplungsstange 1 von unten abstützende Quertraverse 13 miteinander verbunden sind.
  • Auf der Quertraverse 13 stehen zwei Säulen 14, 15, beispielsweise ausgebildet durch Schrauben, welche von den Hohlzylindern 20, 21 umschlossen werden und gegenüber den Hohlzylindern 20, 21 elastisch abgestützt sind, sodass ein elastisches Auf- und Abfedern der Kupplungsstange 1 gegenüber dem Träger 10 ermöglicht wird.
  • In der Figur 2 ist ferner dargestellt, dass am ersten axialen Ende der Kupplungsstange 1 ein Kupplungskopf 3 vorgesehen ist.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß den Figuren 5 und 6 sind entsprechende Bezugszeichen für die entsprechenden Bauteile verwendet. Abweichend von der zuvor dargestellten Ausführungsform ist hier der Träger 10 mit der Gelenkgabel 19 außerhalb der Gelenkgabel des Lagerbocks 4 gelenkig über der Vertikalachse 5 an der Grundplatte 9 angeschlossen. Dies kann mittels des Zapfens 18 oder auch über eigene Zapfen erfolgen.
  • Bei dieser Ausgestaltung passt der Träger 10 somit nicht durch die Öffnung der Grundplatte 9, sodass in einem Crashfall das Kupplungsrohr 1 von der Abstützstruktur 7, hier der Quertraverse 13 getrennt wird. Entsprechend ist es nicht notwendig die seitlichen Führungen 11, 12 bzw. die Hohlzylinder 20, 21 vom Träger 10 zu trennen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kupplungsstange
    2
    Längsachse
    3
    Kupplungskopf
    4
    Lagerbock
    5
    Vertikalachse
    6
    Lager
    7
    Abstützstruktur
    8
    Energieverzehrelement
    9
    Grundplatte
    10
    Träger
    11
    seitlicheFührung
    12
    seitliche Führung
    13
    Quertraverse
    14
    Säule
    15
    Säule
    16
    Stützfeder
    17
    zusätzlicher Lagerbock
    18
    Zapfen
    19
    Gelenkgabel
    20
    Hohlzylinder
    21
    Hohlzylinder

Claims (12)

  1. Kupplungsanordnung, insbesondere für ein Schienenfahrzeug,
    1.1 mit einer Kupplungsstange (1), die sich entlang einer Längsachse (2) erstreckt und die im Bereich eines ersten axialen Endes einen Kupplungskopf (3) trägt;
    1.2 mit einem Lagerbock (4), an welchem die Kupplungsstange (1) mit einem entgegengesetzt zum ersten axialen Ende angeordneten zweiten axialen Ende gelenkig um eine Vertikalachse (5) angeschlossen ist;
    1.3 mit einem Lager (6) zwischen dem Lagerbock (4) und der Kupplungsstange (1), das eingerichtet ist, zumindest eine begrenzte Bewegung zwischen der Kupplungsstange (1) und dem Lagerbock (4) in Vertikalrichtung zu ermöglichen, und/oder mit einer in Vertikalrichtung beweglichen Lagerung des Lagerbockes (4);
    1.4 mit einer Abstützstruktur (7), welche die Kupplungsstange (1) gegen die Bewegung in der Vertikalrichtung elastisch abstützt; wobei
    1.5 die Abstützstruktur (7) in der Vertikalrichtung zumindest überwiegend auf Höhe des Lagerbockes (4) und/oder der Kupplungsstange (1) im Wesentlichen koaxial zur Längsachse (2) positioniert ist und die Abstützstruktur (7) oberhalb und unterhalb der Kupplungsstange (1) und/oder des Lagers (6) gelenkig an dem Lagerbock (4) angeschlossen ist und durch diesen getragen wird;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Lagerbock (4) eine Gelenkgabel aufweist, wobei ein Zapfen (18) vorgesehen ist, welcher durch die Gelenkgabel und das Lager (6) geführt ist und die Abstützstruktur (7) einen Träger (10) aufweist, welcher eine um die Längsachse (2) geschlossene Grundform mit einer sich axial anschließenden Gelenkgabel (19) aufweist, welche in die Gelenkgabel des Lagerbocks (4) eingreift und vom Zapfen (18) durchdrungen wird und der Träger (10) zwei im Bereich des der Gelenkgabel (19) entgegengesetzten axialen Endes angeschlossene seitliche Führungen (11, 12) aufweist, wobei die seitlichen Führungen (11, 12) die Kupplungsstange (1) in Horizontalrichtung zwischen sich einschließen und über eine unterhalb der Kupplungsstange (1) verlaufende, die Kupplungsstange (1) von unten abstützende und zumindest in Vertikalrichtung elastisch an den seitlichen Führungen (11, 12) angeschlossene Quertraverse (13) miteinander verbunden sind.
  2. Kupplungsanordnung, insbesondere für ein Schienenfahrzeug,
    2.1 mit einer Kupplungsstange (1), die sich entlang einer Längsachse (2) erstreckt und die im Bereich eines ersten axialen Endes einen Kupplungskopf (3) trägt;
    2.2 mit einem Lagerbock (4), an welchem die Kupplungsstange (1) mit einem entgegengesetzt zum ersten axialen Ende angeordneten zweiten axialen Ende gelenkig um eine Vertikalachse (5) angeschlossen ist;
    2.3 mit einem Lager (6) zwischen dem Lagerbock (4) und der Kupplungsstange (1), das eingerichtet ist, zumindest eine begrenzte Bewegung zwischen der Kupplungsstange (1) und dem Lagerbock (4) in Vertikalrichtung zu ermöglichen, und/oder mit einer in Vertikalrichtung beweglichen Lagerung des Lagerbockes (4);
    2.4 mit einer Abstützstruktur (7), welche die Kupplungsstange (1) gegen die Bewegung in der Vertikalrichtung elastisch abstützt; wobei
    2.5 die Abstützstruktur (7) in der Vertikalrichtung zumindest überwiegend auf Höhe des Lagerbockes (4) und/oder der Kupplungsstange (1) koaxial zur Längsachse (2) positioniert ist;
    2.6 dadurch gekennzeichnet dass der Lagerbock (4) axial an ein verformbares Energieverzehrelement (8) angeschlossen ist und dass eine den Lagerbock (4) und/oder das Energieverzehrelement (8) umschließende Grundplatte (9) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, die Kupplungsanordnung an einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs oder einem anderen Fahrzeugbauteil tragend anzuschließen, wobei die Abstützstruktur (7) oberhalb und unterhalb der Kupplungsstange (1) und/oder des Lagers (6) gelenkig an der Grundplatte (9) angeschlossen ist und ausschließlich von dieser getragen wird.
  3. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstützstruktur (7) oberhalb und unterhalb der Kupplungsstange (1) und/oder über dem und unter dem Lager (6) erstreckt.
  4. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützstruktur (7) gelenkig um dieselbe vertikale Achse (5) wie die Kupplungsstange (1) an dem Lagerbock (4) angeschlossen ist.
  5. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützstruktur (7) gelenkig, insbesondere gelenkig um die Vertikalachse (5) an der Grundplatte (9) angeschlossen ist und durch diese getragen wird.
  6. Kupplungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Abstützstruktur (7) einen die Kupplungsstange (1) über deren Umfang umschließenden Träger (10) und wenigstens zwei am Träger (10) angeschlossene seitliche Führungen (11, 12) aufweist, wobei die seitlichen Führungen (11, 12) die Kupplungsstange (1) in Horizontalrichtung zwischen sich einschließen.
  7. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungen (11, 12) über eine unterhalb der Kupplungsstange (1) verlaufende, die Kupplungsstange (1) von unten abstützende Quertraverse (13) miteinander verbunden sind.
  8. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungen (11, 12) starr an dem Träger (10) angeschlossen sind und die Quertraverse (13) zumindest in Vertikalrichtung elastisch an den seitlichen Führungen (11, 12) angeschlossen ist.
  9. Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufrecht auf der Quertraverse (13) stehende Säulen (14, 15) vorgesehen sind, die von den seitlichen Führungen (11, 12) über ihrem Umfang umschlossen werden und mittels eines Federelementes in den seitlichen Führungen (11, 12) getragen werden.
  10. Kupplungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) als sphärisches Lager ausgeführt ist.
  11. Kupplungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) als elastisches Lager, insbesondere als Gummi-Metall-Lager, ausgeführt ist.
  12. Kupplungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung frei von einer in Radialrichtung der Kupplungsstange (1) ausschließlich einseitig außerhalb der Kupplungsstange (1) gelenkig getragenen, insbesondere gelenkig an dem Lagerbock (4) oder der Grundplatte (9) getragenen Stützstruktur ist.
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