EP4069571B1 - Schraubenkupplung zum kuppeln von zwei schienenfahrzeugen - Google Patents
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- EP4069571B1 EP4069571B1 EP20812301.8A EP20812301A EP4069571B1 EP 4069571 B1 EP4069571 B1 EP 4069571B1 EP 20812301 A EP20812301 A EP 20812301A EP 4069571 B1 EP4069571 B1 EP 4069571B1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
- B61G1/00—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means
- B61G1/22—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means having screws incorporated in the links for lengthening or shortening the couplings
Definitions
- the present invention relates to a screw coupling for coupling two rail vehicles, wherein the rail vehicles have draw hooks or other coupling devices into which the screw coupling with its coupling elements can be hooked or inserted in order to couple the two coupling devices to one another.
- the invention further relates to an unscrewing protection device for such a screw coupling.
- Screw couplings are used to couple two rail vehicles together, for example with their draw hooks.
- the screw couplings each have two coupling elements at their two axial ends. Between the coupling elements there is a threaded rod, also called a spindle, onto which the coupling elements are screwed. This means that the distance between the two coupling elements can be changed by turning the threaded rod and the screw coupling can be tightened between two rail vehicles that are supported on each other, for example via buffers.
- the coupling elements of the screw couplings usually each have an eyelet that can be pushed over the corresponding draw hook and hooked into it.
- the present invention can also be used with differently designed screw couplings, for example with transition couplings or mixed train couplings, in which the coupling elements can be designed differently from one another, either in that the eyes have different axial lengths or in that instead of an eyelet another coupling element is provided for connection to a coupling device on a rail vehicle.
- the present invention can also be used with screw couplings in which both coupling elements do not have an eyelet, but have differently designed coupling elements.
- screw couplings of this type have an anti-screwing device at each axial end of the threaded rod onto which a coupling element is screwed.
- a disc welded to the threaded rod and projecting radially beyond the threaded rod is often provided as an anti-screwing device, so that this disc blocks the coupling element from being unscrewed beyond the axial end of the threaded rod.
- key ring locks are known as unscrewing locks at the axial end of the threaded rod.
- a spring-loaded wire ring with a slot around its circumference is inserted behind a shim and a ring into a groove at the axial end of the threaded rod so that it protrudes radially outwards from the groove and thus blocks the screwed-on coupling element from being unscrewed beyond the axial end of the threaded rod.
- the known anti-screwing devices each have disadvantages.
- heat is introduced into the threaded rod when the disc is welded on.
- the threaded rod is usually made of high-strength tempering steel. This heat can lead to unfavorable structural changes in the material of the threaded rod and the welding process requires extensive preparation and a specially trained welder, who is usually only available in selected workshops.
- the publication GB 2 014 265 A discloses a manipulation protection device for preventing only an unauthorized angle adjustment of an adjustment element for a fuel injection pump device, which adjustment element forms a stop and is designed as a threaded rod.
- This comprises a one-piece elastic ring element that is not closed in the circumferential direction, which is placed in a groove at the end of the threaded rod and is fixed on the outer circumference via a cap element.
- the cap element only prevents unauthorized access to the threaded rod and thus an adjustment that occurs as a result, but can rotate relative to it in the circumferential direction.
- EP 2553 277 A1 generally discloses a retaining ring for a captive connection.
- the retaining ring comprises an outer ring having an outer surface and an inner surface and at least one spring beam element extending from the inner surface of the outer ring; and a centrally located opening dimensioned and shaped to receive a bolt, wherein upon engagement of the bolt in the retaining ring, the at least one spring beam element is displaced and extends radially from from a free position to an extended position so that the bolt can pass through the opening.
- This type of locking requires a high level of manufacturing effort for the individual elements.
- the present invention is based on the object of specifying a screw coupling for coupling two rail vehicles, which has a simple structure and at the same time avoids the disadvantages mentioned above. Furthermore, an unscrewing protection device for such a screw coupling is to be specified.
- the unscrewing protection device should have a simple structure and require as little installation space as possible in order to be able to be integrated into existing screw couplings as a retrofit solution.
- a screw coupling according to the invention for coupling two rail vehicles has a threaded rod which carries a coupling element in the region of its two axial ends.
- the threaded rod is preferably designed as a single piece, but in principle a multi-piece threaded rod can also be used, the individual sections of which are connected to one another via an intermediate piece into which the threaded rod sections are screwed with the ends facing one another.
- At least one of the two coupling elements at the two axial ends of the threaded rod is screwed onto an external thread of the threaded rod.
- both coupling elements are screwed onto one axial end of the threaded rod.
- the threaded rod can be rotated to vary the distance between the two coupling elements, because by rotating the threaded rod, this is either screwed further into the coupling element(s) or is unscrewed from the coupling element(s).
- the ability to rotate the threaded rod also includes rotating the coupling element(s) and holding the threaded rod.
- At least one axial end of the threaded rod in particular each axial end of the threaded rod onto which a coupling element is screwed, has an unscrewing device, wherein the unscrewing device blocks the coupling element against unscrewing beyond the axial end of the threaded rod.
- the unscrewing device comprises a groove extending over at least part of the circumference, in particular over the entire circumference, of the threaded rod, into which a locking ring protruding radially from the groove is inserted, wherein the locking ring is interrupted over its circumference at least at one point so that it can be inserted into the groove in a form-fitting manner.
- a retaining ring which is closed over its circumference and completely encloses the retaining ring is arranged radially on the outside of the retaining ring.
- the retaining ring prevents the locking ring from expanding in the radial direction after it has been inserted into the groove at the axial end of the threaded rod.
- the locking ring can therefore no longer slide out of the groove.
- welding the locking ring to the threaded rod is not necessary, so that a corresponding heat input into the threaded rod is avoided.
- the locking ring is inserted into the groove freely, i.e. without a material bond to the threaded rod.
- the locking ring could be attached to the groove by other material bonding measures, for example by gluing. threaded rod. If a large amount of heat can be avoided, even simple welding or tacking can be considered to make installation easier.
- An unscrewing protection device for such a screw coupling accordingly has a locking ring which is interrupted at least at one point over its circumference and a retaining ring which can be positioned or arranged radially on the outside of the locking ring and is closed over its circumference and which, when arranged on the locking ring, completely encloses it.
- the retaining ring can be connected to the locking ring in a material-locking manner and is in particular welded to it. Additionally or alternatively, the retaining ring can also be shrink-fitted onto the locking ring. Other form-fitting or material-locking fastenings are possible.
- the retaining ring is preferably free of a material connection to the threaded rod.
- the retaining ring is in particular a ring-shaped element, i.e. an element with at least one outer surface running around an axis in the circumferential direction and pointing in the radial direction. This is formed by a surface of any contour running around this axis with a constant radius.
- the retaining ring is preferably characterized by a width, i.e. extension in the axial direction, which essentially corresponds to that of the locking ring or is slightly larger in the sense of protruding.
- the unscrewing protection consisting of the retaining ring and locking ring is therefore relatively compact in the radial and axial directions and does not require any additional installation space. This means that it can also be easily retrofitted in existing systems or replace the known solutions.
- the locking ring comprises several separate ring segments.
- the locking ring is composed of two separate ring segments, whereby these ring segments can form half-shell elements which can then be inserted into the groove in the threaded rod in a form-fitting manner, together completely or almost completely enclose the threaded rod around the circumference and are held in the groove by sliding the closed retaining ring over it.
- the at least two-part design is easy to assemble and the individual ring segments remain relatively dimensionally stable even under the influence of torsion.
- the locking ring is interrupted exactly once around its circumference. It can thus be pushed over the threaded rod into the groove in the manner of a spring ring, particularly transversely to the longitudinal axis of the threaded rod, and is preferably expanded elastically. Once it has been inserted into the groove, particularly snapped into it, the retaining ring can be pushed radially outward onto the locking ring and prevent it from expanding again.
- the unscrewing device comprises an axial disk which is arranged axially next to the locking ring on the threaded rod and forms an axial contact surface for the locking ring and the retaining ring. Accordingly, the axial disk projects beyond the locking ring in the radial direction, so that the retaining ring arranged on the locking ring can be supported on the axial disk in the axial direction.
- the axial disk can be positioned in the groove together with the locking ring.
- the axial disk is arranged outside the groove on the threaded rod and in particular in the axial direction against a collar of the threaded rod at the axial end of the external thread of the threaded rod.
- the coupling element(s) can in particular be screwed directly onto the threaded rod and preferably each have a screw body provided with an internal thread, which is screwed onto the external thread of the threaded rod, as well as a coupling eyelet connected in an articulated manner to the screw body.
- a lever is preferably connected to the threaded rod in a rotationally fixed manner in an axially central area of the threaded rod.
- a lever can have a base body that is connected to the threaded rod in a rotationally fixed manner and a handle that is connected to it in an articulated manner.
- the groove in the threaded rod into which the locking ring is inserted preferably has a rectangular cross-section.
- other cross-sectional shapes are also possible, for example a V-shaped cross-section.
- the locking ring preferably has a shoulder that rests axially next to the groove on a radially outer surface of the threaded rod when the locking ring is inserted into the groove.
- the locking ring has a T-shaped cross-section, wherein a foot region of the T-shaped cross-section engages in the groove and a roof region of the T-shaped cross-section extends in the axial direction on the outside of the threaded rod and thus preferably forms two radially inner shoulders that rest radially on the outside of the threaded rod.
- the retaining ring has, for example, an angle shape, with one leg of the angle engaging in the groove and the other leg of the angle forms the shoulder.
- the cross-sectional shapes refer to an axial section through the retaining ring, i.e. through the section along the longitudinal direction of the threaded rod, each related to a side next to the longitudinal axis.
- the unscrewing lock preferably has such a maximum radial extension that it can be moved within a bore of the respective coupling element.
- FIG. 1 a screw coupling according to the invention is shown, with which two rail vehicles, each comprising a draw hook, can be coupled to one another.
- the screw coupling has a threaded rod 1, which is also referred to as a spindle, to whose two axial ends a coupling element 2, 3 is screwed.
- the coupling elements 2, 3 can also be attached to a coupling device of the rail vehicle other than a draw hook, for example to a bolt 20, as shown schematically here by shown in dashed lines.
- the coupling elements 2, 3 are designed here in particular as screw coupling brackets.
- Each coupling element 2, 3 has a screw body 15, here in the form of a cube or cuboid, which comprises an internal thread 14 that is screwed onto the external thread 4 of the threaded rod 1.
- a coupling eyelet 16 is connected in an articulated manner to the screw body 15, which can be pushed or hooked over a corresponding component on the rail vehicle, for example a towing hook or bolt 20, in order to establish a positive connection, at least for tensile forces, with the rail vehicle.
- a lever 17 is connected to the threaded rod 1 in a rotationally fixed manner in the axial center of the threaded rod 1 between two sections of the external thread 4. This can be gripped and forms a lever for introducing the torque into the threaded rod 1.
- the unscrewing lock 5 preferably has such a maximum radial extension that it can be displaced within a bore of the screw body 15.
- Each unscrewing lock 5 has a locking ring 7 which concentrically encloses the longitudinal axis 19 of the threaded rod 1 and is inserted into a groove 6 in the area of the axial end of the threaded rod 1.
- the locking ring 7 has at least one interruption over its circumference.
- the locking ring 7 is composed of two separate ring segments 7.1, 7.2 which, when inserted into the groove 6, are only slightly spaced apart from one another in the circumferential direction, so that they enclose the threaded rod 1 almost over its entire circumference.
- the ring segments 7.1 and 7.2 each have a T-shaped cross-section when viewed in an axial section through the longitudinal axis 19, with the foot area being inserted into the groove 6 and the roof area forming two radially inner shoulders 18 that rest on the outer circumference of the threaded rod 1. This allows the ring segments 7.1 and 7.2 to be easily and precisely positioned and held on the outside of the threaded rod 1 or in the groove 6.
- a retaining ring 8 is pushed radially outward onto the locking ring 7, i.e. onto both ring segments 7.1 and 7.2, which is closed over its circumference and completely encloses the locking ring 7.
- the retaining ring 8 is preferably welded to the locking ring 7, for example with several weld seams 13 distributed over the circumference.
- the retaining ring 8 preferably has a chamfer 12 on its front end facing away from the external thread 4, into which the weld seams 13 can be introduced, so that the weld seams 13 cover the radially obliquely inwardly directed surface of the chamfer 12 and the radially outward-facing surface of the retaining ring 7 exposed by the chamfer 12.
- the radially outer surface 21 of the retaining ring 8 can be designed as a free surface, in particular as a cylindrical surface, and can have a distance from the surrounding components of the screw coupling.
- an axial disk 9 is provided axially next to the locking ring 7 and the retaining ring 8 radially on the outside of the threaded rod 1, which forms an axial contact surface 10 for both the locking ring 7 and the retaining ring 8.
- the axial disk 9 is preferably supported on a collar 11 at the end of the external thread 4 against the threaded rod 1.
- the axial disk 9 ensures that the locking ring 7 and the retaining ring 8 are aligned with each other in the radial direction and can also represent a stop surface for the screw body 15 in order to block it against unscrewing beyond the axial end of the threaded rod 1.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen, wobei die Schienenfahrzeuge Zughaken oder andere Kuppeleinrichtungen aufweisen, in welche die Schraubenkupplung mit ihren Kuppelelementen einhakbar oder einsetzbar ist, um die beiden Kuppeleinrichtungen miteinander zu kuppeln. Die Erfindung betrifft ferner eine Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung.
- Schraubenkupplungen dienen dazu, zwei Schienenfahrzeuge zum Beispiel mit ihren Zughaken aneinander zu kuppeln. Hierfür weisen die Schraubenkupplungen jeweils zwei Kuppelelemente an ihren beiden axialen Enden auf. Zwischen den Kuppelelementen ist eine Gewindestange, auch Spindel genannt, vorgesehen, auf welche die Kuppelelemente aufgeschraubt sind. Somit kann durch Drehen der Gewindestange der Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen verändert werden und damit kann die Schraubenkupplung zwischen zwei Schienenfahrzeugen, die beispielsweise über Puffer aneinander abgestützt sind, verspannt werden.
- Die Kuppelelemente der Schraubenkupplungen weisen in der Regel jeweils eine Öse auf, die über den entsprechenden Zughaken geschoben und in diesen eingehängt werden kann. Prinzipiell ist die vorliegende Erfindung jedoch auch bei anders gestalteten Schraubenkupplungen anwendbar, beispielsweise bei Übergangskupplungen oder Gemischtzugkupplungen, bei denen die Kuppelelemente verschieden zueinander gestaltet sein können, entweder, indem die Ösen verschiedene axiale Längen aufweisen oder indem statt einer Öse ein anderes Kuppelelement zum Anschluss an eine Kuppeleinrichtung an einem Schienenfahrzeug vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist auch bei Schraubenkupplungen anwendbar, bei welchen beide Kuppelelemente keine Öse aufweisen, sondern anders gestaltete Kuppelelemente aufweisen.
- Um zu verhindern, dass die Gewindestangen aus den Kuppelelementen vollständig herausgedreht werden können, weisen gattungsgemäße Schraubenkupplungen eine Abschraubsicherung an jedem axialen Ende der Gewindestange auf, auf welches ein Kuppelelement aufgeschraubt ist. Häufig wird eine an die Gewindestange angeschweißte, radial über die Gewindestange hervorstehende Scheibe als Abschraubsicherung vorgesehen, sodass diese Scheibe ein Abschrauben des Kuppelelementes über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus
GB 1911/11136 A FR 26381 E - Ferner sind Schlüsselringsicherungen als Abschraubsicherung am axialen Ende der Gewindestange bekannt. Hierbei wird ein über seinem Umfang geschlitzter, federnder Drahtring hinter einer Passscheibe und einem Ring in eine Nut am axialen Ende der Gewindestange eingesteckt, sodass er radial nach außen aus der Nut herausragt und damit das aufgeschraubte Kuppelelement gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert.
- Die bekannten Abschraubsicherungen weisen jeweils Nachteile auf. Bei der Lösung mit am stirnseitigen Ende der Gewindestange angeschweißter Scheibe erfolgt beim Anschweißen der Scheibe ein Wärmeeintrag in die Gewindestange, die in der Regel aus hochfestem Vergütungsstahl hergestellt ist. Dieser Wärmeeintrag kann zu ungünstigen Gefügeveränderungen im Material der Gewindestange führen und der Schweißvorgang erfordert eine aufwändige Vorbereitung sowie einen speziell ausgebildeten Schweißer, der in der Regeln nur ausgewählten Werkstätten verfügbar ist.
- Bei den Lösungen mit Splint, Spannstift oder federndem Ring besteht die Gefahr, dass die Abschraubsicherung versehentlich aus ihrer Halterung gelöst wird. Beispielsweise kann ein Spannstift aus der entsprechenden Durchgangsbohrung in der Gewindestange herausgeschlagen werden und ein am federnden Ring angreifendes Moment drückt diesen aus der Nut heraus. In beiden Fällen ist die Funktion der Abschraubsicherung damit nicht mehr gegeben und die Gewindestange kann versehentlich aus dem Kuppelelement herausgeschraubt werden, was zu einem Schaden an der Gewindestange führt und Bedienpersonal verletzen kann. Ferner droht die Gefahr, dass die Gewindestange zwar noch nicht vollständig aus dem Kuppelelement herausgeschraubt ist, jedoch mit einer nicht mehr ausreichenden Anzahl von Windungen in das Kuppelelement eingeschraubt ist, sodass die Gewindestange bei der Fahrt der Schienenfahrzeuge aus dem Kuppelelement herausgerissen wird und die Fahrzeuge voneinander getrennt werden.
- Die Druckschrift
GB 2 014 265 A -
EP 2553 277 A1 offenbart allgemein einen Sicherungsring für eine unverlierbare Verbindung. Der Sicherungsring umfasst einen äußeren Ring mit einer Außenfläche und einer Innenfläche sowie mindestens ein Federträgerelement, das sich von der Innenfläche des äußeren Rings erstreckt; und eine zentral angeordnete Öffnung, die so dimensioniert und geformt ist, dass diese einen Bolzen aufnimmt, wobei beim Einrasten des Bolzens in den Sicherungsring das mindestens eine Federbalkenelement verschoben wird und sich radial von einer freien Position in eine erweiterte Position ausdehnt, damit der Bolzen durch die Öffnung fahren kann. Diese Art der Sicherung bedingt einen hohen Fertigungsaufwand für die einzelnen Elemente. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen anzugeben, welche einen einfachen Aufbau aufweist und zugleich die eingangs genannten Nachteile vermeidet. Ferner soll eine Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung angegeben werden. Die Abschraubsicherung soll einen einfachen Aufbau aufweisen und möglichst wenig Bauraum benötigen, um auch als Nachrüstlösung in bestehende Schraubkupplungen integriert werden zu können.
- Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Schraubenkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
- Eine erfindungsgemäße Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugen weist eine Gewindestange auf, die im Bereich ihrer beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement trägt. Die Gewindestange ist bevorzugt einteilig ausgeführt, jedoch kommt prinzipiell auch eine mehrteilige Gewindestange in Betracht, deren einzelnen Abschnitte über jeweils ein Zwischenstück, in das die Gewindestangenabschnitte mit den einander zugewandten Enden eingeschraubt sind, miteinander verbunden sind.
- Wenigstens eines der beiden Kuppelelemente an den beiden axialen Enden der Gewindestange ist auf ein Außengewinde der Gewindestange aufgeschraubt. Bevorzugt sind beide Kuppelelemente auf jeweils ein axiales Ende der Gewindestange aufgeschraubt.
- Die Gewindestange ist verdrehbar, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen zu variieren, weil durch Verdrehen der Gewindestange diese entweder weiter in das oder die Kuppelelemente eingeschraubt wird oder aus dem oder den Kuppelelementen herausgeschraubt wird. Die Verdrehbarkeit der Gewindestange schließt auch ein Verdrehen des oder der Kuppelelemente und Halten der Gewindestange ein.
- Wenigstens ein axiales Ende der Gewindestange, insbesondere jedes axiale Ende der Gewindestange, auf welches ein Kuppelelement aufgeschraubt ist, weist eine Abschraubsicherung auf, wobei die Abschraubsicherung das Kuppelelement gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange hinaus blockiert.
- Erfindungsgemäß umfasst die Abschraubsicherung eine sich wenigstens über einen Teil des Umfangs, insbesondere über den gesamten Umfang, der Gewindestange erstreckende Nut, in die ein aus der Nut radial vorstehender Sicherungsring eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochen ist, sodass er formschlüssig in die Nut eingesetzt werden kann.
- Erfindungsgemäß ist radial außen auf dem Sicherungsring ein über seinem Umfang geschlossener Haltering angeordnet, der den Sicherungsring vollumfänglich umschließt.
- Der Haltering verhindert, dass sich der Sicherungsring, nachdem dieser in die Nut am axialen Ende der Gewindestange eingesetzt wurde, in der Radialrichtung aufweiten kann. Daher kann der Sicherungsring nicht mehr aus der Nut herausgleiten. Zugleich ist ein Verschweißen des Sicherungsringes an der Gewindestange nicht notwendig, sodass ein entsprechender Wärmeeintrag in die Gewindestange vermieden wird. Insbesondere ist der Sicherungsring frei, das heißt ohne stoffschlüssige Verbindung mit der Gewindestange, in die Nut eingesetzt. Prinzipiell könnte der Sicherungsring jedoch durch andere stoffschlüssige Maßnahmen, beispielsweise durch Verkleben, an der Gewindestange befestigt sein. Wenn ein großer Wärmeeintrag vermieden werden kann, kommt sogar ein einfaches Anschweißen oder Anheften in Betracht, um die Montage zu erleichtern.
- Eine erfindungsgemäße Abschraubsicherung für eine solche Schraubenkupplung weist entsprechend einen über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochenen Sicherungsring und einen radial außen auf dem Sicherungsring positionierbaren oder angeordneten, über seinem Umfang geschlossenen Haltering auf, der bei Anordnung auf dem Sicherungsring diesen vollumfänglich umschließt.
- Der Haltering kann stoffschlüssig mit dem Sicherungsring verbunden sein und ist insbesondere an diesem verschweißt. Zusätzlich oder alternativ kommt beispielsweise auch ein Aufschrumpfen des Halteringes auf den Sicherungsring in Betracht. Andere formschlüssige oder stoffschlüssige Befestigungen sind möglich.
- Der Sicherungsring ist bevorzugt frei von einer stoffschlüssigen Verbindung zu der Gewindestange.
- Bei dem Haltering handelt es sich insbesondere um ein ringförmiges Element, d.h. ein Element mit zumindest einer um eine Achse in Umfangsrichtung verlaufenden und in radialer Richtung weisenden Außenfläche. Diese wird von einer um diese Achse mit konstantem Radius umlaufenden Fläche beliebiger Kontur gebildet. Der Haltering ist vorzugsweise durch eine Breite charakterisiert, d.h. Erstreckung in axialer Richtung charakterisiert, welche im Wesentlichen der des Sicherungsringes entspricht oder geringfügig größer im Sinne eines Überstehens ist. Die Abschraubsicherung aus Haltering und Sicherungsring baut daher in radialer und axialer Richtung relativ kompakt und bedingt keinen zusätzlich zur Verfügung stehenden Bauraum. Diese kann dadurch ferner auch in bestehenden Systemen einfach nachgerüstet werden oder die bekannten Lösungen ersetzen.
- Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Sicherungsring mehrere voneinander getrennte Ringsegmente. Insbesondere ist der Sicherungsring aus zwei voneinander getrennten Ringsegmenten zusammengesetzt, wobei diese Ringsegmente Halbschalenelemente ausbilden können, die dann formschlüssig in die Nut in der Gewindestange eingesetzt werden können, gemeinsam die Gewindestange vollständig oder nahezu vollständig über dem Umfang umschließen und durch Überschieben des geschlossenen Halterings in der Nut gehalten werden. Die zumindest zweiteilige Ausführung ist einfach montierbar und die einzelnen Ringsegmente bleiben auch unter Torsionseinfluss relativ formstabil.
- Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Sicherungsring über seinem Umfang genau einmal unterbrochen. Somit kann er nach Art eines Federrings insbesondere quer zur Längsachse der Gewindestange über die Gewindestange in die Nut geschoben werden, wobei er bevorzugt elastisch aufgespreizt wird. Wenn er in die Nut eingesetzt wurde, insbesondere in diese eingeschnappt ist, kann der Haltering radial außen auf den Sicherungsring geschoben werden und ein erneutes Aufspreizen verhindern.
- Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Abschraubsicherung eine Axialscheibe, die axial neben dem Sicherungsring auf der Gewindestange angeordnet ist und eine Axialanlagefläche für den Sicherungsring und den Haltering bildet. Demgemäß steht die Axialscheibe in Radialrichtung über den Sicherungsring hinaus, sodass sich der auf dem Sicherungsring angeordnete Haltering in der Axialrichtung an der Axialscheibe abstützen kann.
- Gemäß einer Ausführungsform kann die Axialscheibe zusammen mit dem Sicherungsring in der Nut positioniert werden. Bevorzugt ist die Axialscheibe jedoch außerhalb der Nut auf der Gewindestange angeordnet und insbesondere in der Axialrichtung gegen einen Bund der Gewindestange am axialen Ende des Außengewindes der Gewindestange abgestützt.
- Das oder die Kuppelelemente können insbesondere unmittelbar auf die Gewindestange aufgeschraubt sein und weisen bevorzugt jeweils einen mit einem Innengewinde versehenen Schraubkörper auf, der auf das Außengewinde der Gewindestange aufgeschraubt ist, sowie eine gelenkig am Schraubkörper angeschlossene Kuppelöse.
- Um die Gewindestange verdrehen zu können und das Antriebsmoment mit einem Hebel aufbringen zu können, ist bevorzugt in einem axial mittleren Bereich der Gewindestange ein Schwengel drehfest an der Gewindestange angeschlossen. Ein solcher Schwengel kann einen drehfest an der Gewindestange angeschlossenen Grundkörper und eine gelenkig hieran angeschlossenen Griff aufweisen.
- Die Nut in der Gewindestange, in welche der Sicherungsring eingesetzt ist, hat bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt. Es kommen jedoch auch andere Querschnittsformen in Betracht, beispielsweise ein V-förmiger Querschnitt.
- Der Sicherungsring weist bevorzugt eine Schulter auf, die axial neben der Nut auf einer radial äußeren Oberfläche der Gewindestange aufliegt, wenn der Sicherungsring in die Nut eingesetzt ist. Beispielsweise weist der Sicherungsring einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei ein Fußbereich des T-förmigen Querschnitts in die Nut eingreift und ein Dachbereich des T-förmigen Querschnitts sich in der Axialrichtung außen auf der Gewindestange erstreckt und damit bevorzugt zwei radial innere Schultern ausbildet, die radial außen auf der Gewindestange aufliegen.
- Wenn nur eine Schulter vorgesehen sein soll, weist der Sicherungsring zum Beispiel eine Winkelform auf, wobei ein Schenkel des Winkels in die Nut eingreift und der andere Schenkel des Winkels die Schulter ausbildet. Die Querschnittformen beziehen sich auf einen Axialschnitt durch den Sicherungsring, das heißt durch den Schnitt entlang der Längsrichtung der Gewindestange, jeweils bezogen auf eine Seite neben der Längsachse.
- Die Abschraubsicherung weist bevorzugt eine solche maximale radiale Erstreckung auf, dass sie innerhalb einer Bohrung des jeweiligen Kuppelelements verschoben werden kann.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
- Es zeigen:
- Figur 1
- eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Schraubenkupplung;
- Figur 2
- eine axiale Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Abschraubsicherung;
- Figur 3
- einen Axialschnitt entlang der Schnittlinie A-A aus der
Figur 2 durch die Abschraubsicherung mit angrenzenden Bereichen der Schraubenkupplung. - In der
Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Schraubenkupplung dargestellt, mit welcher zwei Schienenfahrzeuge, umfassend jeweils einen Zughaken, aneinander gekuppelt werden können. Die Schraubenkupplung weist eine Gewindestange 1, die auch als Spindel bezeichnet wird, auf, an deren beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement 2, 3 aufgeschraubt ist. Die Kuppelelemente 2, 3 können auch an einer anderen Kuppeleinrichtung des Schienenfahrzeugs als einem Zughaken befestigt werden, beispielsweise an einem Bolzen 20, wie hier schematisch durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Kuppelelemente 2, 3 sind hier insbesondere als Schraubenkupplungsbügel ausgeführt. - Jedes Kuppelelement 2, 3 weist einen Schraubkörper 15 auf, hier in Form eines Würfels oder Quaders, der ein Innengewinde 14 umfasst, das auf das Außengewinde 4 der Gewindestange 1 aufgeschraubt ist. Am Schraubkörper 15 ist jeweils eine Kuppelöse 16 gelenkig angeschlossen, die über ein entsprechendes Bauteil am Schienenfahrzeug, beispielsweise Zughaken oder Bolzen 20, geschoben beziehungsweise eingehängt werden kann, um eine formschlüssige Verbindung, zumindest für Zugkräfte, mit dem Schienenfahrzeug herzustellen.
- Um die Gewindestange 1 leichter verdrehen zu können, und dadurch den Abstand zwischen den beiden Schraubkörpern 15 zu ändern, ist in der axialen Mitte der Gewindestange 1 zwischen zwei Abschnitten des Außengewindes 4 ein Schwengel 17 drehfest an der Gewindestange 1 angeschlossen. Dieser kann gegriffen werden und bildet einen Hebel für die Einleitung des Drehmomentes in die Gewindestange 1.
- Beim Drehen der Gewindestange 1 um deren Längsachse 19 in eine erste Richtung, werden die beiden Schraubkörper 15 aufeinander zubewegt. Beim Drehen in eine entgegengesetzte zweite Richtung werden die Schraubkörper 15 auseinander bewegt. Im letztgenannten Fall besteht die Gefahr, dass die Schraubkörper 15 von der Gewindestange 1 abgeschraubt werden, weswegen im Bereich von jedem axialen Ende der Gewindestange 1 eine Abschraubsicherung 5 vorgesehen ist.
- Die Abschraubsicherung 5 hat bevorzugt eine solche maximale radiale Erstreckung, dass sie innerhalb einer Bohrung der Schraubkörper 15 verschoben werden kann.
- Details einer vorteilhaften Abschraubsicherung sind in den
Figuren 2 und 3 dargestellt. - Jede Abschraubsicherung 5 weist einen Sicherungsring 7 auf, der die Längsachse 19 der Gewindestange 1 konzentrisch umschließt und in eine Nut 6 im Bereich des axialen Endes der Gewindestange 1 eingesetzt ist. Der Sicherungsring 7 weist wenigstens eine Unterbrechung über seinem Umfang auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sicherungsring 7 aus zwei voneinander getrennten Ringsegmenten 7.1, 7.2 zusammengesetzt, die im in die Nut 6 eingesetzten Zustand in der Umfangsrichtung nur einen geringen Abstand zueinander aufweisen, sodass sie die Gewindestange 1 nahezu über ihrem gesamten Umfang umschließen.
- Die Ringsegmente 7.1 und 7.2 weisen in einem Axialschnitt durch die Längsachse 19 gesehen, jeweils einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei der Fußbereich in die Nut 6 eingesetzt ist und der Dachbereich zwei radial innere Schultern 18 ausbildet, die auf dem äußeren Umfang der Gewindestange 1 aufliegen. Damit können die Ringsegmente 7.1 und 7.2 leicht und exakt außen auf der Gewindestange 1 beziehungsweise in der Nut 6 positioniert und gehalten werden.
- Um zu verhindern, dass sich die Ringsegmente 7.1 und 7.2 aus der Nut 6 lösen, ist radial außen auf den Sicherungsring 7, das heißt auf beide Ringsegmente 7.1 und 7.2, ein Haltering 8 geschoben, der über seinem Umfang geschlossen ist und den Sicherungsring 7 vollumfänglich umschließt. Der Haltering 8 ist bevorzugt am Sicherungsring 7 angeschweißt, beispielsweise mit mehreren über dem Umfang verteilt angeordneten Schweißnähten 13.
- Um ein Verschweißen zu erleichtern, weist der Haltering 8 bevorzugt an seinem vom Außengewinde 4 abgewandten stirnseitigen Ende eine Fase 12 auf, in die die Schweißnähte 13 eingebracht werden können, sodass die Schweißnähte 13 die radial schräg nach innen gerichtete Oberfläche der Fase 12 und die radial nach außen gerichtete, durch die Fase 12 freigegebene Oberfläche des Sicherungsringes 7 kontaktieren.
- Die radial äußere Oberfläche 21 des Halterings 8 kann als freie Oberfläche, insbesondere als zylindrische Oberfläche, ausgeführt sein und einen Abstand zu den umgebenden Bauteilen der Schraubenkupplung aufweisen.
- Bevorzugt ist axial neben dem Sicherungsring 7 und dem Haltering 8 radial außen auf der Gewindestange 1 eine Axialscheibe 9 vorgesehen, die eine Axialanlagefläche 10 sowohl für den Sicherungsring 7 als auch für den Haltering 8 ausbildet. Die Axialscheibe 9 ist bevorzugt an einem Bund 11 am Ende des Außengewindes 4 gegen die Gewindestange 1 abgestützt.
- Die Axialscheibe 9 stellt sicher, dass der Sicherungsring 7 und der Haltering 8 in der Radialrichtung zueinander ausgerichtet sind und kann ferner eine Anschlagfläche für den Schraubkörper 15 darstellen, um diesen gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange 1 hinaus zu blockieren.
-
- 1
- Gewindestange
- 2
- Kuppelelement
- 3
- Kuppelelement
- 4
- Außengewinde
- 5
- Abschraubsicherung
- 6
- Nut
- 7
- Sicherungsring
- 7.1, 7.2
- Ringsegment
- 8
- Haltering
- 9
- Axialscheibe
- 10
- Axialanlagefläche
- 11
- Bund
- 12
- Fase
- 13
- Schweißnaht
- 14
- Innengewinde
- 15
- Schraubkörper
- 16
- Kuppelöse
- 17
- Schwengel
- 18
- Schulter
- 19
- Längsachse
- 20
- Bolzen
- 21
- radial äußere Oberfläche
Claims (13)
- Schraubenkupplung zum Kuppeln von zwei Schienenfahrzeugenmit einer Gewindestange (1), die im Bereich ihrer beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement (2, 3) trägt, wobei wenigstens eines der Kuppelelemente (2, 3) oder beide Kuppelelemente (2, 3) auf ein Außengewinde (4) der Gewindestange (1) aufgeschraubt sind und die Gewindestange (1) verdrehbar ist, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Kuppelelementen (2, 3) zu variieren;mit wenigstens einer Abschraubsicherung (5) am axialen Ende der Gewindestange (1), auf welches das Kuppelelement (2, 3) aufgeschraubt ist, wobei die Abschraubsicherung (5) das Kuppelelement (2, 3) gegen ein Abschrauben über das axiale Ende der Gewindestange (1) hinaus blockiert; unddie Abschraubsicherung (5) eine sich wenigstens über einen Teil des Umfangs der Gewindestange (1) erstreckende Nut (6) umfasst, in die ein aus der Nut (6) radial vorstehender Sicherungsring (7) eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring (7) über seinem Umfang zumindest an einer Stelle unterbrochen ist;dadurch gekennzeichnet, dassradial außen auf dem Sicherungsring (7) ein über seinem Umfang geschlossener Haltering (8) angeordnet ist, der den Sicherungsring (7) vollumfänglich umschließt.
- Schraubenkupplung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) aus wenigstens zwei voneinander getrennten Ringsegmenten (7.1, 7.2) zusammengesetzt ist.
- Schraubenkupplung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) über seinem Umfang genau einmal unterbrochen ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) stoffschlüssig mit dem Sicherungsring (7) verbunden ist, insbesondere verschweißt ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) auf den Sicherungsring (7) aufgeschrumpft ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) frei von einer stoffschlüssigen Verbindung zu der Gewindestange (1) ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschraubsicherung (5) ferner eine Axialscheibe (9) umfasst, die axial neben dem Sicherungsring (7) auf der Gewindestange (1) angeordnet ist und eine Axialanlagefläche (10) für den Sicherungsring (7) und den Haltering (8) bildet.
- Schraubenkupplung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialscheibe (9) außerhalb der Nut (6) auf der Gewindestange (1) angeordnet ist und insbesondere in der Axialrichtung gegen einen Bund (11) der Gewindestange (1) am axialen Ende des Außengewindes (4) abgestützt ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) wenigstens eine Schulter (18) aufweist, die axial neben der Nut (6) auf einer radial äußeren Oberfläche der Gewindestange (1) aufliegt.
- Schraubenkupplung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (7) einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein Fußbereich des T-förmigen Querschnitts in die Nut (6) eingreift und ein Dachbereich des T-förmigen Querschnitts sich in der Axialrichtung außen auf der Gewindestange (1) erstreckt.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (8) auf seiner dem Sicherungsring (7) zugewandten radial inneren Seite an wenigstens einem axialen Ende eine Fase (12) aufweist, die einen radial äußeren Oberflächenbereich des Sicherungsringes (7) freigibt, und in die Fase (12) wenigstens eine Schweißnaht (13) eingebracht ist.
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die aufgeschraubten Kuppelelemente (2, 3) jeweils einen mit einem Innengewinde (14) versehenen Schraubkörper (15) umfassen, der auf das Außengewinde (4) der Gewindestange (1) aufgeschraubt ist, sowie eine gelenkig am Schraubkörper (15) angeschlossene Kuppelöse (16).
- Schraubenkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem axial mittleren Bereich der Gewindestange (1) ein Schwengel (17) drehfest an der Gewindestange (1) angeschlossen ist.
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-
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