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Mittelpufferkupplung für Eisenbahnfahrzeuge
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Kupplungskopf dient (Fig. 3a). Die Stirnplatte 22 ist im wesentlichen unter einem rechten Winkel zu der Längsachse des Kupplungskopfes angeordnet und weist eine Queröffnung 26 auf, durch welche sich ein 1m Inneren des Kopfes angelenktes, horizontal schwenkbares Kupplungsglied 27 erstreckt, welches einen Haken 27a mit seinem Vorderteil 27b und an dem hinteren Ende eine zur Aufnahme einer Anlenkachse 30 vorgesehene vertikale Öffnung 28 aufweist (Fig. 9 bzw. Fig. 1).
Der Vorderteil 27b des Hakens 27a weist an seiner Unterseite eine Ausnehmung 29 zur Aufnahme der Entkupplungsteile, beispielsweise des Armes 31a einer Nocke 31 auf (Fig. 3a). Dieser Entkupplungsteil er- streckt sich in die Ausnehmung 29 des Kupplungsgliedes 27 des gegenüberliegenden Kupplungskopfes und dient zum Ausschwenken des gegenüberliegenden Kupplungsgliedes aus-der Kupplungsstellung. Das Kupp-
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kopfes aufnehmen. Sie ist in dem Kupplungskopf 10 mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung ge- halten und ist in ihrer Bewegung nach oben durch einen flanschartigen Vorsprung 32 begrenzt. i An der äusseren Seite des rückwärtigen Teiles des Kupplungsgliedes 27 ist ein seitlich vorspringender
Ansatz 35 vorgesehen, gegen welchen sich das vordere Ende einer Feder 37, die in dem Kupplungskopf 10 untergebracht ist (Fig. 13) abstützen kann.
Die Feder 36 steht unter leichter Vorspannung. um das Kupp- lungsglied 27 in seine Kupplungsstellung zu drücken.
Der Vorderteil 27a des Kupplungsgliedes ist nun mit einer Anzahl von im folgenden beschriebenen Führungsflächen versehen, die verhältnismässig flach und im wesentlichen winklig zueinander angeordnet sind. um eine wirksame Ausrichtung der Kupplungsköpfe 10 während des Kupplungsvorganges herbeizu- führen. Im wesentlichen bestehen diese Führungstlächen aus oberen und unteren Schrägflächen und aus
Scheitelflächen, die in einem zwischen den Schrägflächen liegenden Niveau angeordnet sind.
Das in den Fig. 9, 9a und 9b dargestellte Kupplungsglied 27 weist an dem Vorderteil 27b des Hakens
27a eine, in der entkuppelten Stellung In der durch die Anlenkachse 30 und die Zugrichtung gehende Ver- tikalebene y - y gelegene Vorderkante 49a auf, von der sich, nach der dem Hakenmaul abgewendeten
Seite eine obere im wesentlichen leicht nach aussen gekrümmte und fast zur Gänze auf einer Seite der
Vertikalebene y - y gelegene und eine untere, ebene, schräge und zur Gänze auf einer Seite der Ver- tikalebene y - y und zu dieser im wesentlichen senkrecht gelegene Führungsscheitelfläche 34 bzw.
38 er- strecken, zwischen denen eine leicht nach rückwärts, wie bei 33a angedeutet, zur Seite konkav ge- krümmte und zur Vorderkante 49a zu schmal verlaufende vertikale Stirnscheitelfläche 33 verläuft.
Die Scheitelfläche 34, welche an eine im wesentlichen horizontale obere Fläche 36 des Kupplungs- gliedes grenzt, ist beispielsweise in Längsrichtung zu demselben unter einem Winkel von 450 geneigt, der mit dem Abstand von der Vertikalebene y - y zunimmt. Die Scheitelfläche 38 grenzt an eine untere
Begrenzungsfläche 29a der Ausnehmung 29 und an die äussere Seitenfläche 40 des Kupplungsgliedes.
Von dem vorderen und seitlichen Rand der Ausnehmung 29 erstreckt sich weiters eine im wesentlichen ebene Dreiecksfläche 41 nach unten und rückwärts, die etwa im gleichen Ausmass wie das äusserste Ende der Fläche 38 geneigt ist und an eine horizontale untere Begrenzungsfläche 42 des Kupplungsgliedes 27 angrenzt, von der sich eine im wesentlichen vertikal und in diagonaler Richtung angeordnete Führungsfläche 44 erstrecken, die die Ausnehmung 29 begrenzen. Die Führungsfläche 43, die mit der Dreiecksfläche 41 eine diagonal nach hinten verlaufende Linie 43a ergibt, erlaubt ein Zusammenwirken mit dem Entkuppelteil 31a der Nocke 31 bei allen möglichen Winkelstellungen dieses Teiles 31a.
Am Kupplungsglied 27 erstrecken sich weiters zwischen der Vorderkante 49a und der Hakenspitze 48 obere und untere schräg zur horizontalen Hakenober bzw. unterfläche 36 bzw. 42 verlaufende, im wesentlichen ebene Leitflächen 46,49 bzw. 52, 56, die im wesentlichen ebene, vertikale und diagonal nach rückwärts führende Stimleitflächen 45 bzw. 50 begrenzen, wobei die Fläche 46 eine im wesentli- chen trapezförmige und die Fläche 49 eine im wesentlichen rhombische Form aufweisen und mit der Linie 49b aneinandergrenzen.
Der in den Fig. 1, 2. 3 und 3a dargestellte Kupplungskopf 10 ist mit Richtflügeln 58 und 59 versehen, die an den Seitenwänden 23 bzw. an den gegenüberliegenden Seiten der Stirnplatte 22 angeordnet sind und die nicht nur zur Ausrichtung beim Kuppeln dienen, sondern auch eine Verriegelung bewirken, um eine gegenseitige horizontale oder vertikale Bewegung zweier miteinander gekuppelter Kupplungsköpfe, aber auch um ein Ineinanderschieben aneinandergehängter Wagen bei Entgleisungen usw. zu verhindern. Die beiden Flügel 58 und 59 jedes Kupplungskopfes 10 nehmen weiters in der Querrichtung zur Längsmittelachse eine Lage ein, die nicht allzuweit ausladend ist.
Dies wird insbesondere durch die Verminerung der Seitenausladung des Flügels 58 bewirkt, der sich von vorne gesehen (Fig. 3a) rechts befindet,
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wobei auch die Stirnplatte 22 in Querrichtung gesehen im wesentlichen nicht breiter als die Queröffnung 26 selbst ist, die nach dem horizontalen Schwenkbereich des Kupplungsgliedes 27 bemessen ist.
Der Flügel 58 ist mit einer zwischen zwei nach rückwärts ragenden Vertiefungen 74 angeordneten Erhebung 62 versehen, die einen parallel zur Achse X - Y verlaufenden, einen rechteckigen oder quai dratischenQuerschnitt aufweisenden Fortsatz bildet, der von einer oberen, im wesentlichen horizontalen Fläche 62b und einer inneren vertikalen Fläche 62c, sowie einer lotrechten, zur Öffnung 26 hin abgeschrägten Vorderfläche 62a. begrenzt ist. Die Seitenfläche 62c geht in eine vertikale, schräge Führungsfläche 64 über, die zur Vorderfläche 62a im wesentlichen parallel verläuft und in die Stirnplatte 22 übergeht.
Die Erhebung 62 ist weiters von ihrem vorderen rechteckigen oder quadratischen Teil an gegen die Ebene der Stirhplatte 22 zu pyramidenförmig erweitert, wobei die lotrechte Aussenwand des Fortsatzes von seiner Vorderkante bis vor die Stirnplattenebene führt und die pyramidenbildenden Führungsflächenpaare 66,67 bzw. 68, 69 mit ihren Verschneidungslinien70 und 72 ihre Spitze in dieser lotrechten Aussenwand der Erhebung 62 haben. Jede der nach rückwärts ragenden Vertiefungen 74 ist von einer vertikalen Rücki wand 74a, einer vertikalen Seitenwand 74b und einer horizontalen Führungswand 74c begrenzt, wobei oberhalb und unterhalb der Erhebung 62 von der Stirnplattenebene aus schräg nach rückwärts angeordnete Stirnleitflächen 76 vorgesehen sind, die bis zu dem vorderen Rand der Seitenwand 74b reichen, bis zu welchem auch die Verschneidungslinien 70 und 72 führen.
Der andere Flügel 59 ist mit einer zwischen zwei nach vorne ragenden Erhebungen 79,80 angeordneten Ausnehmung 78 versehen, die einen parallel zur Kupplungskopfachse X - Y mit gleichförmigen im wesentlichen dem schaftförmigen Fortsatz 62 entsprechenden Querschnitt verlaufenden Kanal mit einer Wand 78a und Seitenwände 78b bildet, dessen äussere lotrechte Seitenwand 78b in einem im Winkel zur Achse X - Y nach aussen führendenFUhrungsflansch89 übergeht. Die Ausnehmung 78 ist zur Aufnahme der Erhebung bzw. des Fortsatzes 62 eines gleichartigen Kupplungskopfes bestimmt, wobei die Wand 78 : mit der Fläche 62b sowie die innereSeitenwand 78b mit der inneren. vertikalen Fläche 62c zusammenwirken.
Zwischen den Erhebungen 62,79 und 80 und den Seitenwänden der zugehörigen Ausnehmungen 78 bzw. Vertiefungen 74 eines gleichartigen Kupplungskopfes ist ein geringes Spiel vorgesehen, wie am deutlichsten aus der Fig. 10 hervorgeht (bei C, zwischen der Erhebung 62 und der äusseren Seitenfläche 78b), um die Wände derAusnehmung78 vor jeder wesentlichen Beanspruchung bei der Übertragung der Zugkräfte während des Betriebes zu bewahren. Zwischen den Erhebungen 79 und 80 ist an dem Flügel 59 eine sich nach rückwärts und aussen erstreckendevertikale Leitfläche 81 angeordnet, deren Neigung im wesentlichen der Neigung der vertikalen Führungsfläche 64 entspricht.
Die Ausnehmung 78 ist weiters gegen die Stirnplattenebene zu pyramidenartig erweitert, wobei der an die zur Stirnplattenebene trapezförmig erweiterte lotrechte Seitenwand anschliessend verlaufende Führungsflansch an seinem unteren und oberen Ende mit den von der Stirnplatte nach vorne ragenden Erhebungen bis vor der Stirnplattenebene verbunden ist'und die pyramidenförmige Erweiterung der Ausnehmung mit ihren oberen und unteren pyramidenbildenden Leitflächen im Bereich der Verbindungsstellen des Führungsflansches mit den Erhebungen über die Stirnplattenebene hinaus sich in horizontale Innenflächen der Erhebungen fortsetzen, sowie im Bereich zwischen den Flächen zusätzliche. pyramidenbildende, in Querrichtung gesehen leicht konkav gekrümmte obere und untere Leitflächen angeordnet sind.
Die Leitflächen 82 und 83 bzw. die Stirnflächen 87 jeder Erhebung 79,80 sind hiebei für ein Zusammenwirken bei der Ausrichtung mit den Führungsflächen 67 und 69 bzw. der Stirnleitfläche 76 eines gleichartigen Kupplungskopfes vorgesehen. Jede der Erhebungen 79 und 80 weist weiters eine innere Seitenfläche 88 auf, die mit den vertikalen Seitenwänden 74b beim Kupplungsvorgang zusammenwirken.
Der vordere Rand des Führungsflansches 89 reicht in Querrichtung gesehen im wesentlichen genau so weit nach vorne als die Erhebungen 79 und 80, endet aber noch vor der Vorderkante 49a des Kupplungsgliedes 27, wogegen die Erhebung 62 über diese vorderste Kante des Kupplungsgliedes 27 vorragt, so dass die Verbindungslinie der Vorderkante des Flansches 89 und der Vorderkante der Erhebung 62 im Abstand vor der Vorderkante des Kupplungsgliedes 27 vorbeiführt (s. insbesondere in der Fig. 1 der Zeichnung) und auf diese Weise die erste Berührung beim Kupplungsvorgang zweier solcher gleichartiger Kupplungsköpfe 10, die um den maximalen Betrag der Richtungsabweichung unausgerichtet sind, zwischen den Richtflügeln und nicht zwischen den Kupplungsgliedern 27 erfolgt.
Die beiden Flügel 58 und 59 grenzen unmittelbar an die Seitenkanten der Stirnplatte 22 und die lotrechten Seitenwände 23 des Kupplungskopfgehäuses 12, wobei der sich von seinen Verbindungsstellen mit den Erhebungen 79, 80 aus nach aussen trapezförmig verjüngende Führungsflansch 89 in vertikaler Richtung genügend gross ist, um ein Zusammenwirken seiner Leitfläche 93 mit der Erhebung 62 eines gleichartigen
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Kupplungskopfes in allen Stellungen zu sichern, die dieser einnehmen kann, wenn er in vertikaler Rich- tung unausgerichtet ist.
Bei der erfindungsgemässen Mittelpufferkupplung für Eisenbahnfahrzeuge erfolgt die Verbindung der Übertragungsleitungen für Strom, Luft oder Dampf mit Hilfe der Stirnplatte 22 des Kupplungskopfes 10, wie in Fig. 3 bzw. 3a ersichtlich ist. Die Verbindungen für Strom, Luft und Dampf sind darin mit 94,95 und 96 bezeichnet. Wenn zwei solche sich einander gegenüberstehende Kupplungsköpfe 10 miteinander gekuppelt werden, so werden auch die Verbindungselemente für die erwähnten Übertragungsleitungen selbsttätig ausgerichtet und miteinander gekuppelt, wodurch flexible Schlauchverbindungen zwischen den
Wagen sowie deren manuelle Betätigung überflüssig sind. Es ist daher auch keine Bedienungsperson er- forderlich, welche die Kupplungsteile vorher einstellen oder in eine bestimmte Lage bringen muss.
Für das
Ankuppeln dient eine Spindel 98. die in einem Wandteil 99 drehbar gelagert ist (Fig. 2), welcher der Sei- tenwand 78b der Ausnehmung 78 am Flügel 59 benachbart ist. Sie durchsetzt die Seitenwand 23 des Kupp- lungskopfes- 10 nahe des erhöhten Oberwandteiles 25a und weist eine Öse 98 auf, die in Verbindung mit jedem geeigneten Auskuppelmechanismus, beispielsweise mit einer Auskuppelstange verwendbar ist.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Mittelpufferkupplung, insbesondere das Vermögen, in hori- zontaler Richtung anzufangen, ist in den Fig. 4-6 besonders deutlich veranschaulicht, wobei zwei solche
Kupplungsköpfe A und B beim Kuppelvorgang dargestellt sind.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, tritt die erste Berührung zwischen diesen Kuppelköpfen A und B, die ge- genüber einer Längsmittelachse X-X durch deren Drehzentren etwa um den maximalen Betrag (bei dem
Ausführungsbeispiel etwa 75 - 80 mm) versetzt sind, bei ihrer Bewegung zueinander zwischen den lot- rechten Vorderflächen 62a der Erhebungen 62 an den Flügeln 58 und der innersten Stelle der vertikalen
Leitfläche 81 an den Flügeln 59 der beiden Köpfe auf. Bei einer weiteren Bewegung zueinander kommen (Fig. 5) dieStirnleitflächen45 der Kupplungsglieder 27 in Kontakt und gleiten aneinander, wobei eine von der Seite wirkende Kraft ausgeübt wird, welche ein Auseinanderschwingen der Glieder 27 entgegen dem Druck der Feder 36 bewirkt (Fig. 6).
In dieser Stellung befindet sich der Vorderteil 27b jedes der Kupplungsglieder 27 fast zur Gänze hinter dem Vorderteil des gegenüberliegenden Gliedes. Ferner hat das Aneinandergleiten der zusammenwirkenden Flächen 62a und 81 eine seitliche Verschiebung der Kuppelköpfe A und B im Sinne einer Ausrichtung zur Folge. Wenn die beiden Kupplungshälften einander weiter genähert werden, gelangen sie in die Stellung nach Fig. 6, in der sie ausgerichtet sind und wobei die Erhebungen des einen Kupplungskopfes in die Ausnehmungen bzw. Vertiefungen des andem Kopfes eingeführt sind. Zwischen den Stirnplatten 22 besteht jedoch noch ein beträchtlicher Abstand, wenn die beidenHälften ausgerichtet sind und die Erhebungen 62 gerade in die Ausnehmung 78 eindringen.
Die endgültige Bewegung der Kupplungsköpfe in die gekuppelte Stellung ist daher nur eine Längsbewegung von beträchtlichem Ausmass, wodurch jede Möglichkeit zur Beschädigung der oben erwähnten Verbindungselemente an den Stimplatten für die Übertragungsleitungen ausgeschlossen ist.
In der Endstellung sind. wie in Fig. 10 gezeigt ist, die Kupplungsglieder 27 in der gekuppelten Stellung mit den im wesentlichen ebenen Stirnflächen 100 der Hakenteile 27a in vollem Kontakt zueinander. wobei auch die Stirnplatte 22 der Kupplungsköpfe 10 dicht aneinanderliegen, so dass. die auftretenden Stösse bzw. Pufferkräfte lediglich von den Stirnplatten 22 aufgenommen und daher Biegebeanspruchungen der für den Ausrichtvorgang dienenden Flügel 58 und 59 vermieden werden. Aus diesem Grunde ist auch zwischen den Stirnflächen 87 der Erhebungen 79 und 80 und der gegenüberliegenden Rückwand 74a eines gleichartigen Kupplungskopfes 10 ein Spielraum vorgesehen. Die Zugkräfte werden über die Kupplungsglieder 27 unmittelbar auf die zugehörigen Anlenkbolzen 30 übertragen.
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Fall, bei welchem die Kupplungsköpfe wieder in seitlicher Richtung verschoben sind, aber die seitliche Verschiebung der einzelnen Köpfe auf verschiedenen Seiten der Längsmittellinie X - X liegt. Aus der Fig. 7 ist ersichtlich, dass bei der gegenseitigen Annäherung der Kupplungsköpfe die erste Berührung zwischen der Vorderfläche 62a der Erhebung 62 jedes Kupplungskopfes und der Leitfläche 93 des Führungsflansches 89 erfolgt, so dass in dieser Stellung zwischen den beiden Kupplungsgliedern 27 ein Spielraum frei bleibt. Bei weiterer Bewegung zueinander tritt dann ein Gleiten in
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Diese Berührung trachtet die Kupplungsglieder 27 auseinanderzuschwenken, da ein Gleiten zwischen den Flächen 50 und 45 beider Vorderteile 27b auftritt, bis sich die Erhebungen 62 an jedem Kupplungskopf 10 in die Ausnehmungen 78 zu bewegen beginnen, worauf die Hakenkopfteile 27a aneinander gleiten, bis die Endstellung erreicht ist. die Endstellung erreicht ist.
Die, Fig. 11 und 12 veranschaulichen einen Fall, in dem die Kupplungsköpfe A und B nicht nur in ver-
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befinden oder der eine Kopf auf der einen und der zweite Kupplungskopf auf der andern Seite dieser Linie X - X verschwenkt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mittelpufferkupplung für Eisenbahnfahrzeuge, welche Kupplung einen schwenkbaren hohlen Kupp- lungskopf mit einer senkrecht zur Zugrichtung angeordneten Stirnplatte, durch welche sich ein im Inneren i des Kopfes angelenktes, horizontal schwenkbares Kupplungsglied erstreckt, aufweist, wobei an den gegen- überliegenden Seiten der Stirnplatte Richtflügel mit paarweisen Erhebungen und Vertiefungen bzw.
Aus- nehmungen, die mit entsprechenden Teilen eines gleichartigen Kupplungskopfes gegenseitig in Eingriff kommen, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem einen Flügel (59) zwischen zwei nach vorne ragenden Erhebungen (79, 80) angeordnete Ausnehmung (78) einen parallel zur Kupplungskopf- achse (X, Y) mit gleichförmigem Querschnitt verlaufenden, beispielsweise rechteckigen oder quadrati- schen Kanal bildet, dessen äussere lotrechteSeitenwand (78b) in einen im Winkel zur Achse (X - Y) nach aussen führenden Führungsflansch (89)'übergeht und dass die an dem Flügel (58) auf der andern Seite des
Kupplungskopfes zwischen zwei nach rückwärts ragenden Vertiefungen (74) angeordnete Erhebung (62) einen parallel zur Achse (X, Y) verlaufenden, im wesentlichen dem Kanalquerschnitt der Ausnehmung (78) entsprechenden Fortsatz bildet,
dessen lotrechte Vorderfläche (62a) zu der sich in der im wesentli- chen ebenen Stirnplatte (22) befindlichen Öffnung (26) für das Kupplungsglied (27) abgeschrägt ist und in Querrichtung gesehen über die vorderste Kante des Kupplungsgliedes (27) vorragt, wobei die Verbin-