WO2019101552A1 - Stirnplatte für einen schienenfahrzeugkupplungskopf und schienenfahrzeugkupplungskopf - Google Patents

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WO2019101552A1
WO2019101552A1 PCT/EP2018/080859 EP2018080859W WO2019101552A1 WO 2019101552 A1 WO2019101552 A1 WO 2019101552A1 EP 2018080859 W EP2018080859 W EP 2018080859W WO 2019101552 A1 WO2019101552 A1 WO 2019101552A1
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Andreas Schwinning
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Voith Patent GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G3/00—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements
    • B61G3/16—Couplings comprising mating parts of similar shape or form which can be coupled without the use of any additional element or elements with coupling heads rigidly connected by rotatable hook plates or discs and balancing links, the coupling members forming a parallelogram, e.g. "Scharfenberg" type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories

Definitions

  • the present invention relates to a front plate for a rail vehicle coupling head and a rail vehicle coupling head with such a front plate.
  • EP 1 805 073 B1, EP 1 632 414 B1 and EP 1 293 409 A1 disclose rail vehicle coupling heads with electrically heatable end plates.
  • WO 2015/036482 A1 discloses a coupling head of a central buffer coupling with a coupling head housing and with a face plate terminating the coupling head housing and detachably connected to the coupling head housing, wherein the coupling head housing has a first connection region for coupling to the end plate and a second connection region for establishing the connection to a coupling rod and the coupling head housing is integrally designed as a forging component, wherein the first connection region is formed on the coupling head housing of at least two mutually separated contact surfaces for at least indirect support on partial surfaces of the end plate and the
  • Coupling head housing in the first connection area is connected to the face plate via non-positive connections.
  • the present invention has for its object to provide an end plate for a rail vehicle coupling head, in which the need for manual removal of snow or ice accumulation is also at least largely avoided if no electrical heating is provided.
  • An end plate according to the invention for a rail vehicle coupling head has
  • Clutch elements comprising a coupling projection which projects in a front direction of the end plate, and a coupling opening for receiving a coupling projection of opposing coupling elements of a compatible face plate. Accordingly, the front direction from a front side of the end plate is the direction in which the end plate can be moved relative to a counter-coupling to couple two rail vehicle coupling heads together.
  • the coupling projection may for example comprise a so-called coupling cone, also called standard coupling cone, or be formed by this.
  • the Coupling opening is circular in particular in cross-section and cylindrical or funnel-shaped in order to accommodate a corresponding coupling cone against the same can.
  • the front plate has a frontal contact surface, that is, a facing in the direction of the frontal contact surface in order to absorb pressure forces when coupling the compatible face plate of another rail vehicle coupling head.
  • the frontal contact surfaces of both end plates abut each other.
  • the front-side contact surface of the end plate is provided with at least one outside of the coupling elements positioned at least partially open edge recess. That It may be provided a single contiguous recess, which is at least partially open to the edge, or it may be provided at least partially open-edged recesses two or more individual.
  • the open-edged recess causes the coupling process, when the two end plates to be coupled to each other to be coupled rail vehicle coupling heads that trapped between the face plates and stripped during the dome operation or compressed snow can escape into the at least one recess and the open-edge section and thus reaches the engagement region of the two end plates or the coupling elements out.
  • the remaining components such as the coupling elements can be maintained without modification, which also allows to provide the invention in different types of couplings and coupler head variants, regardless of whether the rail vehicle coupling head is provided with a releasable end plate, provided a compressed air coupling is and / or a so-called gripper is provided.
  • the end-face contact surface may for example comprise or be formed by a multiplicity of contact surface segments which are positioned distributed on the front side of the end plate and are raised relative to adjacent regions, ie protrude with respect to these.
  • Each contact surface segment has in particular a flat front surface, which is aligned to be able to rest against the end plate of a counter-coupling or of a rail vehicle coupling head to be coupled.
  • the contact surface segments are in particular positioned and configured in such a way that they provide spatially separate local force introduction regions for receiving compressive forces during the coupling process.
  • the number and size of the contact surface segments can be chosen such that the total contact area is reduced to a necessary minimum in order to reliably transmit the compressive forces occurring during operation.
  • the contact surface segments may collectively bear a compressive force of at least 2,000 kN (kilonewtons) or more. With such comparatively small contact surface segments, the risk of snow or ice accumulation adhering to these contact surface segments is minimized.
  • the arrangement of the contact surface segments and geometric design of these is essentially dependent on the basic geometry of the face plate and the arrangement of the coupling elements.
  • the arrangement of the contact surface segments takes place at a distance from the coupling elements to form at least a portion of an at least partially open-edged recess. This extends into the region of the outer circumference of the face plate, preferably directly to the outer periphery of the face plate.
  • the face plate is characterized by a substantially rectangular base.
  • this can be extended by surface areas for the arrangement of the gripper or other slide-in surfaces for the dome operation.
  • the arrangement of the coupling elements is centrally.
  • the arrangement of the contact surface segments then takes place in this case, preferably in the four corner regions outside the coupling elements, wherein the contact surface segments are either flush with the outer periphery of the end plate or provided in the outer edge region or in the region of the outer periphery on the front side. In the latter case, these form with the pointing in the direction of the outer periphery of the face plate surface areas additional sliding surfaces for snow, etc.
  • the face plate according to the invention preferably has a plurality of edge-open recesses positioned outside the coupling elements.
  • the individual edge-open recesses or sections of an open-edged recess particularly preferably extend around the coupling elements and between the individual contact surface segments to the outer circumference of the end plate. Preferably, these close flush with the outer circumference.
  • the at least one open-edged recess may comprise at least one bevel arranged in an edge region of the recess, the surface of which faces in the direction of the edge.
  • the end plate in the region of the slope on a chamfer, ie a surface on the front side, which is increasingly set back towards the edge.
  • the recess may also be provided with bevels pointing towards the center, i. are directed in particular along the outer periphery between two contact surface segments starting from these in each case in the middle.
  • That the bevels of the recesses may be particularly in the edge region, i. Area of the outer circumference with respect to the contact surface and / or the base of the recess in the direction of the coupling elements to the edge region considered (in installation position height direction) and / or transversely thereto (in installation position width direction) to be designed to extend.
  • the bevels and bevels can vary depending on the manufacturing process.
  • the slope preferably has an angle of at least 10 ° to the contact surface and / or a base of the recess.
  • the circumferential surface areas of the contact surface segments defining the recess which are arranged perpendicular or at an angle to the actual contact surface with respect to the base of the recess and define the contour of the recess, are designed to extend in the direction of the outer circumference in that the individual open-edged recess is characterized towards the outer circumference of the front plate along each circumferential surface either by the same width or a constant cross-sectional geometry in a plane parallel to the contact surface between two adjacent contact surface segments or preferably with changing cross-sectional geometry, in particular extension in the direction Outer circumference of the end plate is formed.
  • the at least one, at least partially open-edged recess may vary with respect to the geometric dimensions in the individual directions over their extension over the end face of the face plate.
  • the recess can be designed with the same height / depth or variable height / depth in the longitudinal direction of the end plate, furthermore, their configuration can vary in the direction of the outer circumference of the end plate.
  • the at least one open-edged recess comprises at least one circumferential groove partially or completely enclosing the coupling projection over its circumference, at least in sections, in particular exclusively in sections.
  • the front-side contact surface has at least three or four raised contact surface segments distributed along the outer circumference of the contact surface. If the contact surface has an at least substantially quadrangular or rectangular shape, it is possible, for example, for each corner to provide a raised contact surface segment.
  • the end plate on a protruding in the front direction of the end plate gripper which is at least partially border-open recess over its circumference at least partially or completely enclosed, depending on the embodiment, openings or openings may be provided by
  • this edge-open recess enclosing the gripper is formed by a flat surface that is parallel or at an angle to the contact surface.
  • the gripper extends from such a surface.
  • the gripper may for example be formed by or comprise an arcuate or angled bar, which in particular protrudes from the surface.
  • the at least one open-edged recess preferably has a base area which is set back by at least 2.5 mm or at least 5 mm with respect to the contact surface.
  • the base surface can run partially or completely parallel to the contact surface, but in particular also have said slope (s) in at least one or a few sections.
  • the front plate according to the invention is in particular free of electrical heating.
  • the invention can also be used in combination with electrically heated face plates.
  • a rail vehicle coupling head according to the invention has a coupling head housing and an end plate according to the invention that is detachably or non-detachably connected to the coupling head housing.
  • the rail vehicle coupling head can be designed, for example, as a freight coupling or component of a freight coupling.
  • the invention is particularly applicable to central buffer couplings.
  • the application can be made for passenger and freight applications.
  • Figure 1 is a three-dimensional plan view of an end plate according to the invention.
  • FIG. 2 shows a lateral sectional view through the front plate from FIG. 1.
  • an end plate 10 is shown, which may either be integrally formed with a coupling head housing 11 or detachably connected to such a coupling head housing.
  • a corresponding coupling head housing 1 1 is shown in dashed lines schematically in Figure 2.
  • the face plate 10 and the coupling head housing 1 1 together form a rail vehicle coupling head 13 or are at least the same components.
  • a coordinate system is applied to the face plate 10 by way of example.
  • the X direction corresponds to the longitudinal direction of the rail vehicle.
  • the Y-direction describes the width direction, ie direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the Z direction describes the height direction.
  • the end plate 10 has a coupling head housing 1 1 directed away end face 14 for cooperation with a counter-rail vehicle coupling head, not shown. At the rear side directed away from the front side 14, the end plate 10 is either integrally formed with it, depending on the connection to the coupling head housing 11, or it is designed and connected to cooperate therewith.
  • the front plate 10 has an end face 7 for cooperation with a contact surface of a counter rail vehicle coupling head, in particular for receiving compressive forces when coupling the compatible face plate of a counter-rail vehicle coupling head.
  • the end face 14 also has corresponding coupling elements for coupling with the counter-rail vehicle coupling.
  • a coupling projection 1 out which is designed here as a coupling cone.
  • the front-side contact surface 7 is provided with at least one recess 3 which is positioned outside the coupling elements and opens at least in sections.
  • the contact surface 7 is formed by individual distributed over the circumference of the end plate 10 arranged contact surface segments 5.
  • the contact surface 7 is formed by individual distributed over the circumference of the end plate 10 arranged contact surface segments 5.
  • four contact surface segments 5 are provided, each a contact surface segment 5 in the region of each corner of the end plate 10 in training this with a substantially rectangular base on which the coupling elements are provided and another contact surface segment between two arranged in the corner regions in the width direction contact surface segments 5.
  • the embodiment the sectionally open edge recess in the edge region or in the region of the outer periphery of the end plate 10 may vary depending on the manufacturing process. If the end plate 10 has a particularly long extent between the corners, in particular an additional contact surface segment 5 can be provided between the corners, for example, in the axial center, as shown in the figure 1.
  • This contact surface segment 5 here has a ring shape.
  • a protruding from the front plate 10 in the front direction gripper 8 is provided, which cooperates with a corresponding gripper of the counter-coupling to center the two end plates or rail vehicle coupling heads together during the dome operation.
  • the frontal contact surface 7 is provided according to the invention outside of here by the coupling projection 1, the coupling opening 6 and the gripper 7 formed coupling elements with a sectionally edge-open recess 3.
  • This open-edged recess 3 can be regarded as a single contiguous open-edged recess or as a multiplicity of recesses 3 provided at least partially open at the edge, preferably completely open-edged.
  • the contact surface 7 is segmented into the individual contact surface segments 5. This results between the contact surface segments 5 a space in which snow can penetrate during coupling.
  • the outside of the coupling elements positioned at least one at least partially open-edged recess 3 extends from the region of the outer periphery, preferably directly from the outer periphery 15 of the face plate 10 descriptive Grudgeometrie in the direction of the coupling elements, in particular at a distance therefrom. If this is substantially rectangular, the recesses in the respective corner regions extend as far as the outer circumference 15, wherein the latter divides the contact surface 7 into segments which are arranged spatially separated from one another and form local force introduction regions.
  • bevels 4 are provided in edge regions, ie in the region of the outer periphery 15 of the end plate 10 or the open-edged recess 3.
  • two bevels 4 are at the upper end of the end plate 10 provided, and another at the open-edge recess 3 and the part of the open-edged recess 3, from which / which the gripper 8 protrudes.
  • screw openings 12 are provided, which are provided here in the contact surface segments 5. In order to avoid trapping of snow in these screw holes 12, they could also be executed open-edge.
  • the open-edged recess 3 which encloses the gripper 8, by a comparison with other open-edge recesses.
  • This set-back surface 9 may, for example, be aligned at an angle to the contact surface 7 or the remaining regions of the open-edged recesses 3. However, a parallel alignment is also considered.
  • the recessed here surface 9 may be provided in a common plane with the other areas of the open-edged recesses 3, to form a common base of the open-edged recesses 3. Also complementary breakthroughs in the gripper area are possible. Compressed snow can also be pushed through and fall out at the back. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stirnplatte (10) für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf mit Kupplungselementen, umfassend einen Kupplungsvorsprung (1), der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte (10) hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung (6) zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Kupplungselementen einer kompatiblen Stirnplatte, wobei die Stirnplatte (10) eine stirnseitige Kontaktfläche (7) zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte aufweist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (3) versehen ist.

Description

Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf und
Schienenfahrzeugkupplungskopf
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf sowie einen Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einer solchen Stirnplatte.
Für den Winterbetrieb von Schienenfahrzeugen ist es notwendig, deren Kupplungsköpfe weitgehend frei von Eis und Schnee zu halten, weil am Kupplungskopf, insbesondere an der Stirnplatte des Kupplungskopfes anhaftende Eis- und Schneeanhäufungen ein ordnungsgemäßes Kuppeln des Schienenfahrzeugkupplungskopfes blockieren können. Beispielsweise weisen die Stirnplatten von Schienenfahrzeugkupplungsköpfen die Kupplungselemente umschließende senkrechte stirnseitige Kontaktflächen auf, welche die Druckkräfte zwischen den Stirnplatten miteinander gekuppelter Schienenfahrzeugkupplungsköpfe übertragen. Wenn nun Schnee- oder Eisanhäufungen an diesen Kontaktflächen anhaften, so können die Stirnplatten und damit die Kupplungsköpfe nicht weit genug gegeneinander geschoben werden, um die Kupplungselemente beider Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander zu kuppeln.
Herkömmlich müssen daher entsprechende Eis- und Schneeanhäufungen manuell von den Stirnplatten entfernt werden. Im Bereich von Personenwagen von Schienenfahrzeugen oder auch bei Triebfahrzeugen kann auch eine elektrische Heizung der Stirnplatten vorgesehen, um die Eis- und Schneeanhäufungen abzutauen. Beispielsweise bei Frachtkupplungen, wie sie die vorliegende Erfindung insbesondere betrifft, steht jedoch keine elektrische Energie für entsprechende elektrische Heizvorrichtungen zur Verfügung, sodass hier in der Praxis nach wie vor die manuelle Entfernung der Eis- und Schneeanhäufungen erforderlich ist.
Die Druckschriften EP 1 805 073 B1 , EP 1 632 414 B1 und EP 1 293 409 A1 offenbaren Schienenfahrzeugkupplungsköpfe mit elektrisch beheizbaren Stirnplatten. WO 2015/036482 A1 offenbart einen Kupplungskopf einer Mittelpufferkupplung mit einem Kupplungskopfgehäuse und mit einer das Kupplungskopfgehäuse stirnseitig abschließenden und lösbar mit dem Kupplungskopfgehäuse verbundenen Stirnplatte, wobei das Kupplungskopfgehäuse einen ersten Anschlussbereich zur Kopplung mit der Stirnplatte und einen zweiten Anschlussbereich zur Herstellung der Verbindung mit einer Kupplungsstange aufweist und das Kupplungskopfgehäuse einteilig als Schmiedebauteil ausgelegt ist, wobei der erste Anschlussbereich am Kupplungskopfgehäuse von zumindest zwei voneinander getrennt angeordneten Kontaktflächen zur zumindest mittelbaren Abstützung an Teilflächen der Stirnplatte gebildet wird und das
Kupplungskopfgehäuse im ersten Anschlussbereich mit der Stirnplatte über kraftschlüssige Verbindungen verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf anzugeben, bei welcher die Notwendigkeit des manuellen Entfernens von Schnee- oder Eisanhäufungen auch dann zumindest weitgehend vermieden wird, wenn keine elektrische Beheizung vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Stirnplatte mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einer entsprechenden Stirnplatte angegeben.
Eine erfindungsgemäße Stirnplatte für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf weist
Kupplungselemente auf, umfassend einen Kupplungsvorsprung, der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Kupplungselementen einer kompatiblen Stirnplatte. Demgemäß ist die Frontrichtung ausgehend von einer Frontseite der Stirnplatte jene Richtung, in welche die Stirnplatte relativ auf eine Gegenkupplung zu bewegt werden kann, um zwei Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander zu kuppeln.
Der Kupplungsvorsprung kann beispielsweise einen sogenannten Kupplungskegel, auch Standard-Kupplungskegel genannt, umfassen oder durch diesen gebildet werden. Die Kupplungsöffnung ist insbesondere im Querschnitt kreisrund und zylindrisch oder trichterförmig, um einen entsprechenden Kupplungskegel gegengleich aufnehmen zu können.
Die Stirnplatte weist eine stirnseitige Kontaktfläche, also eine in Richtung der Frontrichtung weisende Kontaktfläche auf, um Druckkräfte beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte eines anderen Schienenfahrzeugkupplungskopfes aufnehmen zu können. Bei einem solchen Ankuppeln liegen die stirnseitigen Kontaktflächen beider Stirnplatten aneinander an.
Erfindungsgemäß ist die stirnseitige Kontaktfläche der Stirnplatte mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung versehen. D.h. es kann eine einzige zusammenhängende Aussparung vorgesehen sein, welche zumindest abschnittsweise randoffen ist oder aber es können zwei oder mehrere einzelne zumindest abschnittsweise randoffene Aussparungen vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße randoffene Aussparung bewirkt, dass beim Kuppelvorgang, wenn sich die beiden Stirnplatten miteinander zu kuppelnder Schienenfahrzeugkupplungsköpfe aufeinander zu bewegen, dass zwischen den Stirnplatten eingeschlossener und beim Kuppelvorgang abgestreifter oder zusammengedrückter Schnee in die wenigstens eine Aussparung und über deren randoffenen Abschnitt ausweichen kann und damit aus dem Eingriffsbereich der beiden Stirnplatten beziehungsweise der Kupplungselemente heraus gelangt. Durch diese vergleichsweise einfach produzierbare Gestaltung der Stirnplatte können die übrigen Bauteile wie die Kupplungselemente ohne Veränderung beibehalten werden, was zugleich ermöglicht, die Erfindung bei verschiedenen Kupplungstypen und Kupplungskopfvarianten vorzusehen, ungeachtet dessen, ob der Schienenfahrzeugkupplungskopf beispielsweise mit einer lösbaren Stirnplatte versehen ist, eine Druckluftkupplung vorgesehen ist und/oder ein sogenannter Greifer vorgesehen ist. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Aussparung bei jedem der genannten Kupplungsköpfe bzw. Kupplungskopfvarianten anwendbar. Die stirnseitige Kontaktfläche kann beispielsweise eine Vielzahl von Kontaktflächensegmenten umfassen oder durch diese gebildet werden, welche auf der Frontseite der Stirnplatte verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind, also gegenüber diesen vorstehen. Jedes Kontaktflächensegment weist insbesondere eine ebene Frontfläche auf, die dazu ausgerichtet ist, an der Stirnplatte einer Gegenkupplung beziehungsweise eines zu kuppelnden Schienenfahrzeugkupplungskopfes anliegen zu können.
Die Kontaktflächensegmente sind insbesondere derart positioniert und ausgebildet, dass diese räumlich getrennt voneinander angeordnete lokale Krafteinleitungsbereiche zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppelvorgang bereitstellen.
Die Anzahl und Größe der Kontaktflächensegmente kann derart gewählt werden, dass die Kontaktfläche insgesamt auf ein notwendiges Minimum reduziert ist, um die im Betrieb auftretenden Druckkräfte zuverlässig übertragen zu können. Beispielsweise können die Kontaktflächensegmente gemeinsam eine Druckkraft von wenigstens 2.000 kN (Kilonewton) oder mehr ertragen. Bei solchen vergleichsweise kleinen Kontaktflächensegmenten ist die Gefahr des Anhaftens von Schnee- oder Eisanhäufungen an diesen Kontaktflächensegmenten minimiert.
Die Anordnung der Kontaktflächensegmente und geometrische Ausgestaltung dieser ist dabei im Wesentlichen von der Grundgeometrie der Stirnplatte und der Anordnung der Kuppelelemente abhängig. Die Anordnung der Kontaktflächensegmente erfolgt in einem Abstand zu den Kuppelelementen unter Ausbildung zumindest eines Teilbereiches einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung. Diese erstreckt sich in den Bereich des Außenumfanges der Stirnplatte, vorzugsweise direkt bis zum Außenumfang der Stirnplatte.
Vorzugsweise ist die Stirnplatte durch eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche charakterisiert. Zusätzlich kann diese um Flächenbereiche zur Anordnung des Greifers oder anderer Eingleitflächen für den Kuppelvorgang erweitert sein. Die Anordnung der Kuppelelemente erfolgt zentral. Die Anordnung der Kontaktflächensegmente erfolgt dann in diesem Fall vorzugsweise in den vier Eckenbereichen außerhalb der Kuppelelemente, wobei die Kontaktflächensegmente entweder bündig mit dem Außenumfang der Stirnplatte abschließen oder aber im äußeren Randbereich bzw. im Bereich des Außenumfanges an der Stirnseite vorgesehen sind. Im letztgenannten Fall bilden diese mit den in Richtung zum Außenumfang der Stirnplatte weisenden Flächenbereichen zusätzliche Abgleitflächen für Schnee etc.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Stirnplatte eine Vielzahl von außerhalb der Kupplungselemente positionierten randoffenen Aussparungen auf. Die einzelnen randoffenen Aussparungen bzw. Abschnitte einer randoffenen Aussparung erstrecken sich besonders bevorzugt um die Kuppelelemente und zwischen den einzelnen Kontaktflächensegmenten zum Außenumfang der Stirnplatte. Vorzugsweise schließen diese bündig mit dem Außenumfang ab.
Um den Abtransport von Schnee während des Kuppelvorgangs zu optimieren, kann die wenigstens eine randoffene Aussparung wenigstens eine in einem Randbereich der Aussparung angeordnete Schräge umfassen, deren Oberfläche in Richtung des Randes gewandt ist. In anderen Worten weist die Stirnplatte im Bereich der Schräge eine Fase auf, also eine Oberfläche auf der Frontseite, die zum Rand hin zunehmend zurückversetzt ist. Dadurch wird der für den Abtransport von Schnee zur Verfügung stehende Raum hin zum Außenumfang der Stirnplatte vergrößert. Alternativ oder zusätzlich kann die Aussparung auch mit Schrägen versehen sein, die in Richtung zur Mitte hin, d.h. insbesondere entlang des Außenumfanges zwischen zwei Kontaktflächensegmenten ausgehend von diesen jeweils in die Mitte hin gerichtet sind.
D.h. die Schrägen der Aussparungen können insbesondere im Randbereich, d.h. Bereich des Außenumfanges gegenüber der Kontaktfläche und/oder der Grundfläche der Aussparung in Richtung von den Kuppelelementen zum Randbereich betrachtet (in Einbaulage Höhenrichtung) und/oder quer dazu (in Einbaulage Breitenrichtung) verlaufend ausgebildet sein.
Die Fasen und Schrägen können dabei je nach Fertigungsverfahren variieren. Die Schräge weist bevorzugt einen Winkel von wenigstens 10° zu der Kontaktfläche und/oder einer Grundfläche der Aussparung auf.
Ferner kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass die die Aussparung definierenden Umfangsflächenbereiche der Kontaktflächensegmente, welche senkrecht oder in einem Winkel zur eigentlichen Kontaktfläche gegenüber der Grundfläche der Aussparung verlaufend angeordnet sind und die Kontur der Aussparung mit definieren, in Richtung zum Außenumfang derart verlaufend ausgebildet sind, dass die einzelne randoffene Aussparung zum Außenumfang der Stirnplatte hin jeweils entlang dieser Umfangsfläche entweder durch die gleiche Weite bzw. eine konstante Querschnittsgeometrie in einer Ebene parallel zur Kontaktfläche betrachtet zwischen zwei benachbarten Kontaktflächensegmenten charakterisiert ist oder aber vorzugsweise mit sich ändernder Querschnittsgeometrie, insbesondere Erweiterung in Richtung Außenumfang der Stirnplatte ausgebildet ist.
Die zumindest eine, zumindest abschnittsweise randoffene Aussparung kann hinsichtlich der geometrischen Abmessungen in den einzelnen Richtungen über deren Erstreckung über die Stirnseite der Stirnplatte variieren. So kann die Aussparung mit gleicher Höhe/Tiefe oder variabler Höhe/Tiefe in Längsrichtung der Stirnplatte betrachtet ausgeführt sein, ferner kann deren Ausgestaltung in Richtung zum Außenumfang der Stirnplatte variieren.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die wenigstens eine randoffene Aussparung wenigstens eine den Kupplungsvorsprung über seinem Umfang teilweise oder vollständig umschließende zumindest abschnittsweise, insbesondere ausschließlich abschnittsweise, randoffene Umfangsnut.
Wenn einzelne die stirnseitige Kontaktfläche ausbildende Kontaktflächensegmente vorgesehen sind, so ist deren Oberfläche beziehungsweise Frontfläche bevorzugt kleiner als die Oberfläche beziehungsweise Frontfläche der wenigstens einen zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung. Die Frontfläche der wenigstens einen randoffenen Aussparung wird vorliegend auch als Grundfläche bezeichnet. Beispielsweise weist die stirnseitige Kontaktfläche wenigstens drei oder vier entlang des äußeren Umfangs der Kontaktfläche verteilt angeordnete erhabene Kontaktflächensegmente auf. Wenn die Kontaktfläche eine zumindest im Wesentlichen viereckige oder rechteckige Form aufweist, kann beispielsweise je Ecke ein erhabenes Kontaktflächensegment vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Stirnplatte einen in der Frontrichtung von der Stirnplatte hervorstehenden Greifer auf, der von einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung über seinem Umfang zumindest teilweise oder vollständig umschlossen wird, wobei je nach Ausführungsform auch Öffnungen bzw. Durchbrüche vorgesehen sein können, durch die komprimierter Schnee ausweichen kann.. Beispielsweise wird diese den Greifer umschließende randoffene Aussparung durch eine ebene, parallel oder winklig zu der Kontaktfläche zurückversetzte Fläche gebildet. In anderen Worten, erstreckt sich der Greifer ausgehend von einer solchen Fläche. Der Greifer kann beispielsweise durch eine bogenförmige oder abgewinkelte Stange gebildet werden oder eine solche umfassen, die insbesondere aus der Fläche hervorsteht.
Die wenigstens eine randoffene Aussparung weist bevorzugt eine Grundfläche auf, die um wenigstens 2,5 mm oder wenigstens 5 mm gegenüber der Kontaktfläche zurückversetzt ist. Die Grundfläche kann teilweise oder vollständig parallel zur der Kontaktfläche verlaufen, insbesondere jedoch auch zumindest in einem oder einigen Abschnitten die genannte Schräge(n) aufweisen.
Diese deutliche Zurückversetzung der Grundfläche gegenüber der Kontaktfläche bildet während des Kuppelvorgangs und im gekuppelten Zustand einen ausreichenden Raum, in welchen Schnee und Eis verdrängt werden kann, ohne den Kuppelvorgang oder den gekuppelten Zustand zu beeinträchtigen. Die erfindungsgemäße Stirnplatte ist insbesondere frei von einer elektrischen Beheizung. Jedoch kann die Erfindung auch in Kombination mit elektrisch beheizten Stirnplatten angewendet werden.
Ein erfindungsgemäßer Schienenfahrzeugkupplungskopf weist ein Kupplungskopfgehäuse und eine lösbar oder unlösbar am Kupplungskopfgehäuse angeschlossene erfindungsgemäße Stirnplatte auf. Der Schienenfahrzeugkupplungskopf kann beispielsweise als Frachtkupplung beziehungsweise Bestandteil einer Frachtkupplung ausgebildet sein.
Die Erfindung ist besonders bei Mittelpufferkupplungen anwendbar. Die Anwendung kann für Passagier- und Frachtanwendungen erfolgen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine dreidimensionale Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Stirnplatte;
Figur 2 eine seitliche Schnittansicht durch die Stirnplatte aus der Figur 1.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Stirnplatte 10 dargestellt, die entweder einteilig mit einem Kupplungskopfgehäuse 11 ausgebildet sein kann oder lösbar an ein solches Kupplungskopfgehäuse angeschlossen werden kann. Ein entsprechendes Kupplungskopfgehäuse 1 1 ist in gestrichelten Linien schematisch in der Figur 2 gezeigt. Die Stirnplatte 10 und das Kupplungskopfgehäuse 1 1 bilden zusammen einen Schienenfahrzeugkupplungskopf 13 oder sind zumindest Bauteile desselben.
In Figur 1 ist beispielhaft ein Koordinatensystem an die Stirnplatte 10 angelegt. Die X- Richtung entspricht in Einbaulage am Schienenfahrzeugkupplungskopf 13 der Längsrichtung des Schienenfahrzeuges. Die Y-Richtung beschreibt die Breitenrichtung, d.h. Richtung senkrecht zur Längsrichtung. Die Z-Richtung beschreibt die Höhenrichtung. Die Stirnplatte 10 weist eine vom Kupplungskopfgehäuse 1 1 weg gerichtete Stirnseite 14 zum Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten Gegen- Schienenfahrzeugkupplungskopf auf. An der von der Stirnseite 14 weg gerichteten rückwärtigen Seite ist die Stirnplatte 10 je nach Anbindung an das Kupplungskopfgehäuse 11 entweder mit diesem einteilig ausgebildet oder aber zum Zusammenwirken mit diesem ausgebildet und verbunden.
Die Stirnplatte 10 weist eine stirnseitige Kontaktfläche 7 zum Zusammenwirken mit einer Kontaktfläche eines Gegen-Schienenfahrzeugkupplungskopfes, insbesondere zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte eines Gegen- Schienenfahrzeugkupplungskopfes auf. Die Stirnseite 14 weist ferner entsprechende Kupplungselemente zum Kuppeln mit der Gegen-Schienenfahrzeugkupplung auf. Dazu ragt im dargestellten Fall in Frontrichtung aus der Stirnplatte 10 ein Kupplungsvorsprung 1 heraus, der hier als Kupplungskegel ausgeführt ist. Seitlich daneben ist eine Kupplungsöffnung 6 positioniert, die einen entsprechenden Kupplungsvorsprung einer Gegen-Schienenfahrzeugkupplung aufnehmen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die stirnseitige Kontaktfläche 7 mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung 3 versehen ist. Diese unterteilt die Kontaktfläche 7 in räumlich getrennt voneinander angeordnete und insbesondere für die Einleitung von Druckkräften lokale Krafteinleitungsbereiche bildende Kontaktflächensegmente 5. Im dargestellten Fall wird die Kontaktfläche 7 durch einzelne über dem Umfang der Stirnplatte 10 verteilt angeordnete Kontaktflächensegmente 5 gebildet. Beispielsweise sind vier Kontaktflächensegmente 5 vorgesehen, jeweils ein Kontaktflächensegment 5 im Bereich jeder Ecke der Stirnplatte 10 bei Ausbildung dieser mit im Wesentlichen rechteckiger Grundfläche, an welcher die Kupplungselemente vorgesehen sind und ein weiteres Kontaktflächensegment zwischen zwei in den Eckenbereichen in Breitenrichtung angeordneten Kontaktflächensegmenten 5. Die Ausgestaltung der abschnittsweise randoffenenen Aussparung im Randbereich bzw. im Bereich des Außenumfanges der Stirnplatte 10 kann je nach Fertigungsverfahren variieren. Wenn die Stirnplatte 10 eine besonders lange Erstreckung zwischen den Ecken aufweist, kann insbesondere ein zusätzliches Kontaktflächensegment 5 zwischen den Ecken vorgesehen sein, beispielsweise in der axialen Mitte, wie in der Figur 1 dargestellt ist. Dieses Kontaktflächensegment 5 weist hier eine Ringform auf.
Ferner ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein aus der Stirnplatte 10 in der Frontrichtung herausragender Greifer 8 vorgesehen, der mit einem entsprechenden Greifer der Gegenkupplung zusammenarbeitet, um die beiden Stirnplatten beziehungsweise Schienenfahrzeugkupplungsköpfe miteinander beim Kuppelvorgang zu zentrieren.
Die stirnseitige Kontaktfläche 7 ist erfindungsgemäß außerhalb der hier durch den Kupplungsvorsprung 1 , die Kupplungsöffnung 6 und den Greifer 7 gebildeten Kupplungselemente mit einer abschnittsweise randoffenen Aussparung 3 versehen. Diese randoffene Aussparung 3 kann als eine einzige zusammenhängende randoffene Aussparung betrachtet werden oder als eine Vielzahl von nebeneinander vorgesehenen zumindest teilweise randoffenen, vorzugsweise vollständig randoffenen Aussparungen 3.
Durch die randoffene Aussparung 3 wird die Kontaktfläche 7 in die einzelnen Kontaktflächensegmente 5 segmentiert. Damit ergibt sich zwischen den Kontaktflächensegmenten 5 ein Raum, in den Schnee beim Kuppeln eindringen kann.
Die außerhalb der Kupplungselemente positionierte wenigstens eine zumindest abschnittsweise randoffene Aussparung 3 erstreckt sich jeweils vom Bereich des Außenumfanges, vorzugsweise direkt vom Außenumfang 15 der die Stirnplatte 10 beschreibenden Grudgeometrie in Richtung der Kupplungselemente, insbesondere in einem Abstand zu diesen. Ist diese im Wesentlichen rechteckig, erstrecken sich die Aussparungen in den jeweiligen Eckbereichen bis zum Außenumfang 15, wobei diese die Kontaktfläche 7 in räumlich getrennt voneinander angeordnete und lokale Krafteinleitungsbereiche bildende Segmente unterteilt.
Um den Schnee leicht aus diesem Raum abführen zu können, sind Schrägen 4 in Randbereichen, d.h.im Bereich des Außenumfanges 15 der Stirnplatte 10 beziehungsweise der randoffenen Aussparung 3 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind am oberen Ende der Stirnplatte 10 zwei Schrägen 4 vorgesehen, sowie eine weitere an der randoffenen Aussparung 3 beziehungsweise des Teils der randoffenen Aussparung 3, aus welcher/welchem der Greifer 8 herausragt.
Beim Kuppeln des Schienenfahrzeugkupplungskopfes mit einem gegengleichen Schienenfahrzeugkupplungskopf wird ein Kupplungstrichter auf den Kupplungsvorsprung 1 aufgeschoben. Damit kann am Kupplungsvorsprung 1 anhaftender Schnee in Richtung der Frontseite in den den Kupplungsvorsprung 1 umgebenden Bereich der Stirnplatte 10 gedrückt werden. Damit dieser Schnee ausweichen kann, wird der Kupplungsvorsprung 1 von einer Umfangsnut 2 umschlossen, die wiederum randoffen ist, hier in den Bereichen der Schräge 4 und in der Vertikalrichtung zwischen den Kontaktflächensegmenten 5 am seitlich äußeren Rand neben dem Kupplungskopf 1. Diese Umfangsnut 2 ist auch aus der Darstellung in der Figur 2 ersichtlich.
Um ein Verschrauben der Stirnplatte 10 mit dem Kupplungskopfgehäuse 11 zu ermöglichen, sind insbesondere Schraubenöffnungen 12 vorgesehen, die hier in den Kontaktflächensegmenten 5 vorgesehen sind. Um ein Einschließen von Schnee in diesen Schraubenöffnungen 12 zu vermeiden, könnten diese auch randoffen ausgeführt sein.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die randoffene Aussparung 3, die den Greifer 8 umschließt, durch eine gegenüber anderen randoffenen Aussparungen 3
beziehungsweise anderen Bereichen der randoffenen Aussparung 3 zurückversetzte Fläche 9 gebildet. Diese zurückversetzte Fläche 9 kann beispielsweise winklig zur Kontaktfläche 7 beziehungsweise den übrigen Bereichen der randoffenen Aussparungen 3 ausgerichtet sein. Jedoch kommt auch eine parallele Ausrichtung in Betracht.
Schließlich kann die hier zurückversetzte Fläche 9 in einer gemeinsamen Ebene mit den anderen Bereichen der randoffenen Aussparungen 3 vorgesehen sein, um eine gemeinsame Grundfläche der randoffenen Aussparungen 3 zu bilden. Auch ergänzende Durchbrüche im Bereich des Greifers sind möglich. Hier kann komprimierter Schnee zusätzlich auch durchgeschoben werden und nach hinten rausfallen. Bezugszeichenliste
1 Kupplungsvorsprung; Kegel
2 Umfangsnut
3 randoffene Aussparung
4 Schräge
5 Kontaktflächensegment
6 Kupplungsöffnung
7 Kontaktfläche
8 Greifer
9 zurückversetzte Fläche
10 Stirnplatte
11 Kupplungskopfgehäuse
12 Schraubenöffnung
13 Schienenfahrzeugkupplung
14 Stirnseite
15 Außenumfang

Claims

Patentansprüche
1. Stirnplatte (10) für einen Schienenfahrzeugkupplungskopf
mit Kupplungselementen, umfassend einen Kupplungsvorsprung (1 ), der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte (10) hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung (6) zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Kupplungselementen einer kompatiblen Stirnplatte, wobei
die Stirnplatte (10) eine stirnseitige Kontaktfläche (7) zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln der kompatiblen Stirnplatte aufweist;
dadurch gekennzeichnet, dass
die stirnseitige Kontaktfläche (7) mit wenigstens einer außerhalb der Kupplungselemente positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (3) versehen ist.
2. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) eine Vielzahl von außerhalb der Kupplungselemente positionierten randoffenen Aussparungen (3) umfasst.
3. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine randoffene Aussparung (3) wenigstens eine in einem Randbereich der Aussparung (3) angeordnete Schräge (4) aufweist, deren Oberfläche in Richtung des Randes und/oder zur Mitte gewandt ist.
4. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (4) einen Winkel von wenigstens 10° zu der Kontaktfläche (7) aufweist.
5. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine randoffene Aussparung (3) wenigstens eine den Kupplungsvorsprung (1 ) über seinem Umfang teilweise oder vollständig umschließende zumindest abschnittsweise randoffene Umfangsnut (2) aufweist.
6. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kontaktfläche (7) wenigstens drei oder vier entlang des äußeren Umfangs der Kontaktfläche (7) verteilt angeordnete erhabene Kontaktflächensegmente (5) umfasst.
7. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (7) eine im Wesentlichen viereckige oder rechteckige Form aufweist und jeweils ein erhabenes Kontaktflächensegment (5) im Bereich jeder Ecke positioniert ist.
8. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente einen in der Frontrichtung von der Stirnplatte (10) hervorstehenden Greifer (8) umfassen, der von einer zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (3) über seinem Umfang zumindest teilweise umschlossen wird.
9. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Greifer (8) umschließende randoffene Aussparung (3) durch eine ebene, parallel oder winklig zu der Kontaktfläche (7) zurückversetzte Fläche (9) gebildet wird.
10. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine randoffene Aussparung (3) eine Grundfläche aufweist, die um wenigstens 2,5 mm oder wenigstens 5 mm gegenüber der Kontaktfläche (7) zurückversetzt ist.
11. Stirnplatte (10) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche zumindest abschnittsweise parallel zur Kontaktfläche (7) ist.
12. Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die den Greifer (8) umschließende randoffene Aussparung (3) Durchbrüche, insbesondere Durchgangsöffnungen aufweist.
13. Stirnplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsvorsprung (1 ) einen Kupplungskegel umfasst oder durch diesen gebildet wird.
14. Schienenfahrzeugkupplungskopf mit einem Kupplungskopfgehäuse (11 ) und einer lösbar oder unlösbar am Kupplungskopfgehäuse (1 1 ) angeschlossenen Stirnplatte (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
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