<Desc/Clms Page number 1>
Selbsttätige Mittelpufferkupplung für Eisenbahnfahrzeuge.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
abschneidenden schrägen Flächen begrenzt. Während des Kuppelvorganges dringen die Vorsprünge 3 und 4 in die einander ebenfalls diagonal gegenüberliegenden Vertiefungen des mit dem Kuppelkopf 2 vollkommen identisch ausgeführten Kuppelkopfes 1 der Gegenkupplung (Fig. 2) ein, u. zw. so weit, bis die senkrechten Stirnflächen 5 und 8 der erwähnten Vorsprünge gegen die entsprechenden senkrechten Flächen der Gegenkupplung gestossen sind.
Die senkrechten Stirnflächen 5 und 8 dienen also zur Übertragung der Stosskräfte und wirken mit den ebenfalls senkrechten, neben ihnen gelegenen Flächen 15 und 16 der im Kuppelkopf vorgesehenen Vertiefungen als Stossflächen zusammen.
EMI2.2
haben den Zweck, dass die Kupplungen auch dann ineinander dringen, falls sie sich nicht zentral gegeneinander bewegen sollten. Die Flächen 6 und 7 sowie 9 und 10 führen in gerader Richtung die ineinander gedrungenen Kupplungen weiter, bis ihre Stossflächen aufeinander aufliegen.
Die Schnittlinie der beiden Flächen 6 und 7 und der beiden Flächen 9 und 10, welche die Vorsprünge 3 und 4 senkrecht begrenzen, ergibt die geometrische Längsachse 0-0 der Kupplung. In Wirklichkeit liegt die Schnittlinie der Flächen 6 und 7 nicht in der Schnittlinie der Flächen 9 und 10, wie dies auch in der Fig. 10 in Vorderansicht ersichtlich ist ; diese Flächen sind im Verhältnis zu der waagrechten Mittelebene. A-JL der Kupplung bzw. zu der senkrechten Mittelebene B-B der Kupplung in geringem Masse verschoben, damit das Ineinanderdringen der Kupplungen leichter vor sich gehen kann ; der aus dieser Verschiebung entstandene Unterschied ist aber unwesentlich.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind die Flächen 6 und 7 des Vorsprunges 3 abgestuft, so dass Flächen 6,6', 7,7'entstehen. Ferner ist die Fläche 9 und die Fläche 10 des Vorsprunges 4 abgestuft, so dass Flächen 9,9'und 10, 10'entstehen. Auf diese Weise ergibt sich, wie insbesondere Fig. 3 erkennen lässt, eine kreuzförmige Fläche 43, welche senkrecht auf der mittleren Zug-und Druckübertragungslinie steht. Diese kreuzförmige Fläche kann zu der Übertragung der Stosskräfte dienen, und sie kann auch die Winkeleinstellung bewirken. In diesem Fall können die Flächen 5 und 8 von den Stosskräften entlastet sein, und sie brauchen auch nicht zur Winkeleinstellung zu dienen. Die kreuzförmige Fläche 43 kann auch zur Anordnung der Kabelkupplungen und der Luftleitungskupplungen benutzt werden.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 kann derart abgeändert werden, dass nicht alle vier Flächen 6,7, 9, 10 der Vorsprünge 3,4, sondern nur eine, zwei oder drei Flächen abgestuft sind.
Fig. 5 zeigt die Kupplung 1, 2 vor der Vollendung des Kuppelungsvorganges in Seitenansicht, wenn die Längsachsen der zwei Kupplungen in Höhenriehtung sich unter einem Winkel schneiden.
Es ist offensichtlich, dass die Winkeleinstellung durch Flächen 5 und 15 bewerkstelligt wird. Nachdem die Kupplungen vollkommen ineinander gedrungen sind, liegen die geometrischen Längsachsen 0-0 der Kupplungen in der mittleren Zug-und Druckübertragungslinie M-M.
Fig. 6 zeigt in Seitenansicht ein Beispiel der Anordnung und der Ausbildung des die Zugkraft übertragenden Elementes. Demnach wird die Zugkraft oder ein Teil derselben vom Kuppelkopfe 1 auf den Kuppelkopf 2 durch Zughaken 17 übertragen. Der Zughaken 17 ist mittels eines Zapfens 18 in dem Kopf 1 befestigt. Die Achslinie dieses Zapfens geht etwa durch die Mittellinie M-M der Zugund Stosskräfte hindurch. Die Auflagefläche der Nase des Zughakens ist derart ausgebildet, dass die durch den Auflagepunkt 19 des Zughakens hindurchgehende und auf der Auflagefläche senkrecht stehende Gerade etwa durch die Achslinie des Zapfens 18 hindurchgeht, um zu erreichen, dass sich der Zughaken unter der Wirkung der Zugkraft nicht unbeabsichtigt lösen kann.
Ist der Zug in Fahrt, so vollführen die beiden Kuppelköpfe 1 und 2 relativ zueinander Bewegungen in Richtung gemäss dem Pfeile 20 und das Mass dieser Bewegungen hängt von der Grösse des Spieles zwischen den beiden Kupplungen ab. Bei diesen Bewegungen folgt der Zughaken 17 fortwährend dem Kuppelkopf 2 einerseits infolge seines Eigengewichtes, anderseits infolge der Reibungskraft, die unter Einwirkung der Zugkraft im Punkte 19 auftritt. Infolge dieser Reibungskraft haftet der Zughaken 17 sozusagen an dem Gegenkopf 2 an und verlässt ihn nicht ohne äussere Einwirkung. Der Zughaken 17 stützt sich im gekuppelten Zustand nicht auf den eigenen Kopf, sondern liegt mittels des Anschlages 21 auf dem Kopfe 2 der Gegenkupplung auf.
Es kann daher nicht vorkommen, dass an dem Auflagepunkt 19 zwischen Kupplung 2 und Zughaken 17 eine Verschiebung auftritt und sich infolgedessen durch Reibung verursachte Abnutzungen ergeben.
Die Fig. 7-11 d stellen eine erfindungsgemäss ausgebildete vollständige Kupplungsvorrichtung dar. Aus Fig. 7 ist in Seitenansicht zu ersehen, dass während des Kuppelungsvorganges die sich nähernde Gegenkupplung 2 den Zughaken 17 nach oben zur Ausschwingung bringt. Nachdem die Kupplungen ineinander eingedrungen sind, fällt der Zughaken 17 unter der Einwirkung seines Eigengewichtes in eine Ausnehmung 22 der Gegenkupplung (s. die neben Fig. 7 befindliche Einzeldarstellung der Gegenkupplung 2) ein, u. zw. so tief, dass der Anschlag 21 nunmehr auf die Gegenkupplung zur Auflage gelangt ; gleichzeitig dringt der Zughaken der Gegenkupplung in die entsprechende Ausnehmung 22 des Kuppelkopfes 1 (Fig. 8) und damit ist der Vorgang des Kuppelns beendet.
Zwecks Lösung der Kupplung wird ein Auslösehebel 23 durch Ziehen an einer Kette 24 in Richtung des Pfeiles 25 gedreht (Fig. 9). Der Auslösehebel 23 bewegt eine Druckstange 26 und durch
<Desc/Clms Page number 3>
diese einen hinteren Fortsatz 27 des Zughakens 17 nach abwärts, wodurch der Zughaken 17 aus dem Gegenkopfe herausgehoben wird. Der Fortsatz 27 des Zughakens 17 drückt während des Lösevorganges gegen den Fortsatz 28 einer in der andern Hälfte des Kuppelkopfes vorgesehenen Gegenklinke 29, so dass von dieser Gegenklinke 29, die ebenfalls am Zapfen 18 sitzt, der Zughaken der Gegenkupplung 2 aus dem Kopfe 1 herausgeschoben wird. Damit ist der Vorgang des Lösens beendet und die Kuppelköpfe können sich nunmehr voneinander entfernen.
Auf der Nase des Zughakens 17 einerseits und der Auflagefläche des Gegenkopfes für diesen Zughaken anderseits sind Schrägflächen 30 und 31 vorgesehen (Fig. 6). Der Zughaken 17 braucht daher zwecks Lösung der Kupplung aus dem Gegenkopfe nicht vollkommen herausgehoben werden, falls die Kupplungen unter der Wirkung der Zugkraft
EMI3.1
voneinander entfernenden Kupplungen selbsttätig weiter angehoben wird. Der Zughaken 17 verdreht dabei den durch die Gegenklinke 29 gebildeten Arm, wodurch auch der Zughaken des Gegenkopfes selbsttätig weiter herausgehoben wird. Die Abschrägungen 30 und 31 haben also die Wirkung, dass sie das Eintreten einer solchen Lage, wo die Zugkraft nur durch den Zughaken der einen Kupplung übernommen wird, unmöglich machen.
Da infolge Ungenauigkeit der Bearbeitung es praktisch unmöglich ist, zu erreichen, dass unter der Wirkung der Zugkraft beide Zughaken auf ihrer ganzen Breite gegen die Ausnehmung des jeweiligen Gegenkopfes zur Auflage gelangen, ist es zweckmässig, die Auf- lagefläche 52 an der Nase des Zughakens gewölbt auszubilden (Fig. 8). Hiedurch kann mit Sicherheit erreicht werden, dass der Zughaken nicht an einer seiner Kanten, sondern in der Mitte zur Auflage gelangt, so dass beide Zughaken durch die gleiche Kraft belastet sind. Zwecks Erleichterung des Lösens ist die Auflagefläche 33 am Gegenkopf ebenfalls gewölbt (Fig. 6), so dass der Zughaken eigentlich nur in einem Punkte aufliegt.
Durch die richtige Ausbildung der gewölbten Flächen, eventuell unter Anwendung von Einsätzen aus härtbarem Werkstoff, kann die Beanspruchung der Flächen, trotzdem die Auflage nur an einem Punkte erfolgt, in zulässigen Grenzen gehalten werden.
Durch Einschaltung einer Feder 34 kann erreicht werden, dass der Zughaken 17, der Auslösehebel 23 und die Gegenklinke 29, trotz der während der Fahrt des Zuges unvermeidlich auftretenden Erschütterungen, mit voller Sicherheit in der in Fig. 7 dargestellten Lage verbleiben. Sollte die Feder 34 in einem der miteinander gekuppelten Kuppelköpfe etwa brechen, so würde die in dem jeweiligen Gegenkopfe angebrachte gleiche Feder unter Vermittlung der Gegenklinke 29 selbsttätig die Aufgabe der gebrochenen Feder übernehmen. Die beschriebene Verschlussvorrichtung verrichtet also ihre Tätigkeit im Zyklus".
Die Fig. 11 cl-11 d zeigen die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Zeitsperre in verschiedenen Arbeitsstellungen, aus der Richtung des Pfeiles 35 auf den Schnitt XI-XI der Fig. 7. Diese Zeitsperre ist in ihrem Wesen ein Taster 36, der mit seinem unteren zugespitzten Ende 37 (Fig. 10 und 11 a) sich gegen den unteren Vorsprung des Gegenkopfes stützt. Das Entkuppeln der Fahrzeuge geschieht in der Weise, dass die Auslösekette 24 von Hand angezogen und damit der Auslösehebel 23 und zugleich auch eine an diesem Hebel vorgesehene Nocke 38 in Richtung des in Fig. 11 a angegebenen Pfeiles verdreht wird.
Dabei stösst diese Nocke 38 gegen den Taster 36, so dass derselbe in die in Fig. 11 b dargestellte schräge Lage gelangt ; der Zughaken 17 wird damit aus dem Gegenkopfe herausgehoben, und nachdem der Auslösearm 23 verdreht worden ist, gelangt der Taster 36, zweckmässig unter der Wirkung eines Gewichtes 39 oder unter Wirkung einer eigenen Feder, wieder in seine ursprüngliche Lage (Fig. 11 c). In dieser Lage stützt sich aber die Nocke 38 gegen einen Absatz des Tasters 36 und dieser lässt das Herabfallen des Zughakens 17 so lange nicht zu, bis der Gegenkopf 2, auf den sich der Taster 36 stützt, vom Kuppelkopf 1 nicht entfernt wurde. Die Aufgabe der Zeitsperre ist also, die Auslösekette 24 nicht so lange in Händen halten zu müssen, bis die Fahrzeuge sich voneinander entfernt haben.
Sobald sich der Gegenkopf 2 entfernt hat, fällt der Taster 36 infolge seines Eigengewichtes und unter Wirkung der Feder 34 in seine in Fig. 11 d dargestellte Endlage. Inzwischen ist jeder Bestandteil der Vorrichtung infolge seines Eigengewichtes und unter Einwirkung der Feder 34 in seine für den nächsten Kuppelvorgang bereite Stellung zurückgekehrt. In dieser Lage fällt der Zughaken 17 so tief hinunter, bis der an dem Zughaken vorgesehene hintere Fortsatz 27 gegen die Druckstange 26 stösst (Fig. 7), wodurch das weitere Fallen des Zughakens 17 verhindert wird (diese Lage ist in Fig. 7 nicht dargestellt).
Die Befestigung der Kupplung an Fahrzeugen, die sogenannte Einbindung, kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine vorteilhafte Ausführung hiefür ist in Fig. 7 dargestellt. Im Fahrzeuggestell 40 ist zur Aufnahme der Druck-und Stosskräfte eine Pufferstange 41 angebracht. Der Kuppelkopf kann in bezug auf diese Pufferstange 41 um einen Mittelpunkt 42 in einem bestimmten Ausmasse nach allen Richtungen aussehwingen ; das Gewicht der Kupplung wird hiebei durch eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Federung aufgenommen. Die Stosskräfte werden vom Kuppelkopf auf die Pufferstange 41 durch eine Kugelfläche vom Halbmesser R übertragen, während die Übertragung der Zugkräfte durch eine Kugelfläche vom Halbmesser r erfolgt.
Durch entsprechende Auswahl der Grösse des Halbmessers R kann erreicht werden, dass infolge der Stosskräfte die Fahrzeuge in bezug aufeinander keine schädliche Relativbewegung vollführen, weil sie daran durch die an der Kugelfläche auftretende Reibung verhindert werden. Eine derartige Relativbewegung könnte hauptsächlich dann eintreten, wenn die
<Desc/Clms Page number 4>
Mittellinien der beiden aneinandergekuppelten Kupplungen nicht in der gleichen Höhe liegen (also z. B. das eine Fahrzeug belastet, das andere jedoch unbelastet ist). Die in diesen Fällen auftretenden Stosskräfte haben das Bestreben, dasjenige Fahrzeug, dessen Mittellinie höher liegt, anzuheben, was in den Krümmungen des Geleises leicht zu einer Entgleisung führen könnte.
Auf Grund theoretischer Überlegung kann erwiesen werden, dass das Fahrzeug, dessen Mittellinie tiefer liegt, unter der Einwirkung der Stosskräfte das Fahrzeug, dessen Mittellinie höher liegt, nicht anheben wird, wenn der Höhenunterschied zwischen den Mittellinien der Pufferstangen der beiden Fahrzeuge : h Z 2 R 1), ist, wo u. den auf der Kugelfläche auftretenden Reibungskoeffizienten bedeutet.
Die Winkeleinstellfähigkeit der den Gegenstand der Erfindung bildenden Kupplung wird nicht nur durch die symmetrische Anordnung, sondern auch durch die Kürze der Kopflänge 1 der Kupplung günstig beeinflusst ; diese Tatsache kann leicht durch die Aufzeichnung der Winkeleinstellfähigkeit geprüft bzw. festgestellt werden. Aus dieser Tatsache folgt, dass man auf eine möglichst kurze Ausbildung des Kuppelkopfes bedacht sein muss. In den in den Fig. 1, 2,3 und 4 dargestellten Grundformen sind die Greif-und Stossflächen bzw. Winkeleinstellflächen derart ausgebildet, dass diese Grundform den denkbar kürzesten Kuppelkopf ergibt. Die übrigen Elemente der Kupplung sind derart ausgebildet und angeordnet, dass die Vorsprünge 3 und 4 nicht verlängert werden müssen.
Hiebei ist es günstiger, das die Zugkraft übertragende Element in der waagrechten Mittelebene der Kupplung anzuordnen, statt in der senkrechten Mittelebene. Aus den Fig. 1 und 3 ist nämlich zu ersehen, dass die Entfernung a grösser ist als die Entfernung b, weil der zwischen den Kuppelköpfen auszugleichende Höhenunterschied kleiner ist als der seitliche Unterschied und aus diesem Grunde die schräge Abscheidung an den Kanten 12 und 14 geringer ist als an den Kanten 11 und 13. Für das die Zugkraft übertragende Element ist daher innerhalb der Strecke a des Kuppelkopfes genügend Raum vorhanden, so dass die in Diagonalrichtung liegenden Vorsprünge nicht verlängert werden müssen. Diese Verlängerung wäre dagegen erforderlich, wenn das die Zugkraft übertragende Element in demjenigen Teil des Kopfes, der die Länge b besitzt, untergebracht wäre.
Da bei der erfindungsgemässen Bauart die beiden die Zugkraft übertragenden Elemente nur mit der Hälfte der Zugkraft belastet sind, kann das Ausmass des die Zugkraft übertragenden Elementes klein sein und auch in einem kleinen Raum untergebracht werden.
Bei der Anwendung eines um einen Zapfen schwingenden, die Zugkraft übertragenden Zughakens, kann dessen Nase breit, deshalb kurz und dennoch genügend stark ausgebildet werden. Da der Zughaken mittels des im rückwärtigen Teil des Kopfes angebrachten Zapfens die Zugkraft auf
EMI4.1
des Kopfes von der Einwirkung der Zugkraft entlastet. Es ist nicht nötig, den oberen Vorsprung zu verstärken und damit zu verlängern, wie dies erforderlich wäre, wenn das die Zugkraft übertragende Element ein verschiebbarer Verschluss wäre. Ausserdem kann der erfindungsgemässe Zughaken auch unter Zugkraft leichter gelöst werden als der Schubverschluss, weil bei dem Zughaken unter der Einwirkung der Zugkraft nur an einer Stelle die das Lösen verhindernde Reibungskraft auftritt.
Da sich der Taster 36 der Zeitsperre auf die genügend lange Fläche a der Gegenkupplung stützt, können die Fahrzeuge nach dem Lösen sich bis auf einen gewissen Abstand voneinander entfernen, ohne dass die Kupplung neuerlich in eine für den nächsten Kuppelvorgang bereite Stellung gelangen könnte, was bei den Rangierarbeiten der Fahrzeuge eine wichtige Forderung ist. Würde die Zeitsperre sich auf den Teil der Länge b des Gegenkopfes während dem Hin-und Herschieben der entkuppelten Fahrzeuge stützen, so könnten diese unbeabsichtigt leicht wieder zusammengekuppelt werden, da der Abstand b zu kurz ist. Im Falle einer solchen Anordnung müsste also die Fläche b und damit auch der Kuppelkopf verlängert werden.
Die erfindungsgemässe symmetrische und kurze Ausbildung des Kuppelkopfes ist aber nicht nur von dem Standpunkte der Winkeleinstellfähigkeit aus wesentlich. Ein anderer Vorteil ist z. B., dass im Falle einer solchen Ausbildung die Anschlüsse der verschiedenen Leitungen (Luftleitungen, elektrische Kabel usw. ) leichter neben der Kupplung angebracht werden können.
Einer der Vorteile der erfindungsgemässen Kupplung ist auch, dass die Kupplung auch ohne Anwendung von Federn wirkt, da jeder der einzelnen Bestandteile, infolge seines Eigengewichtes, die für die Wirkung der Kupplung nötige Lage einnimmt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.