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Title:
COUPLING ASSEMBLY, AND ACTUATING DEVICE FOR PIVOTING A COUPLING ASSEMBLY, IN PARTICULAR TRAIN COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/074607
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling assembly (100) for a railborne vehicle, in particular a rail vehicle, comprising a connecting rod (1) which extends along the longitudinal axis and has a first end region (2) and a second end region (3), lying opposite the first end region (2), for rotatably mounting a joint pin which describes a pivot axis (GA) which is horizontal and oriented perpendicularly with respect to the longitudinal axis; at least two coupling devices of different configuration which are mounted pivotably about the pivot axis (GA), an actuating device (6) for pivoting at least the first coupling device (20) as required into or out of a horizontal coupling plane (KE) which can be described by the pivot axis and the longitudinal axis. The invention is characterized in that the actuating device comprises a mechanical gear mechanism with an input for introducing a torque which is applied by a drive device into it and an output which is connected at least indirectly, preferably directly, to the joint pin for applying a torque to the latter, wherein the gear mechanism is configured as a gear mechanism for step-down transmission, in particular a step-down gear mechanism.

Inventors:
RICHTER HERBERT (DE)
RUOFF JOACHIM (DE)
DAUNER JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/077556
Publication Date:
April 11, 2024
Filing Date:
October 05, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
B61G1/04
Foreign References:
GB191020237A1911-03-23
GB168908A1922-12-07
GB191513525A1916-09-21
DE448904C1927-08-31
DE350053C1922-03-13
DE102020107744A12021-09-23
EP2529994A12012-12-05
EP0080759A11983-06-08
EP3590784A12020-01-08
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungsanordnung (100) für ein spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine entlang einer Längsachse erstreckende Zugstange (1 ) mit einem ersten Endbereich (2) zum zumindest mittelbaren Verbinden mit einem Wagenkasten und einem, dem ersten Endbereich (2) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (3) zum drehbaren Lagern eines eine horizontale und senkrecht zur Längsachse (L) ausgerichtete Schwenkachse (GA) beschreibenden Gelenkbolzens (5); mit zumindest einer ersten Kupplungseinrichtung (20), vorzugsweise mit zumindest zwei verschieden ausgebildeten Kupplungseinrichtungen (20, 30) zum mechanischen Verbinden mit einer komplementär ausgebildeten Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren spurgeführten Fahrzeuges, welche schwenkbar um die Schwenkachse (GA) im zweiten Endbereich (3) der Zugstange gelagert sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung (20) mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen (5) verbunden ist; eine Betätigungsvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung (20) in oder aus einer durch die Schwenkachse und die Längsachse (L) beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene (KE); dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) ein mechanisches Getriebe (13) mit einem Eingang zum Einleiten eines von einer Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) aufbringbaren bzw. aufgebrachten Drehmomentes in dieses und einen, wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen (6) verbundenen Ausgang zum Aufbringen eines Drehmomentes auf diesen umfasst, wobei das Getriebe (13) als Getriebe mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) eine Übersetzung von mindestens 10i d.h. 10: 1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1 aufweist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) in Form eines Exzentergetriebes, insbesondere eines Exzentergetriebes mit Evolventenverzahnung oder eines Zykloidgetriebes oder Spannungswellgetriebes oder das Getriebe als Planetenradgetriebe oder Stirnradgetriebe ausgebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) oder mehrere

Antriebseinrichtungen umfasst, die mit dem Eingang (14) des Getriebes (13) bedarfsweise verbindbar oder mit diesem verbunden und wenigstens mittelbar an der Zugstange befestigt ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung von einem Elektromotor oder einer manuell betätigbaren Einrichtung, insbesondere Handkurbel oder Handrad oder von einem manuell betätigbaren mit Fremdenergie antreibbaren Werkzeug zum Verdrehen des Einganges des Getriebes gebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (14) und Ausgang (15) des Getriebes (13) koaxial zur Schwenkachse angeordnet sind, vorzugsweise die Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b), der Eingang (14) und Ausgang (15) des Getriebes (13) koaxial zur Schwenkachse (GA) angeordnet sind.

7. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Gelenkbolzen (5), insbesondere zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) oder Getriebe (13) und Gelenkbolzen (5) angeordnete drehrichtungsabhängig selbsttätig schaltende Kupplung umfasst, die derart ausgebildet ist, Drehmoment in einer Richtung zu übertragen und in der Gegenrichtung bei Überlast als Lastsperre zu fungieren um ein Rückschwenken in der Gegenrichtung zu blockieren.

8. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) eine Federeinrichtung zum Aufbringen einer Zusatzkraft, insbesondere eine Triebfeder umfasst, welche in einem ersten Endbereich wenigstens mittelbar mit der Zugstange verbunden ist und am anderen Endbereich wenigstens mittelbar mit dem Gelenkbolzen.

9. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere zweite Kupplungseinrichtung (30) an der im zweiten Endbereich (3) der Zugstange (1 ) vorgesehenen Gelenkanordnung (4), insbesondere dem Gelenkbolzen (5) in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung (20) mitnahmefest angelenkt oder an der Gelenkanordnung (4), insbesondere den Gelenkbolzen (5) um die horizontale Schwenkachse (GA) schwenkbar gelagert ist.

10. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) unter Berücksichtigung der Übersetzung des Getriebes derart ausgelegt und angeordnet ist, ein erstes Antriebs-Moment zum Verschwenken der mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen ersten Kupplungseinrichtung (20) um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung bereit zu stellen, welches kleiner als das erforderliche Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung ist, wobei das Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung durch die Summe aus Trägheitsmoment zumindest der ersten Kupplungseinrichtung (20) und Losbrechmoment und bei optionalem Vorsehen weiterer mit dem Gelenkbolzen mitnahmefest verbundener Kupplungseinrichtungen durch die Summe aus den Trägheitsmomenten aller Kupplungseinrichtungen und dem erforderlichen Losbrechmoment definiert wird.

11. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) derart ausgelegt und angeordnet ist, um a) bei nur mitnahmefester Verbindung zwischen erster Kupplungseinrichtung (20) und Gelenkbolzen ein erstes Antriebs- Moment bereitzustellen, welches größer als das Trägheitsmoment der zu verschwenkenden ersten Kupplungseinrichtung (20) ist oder b) . bei in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung (20) erfolgender mitnahmefester Verbindung wenigstens einer weiteren zweiten Kupplungseinrichtung (30) mit dem Gelenkbolzen (5) ein erstes Antriebs-Moment bereitzustellen, welches größer als das Trägheitsmoment aller zu verschwenkenden Kupplungseinrichtungen (20) ist.

12. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung (12) zumindest ein jeweils mit der Zugstange und dem Eingang (14) des Getriebes (13) verbundenes vorgespanntes Energiespeicherelement umfasst, dessen Vorspannung derart bemessen ist, bei Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) die gespeicherte Energie abzugeben, insbesondere die erste Antriebseinrichtung (12) von zumindest einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder (41 ) gebildet ist, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Zugstange (1 ) verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang (14) des Getriebes (13) verbunden ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (6) zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung (20) zumindest eine weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) umfasst, wobei die weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes mit dem Ausgang des Getriebes wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt verbunden ist. Kupplungsanordnung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe (13) von einem manuell betätigbaren und mit der Verbindung Kupplungseinrichtung (20) und Zugstange (1 ) gekoppelten und eine Betätigung bildenden Hebelarm gebildet ist, wobei der Hebelarm vorzugsweise von der ersten Kupplungseinrichtung (20) selbst gebildet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) - Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung jeweils separat an der Zugstange (1) befestigt bzw. gelagert sind. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einzelne Komponente der Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) - Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und Getriebe (13) - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung mittelbar über eine andere der Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) an der Zugstange (1 ) befestigt bzw. gelagert ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich (3) der Zugstange (1) gabelartig beidseitig der Längsachse (L) erstreckend ausgebildet ist und der Gelenkbolzen (5) mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange (1) schwenkbar gelagert ist und alle Komponenten der Betätigungsvorrichtung koaxial zur Schwenkachse (GA) einem Endbereich des Gelenkbolzens (5) zugeordnet ist. Kupplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und zweitem Endbereich der Zugstange zumindest das Getriebe (13) und vorzugsweise zusätzlich die Federeinrichtung und/oder die in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung angeordnet sind, wobei die Anordnung der Komponenten in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet beliebig erfolgen kann. Kupplungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich der Zugstange (1 ) gabelartig beidseitig der Längsachse erstreckend ausgebildet ist und der Gelenkbolzen (5) mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange schwenkbar gelagert ist und die Komponenten der Betätigungsvorrichtung (6) koaxial zur Schwenkachse beidseitig der Zugstange (1 ) angeordnet sind, wobei vorzugsweise Antriebseinrichtung (12, 12a, 12b) und die optionall vorsehbare in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung der gleichen Seite des Endbereiches der Zugstange (1 ) zugeordnet sind. upplungsanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung eine automatische Kupplung, insbesondere eine Kupplung mit Trichter-Kegel-Kupplungsprofil und einem Drehverschluss vom Typ Scharfenberg ™ ist und die weitere zweite Kupplungseinrichtung (30) als Schraubenkupplung ausgeführt ist. Betätigungsvorrichtung (6) zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an einer mit einem spurgebundenen Fahrzeug verbindbaren Zugstange (1 ) gelagerten ersten Kupplungseinrichtung (20), umfassend zumindest eine Antriebseinrichtung (12) zum zumindest mittelbarem Einbringen eines Drehmomentes zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung (20) und ein im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung (12) und erster

Kupplungseinrichtung (20), insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung (12) und schwenkbarer Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung (20) angeordenbares mechanisches Getriebe (13) mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe mit einer Übersetzung von mindestens 10i d.h. 10: 1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1. tätigungsvorrichtung (6) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Exzentergetriebe, insbesondere Zycloidgetriebe ausgebildet ist.

Description:
Kupplungsanordnung und Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer Kupplungseinrichtung, insbesondere Zugkupplung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kupplungsanordnung, insbesondere Hybridkupplungsanordnung oder auch Übergangskupplungsanordnung genannt für spurgeführte Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge mit mindestens einer ersten Kupplungseinrichtung mit einem Kupplungskopf, welcher in/aus der Kupplungsebene bedarfsweise ein - oder ausbringbar ist. Der erste Kupplungskopf ist insbesondere von einem Kupplungskopf einer automatischen Kupplung, wie beispielsweise einer Kupplung vom Typ Scharfenberg™, einer Kupplung vom Typ Willison. Die Erfindung betrifft ferner eine Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an bzw. in einer mit einem spurgeführten Fahrzeug verbindbaren Zugstange gelagerten ersten Kupplungseinrichtung.

Kupplungsanordnungen zum wahlweisen Nutzen unterschiedlicher Kupplungseinrichtungen zum Kuppeln mit einer entsprechenden Gegenkupplung sind allgemein aus der Schienenfahrzeugtechnik bekannt und werden eingesetzt, um Schienenfahrzeuge zu verbinden, die mit unterschiedlichen Kupplungssystemen ausgestattet sind (zum Beispiel Scharfenberg™-Kupplung auf Zughaken). Dabei erfolgt beispielsweise das Aufsetzen einer Übergangskupplung auf den Zughaken einer Schraubenkupplung in der Regel manuell, während der Kuppelvorgang mit der Mittelpufferkupplung automatisch stattfinden kann.

Eine herkömmliche Kupplungsanordnung zum gemischten Kuppeln zwischen einer automatischen Kupplung und beispielsweise einer Schraubenkupplung weist in der Regel einen zumindest bereichsweise als Gehäuse ausgebildeten Kupplungsträger auf, in welchem ein Kuppelverschluss aufgenommen sein kann zum mechanischen Verbinden der Übergangskupplung mit einem in dem Kupplungskopf einer automatischen Mittelpufferkupplung vorgesehenen Kuppelverschluss. Im gekuppelten Zustand liegt dann die Stirnfläche der Übergangskupplung an der Stirnfläche des Kupplungskopfes der automatischen Mittelpufferkupplung an. An dem der Stirnfläche der Übergangskupplung gegenüberliegenden Ende kann als Schnittstellenstruktur des Zughakenmoduls ein Kupplungsbügel vorgesehen sein, welcher beispielsweise in den Zughaken einer Schraubenkupplung aufnehmbar ist und demnach eine mechanische Verbindung der Übergangskupplung mit der Schraubenkupplung gewährleisten kann. Bei dieser Ausführung wird der Kupplungsbügel einer Übergangskupplung auf den Zughaken einer zu adaptierenden Schraubenkupplung aufgesetzt. Hierzu ist die Übergangskupplung mit an ihrem hinteren Ende beidseitig parallel in einem Abstand zueinander angeordneten und gleichartig ausgebildeten Trägern versehen, die an den freien Enden durch einen Bolzen miteinander verbunden sind. Der Bolzen hält die Kupplungsbügel der Übergangskupplung im Maul des Zughakens. Beidseitig an der herkömmlichen Übergangskupplung ist ein Winkelheber angeordnet, umfassend erste und zweite Lenker. Die Lenker beider Seiten der Übergangskupplung sind durch eine gemeinsame Achse mit- und untereinander verbunden, wobei die Achse als Anlagefläche an der Stirnfläche des Zughakens dient, so dass die Mittellage der Übergangskupplung einstellbar ist. Durch das Vorsehen des Winkelhebels kann bei der aus dem Stand der Technik bekannten Übergangskupplung eine Höhenzentrierung realisiert werden. Allerdings ist die manuelle Handhabung, und insbesondere das manuelle Einsetzen der Übergangskupplung in die Schnittstelle zwischen den zu adaptierenden Kupplungen, wie beispielsweise in den Zughaken einer Schraubenkupplung, erschwert, da es für einen Bediener nicht möglich ist, einerseits das Gewicht der Übergangskupplung zu halten und andererseits die Vorrichtung zur Höhenzentrierung in korrekter Weise am Zughaken anzubringen.

Eine andere, insbesondere als Rangierkupplung für spurgeführte Fahrzeuge einsetzbare Kupplungsanordnung ist beispielsweise aus der EP 2 529 994 A1 bekannt. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass diese mit unterschiedlichen Kupplungen verbindbar ist, so dass mit ein und derselben Kupplungsanordnung ohne Wechsel dieser und unter Minimierung der Rüstzeiten unterschiedliche Rangieraufgaben erfüllt werden können. Insbesondere können mit dieser Kupplungsanordnung sowohl Vollbahn-Kupplungen als auch Metro-Kupplungen gekuppelt werden, ohne dass hierzu ein manuelles Eingreifen des Bedieners notwendig ist. Zu diesem Zweck weist die aus der EP 2 529 994 A1 bekannte Kupplungsanordnung einen Kupplungskopfwechsler auf, welcher zum automatischen Einwechseln von Kupplungsköpfen unterschiedlicher Bauart und/oder unterschiedlichen Typs in einer von der Kupplungsanordnung definierte vertikale Kupplungsebene dient. Dieser Kupplungskopfwechsler ist mit Hilfe einer relativ aufwendigen Anordnung am Zughaken einer Schraubenkupplung entsprechend aufgehängt. Zwar erlaubt diese Ausführung ein automatisches Einwechseln von Kupplungsköpfen unterschiedlicher Bauart bzw. unterschiedlichen Typs in die von der Kupplungsanordnung definierte Kupplungsebene. Nachteilig gestaltet sich die Ausführung, wenn ein Kuppeln mit einer Schraubenkupplung möglich sein soll. Hierfür wäre es notwendig, den Kupplungskopfwechsler aus dem Zughaken herauszunehmen, was wiederum erheblich Rüstzeiten mit sich bringt.

Gattungsgemäße Systeme sind durch das Vorsehen zumindest zweier Kupplungseinrichtungen unterschiedlicher Bauart charakterisiert, welche bedarfsweise in die Kuppelebene, d.h. die Ebene in welcher die Verbindung mit einer entsprechenden Gegenkupplung erfolgt, einschwenkbar sind. Im Einzelnen offenbart EP 080 759 A1 eine Kupplungsanordnung mit einer Zugstange und einem daran befestigten Zughaken sowie mindestens zwei verschiedenen Kupplungseinrichtungen, welche an der Zugstange um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind, und eine Betätigungsvorrichtung zum Einschwenken der einzelnen Kupplungseinrichtungen in die Kupplungsebene. Die Betätigungsvorrichtung umfasst Antriebsstangen, welche mit einem ihrer Enden an den Kupplungseinrichtungen oder den diesen zugeordneten Anschlussteilen gelenkig gelagert angreifen. Die jeweils anderen Enden sind in einem Langloch eines an der Zugstange geführten Trägers für einen Hubzylinder geführt, wobei der Hubzylinder eine die Enden der Antriebsstange beaufschlagende Kolbenstange aufweist. Es ist ferner eine Verriegelungseinrichtung für die Antriebsstange vorgesehen. Mit der in der EP 080 759 A1 offenbarten Kupplungsanordnung können wahlweise der Zughaken oder eine der beiden Kupplungseinrichtungen genutzt werden. Bei gewünschter Nutzung des Zughakens werden beide Kupplungseinrichtungen hochgeschwenkt, wobei die jeweils obere Kupplungseinrichtung in ihrer Stellung verriegelt wird, während die andere Kupplungseinrichtung mittels des Hubzylinders abgesenkt wird und der Zughaken freigegeben wird. Soll die untere Kupplungseinrichtung genutzt werden, wird diese mit Hilfe des Hubzylinders in die Kupplungsebene eingeschwenkt. Dies erfolgt analog bei gewünschtem Einsatz der oberen Kupplungseinrichtung. Die Anordnung der Betätigungsvorrichtung erfolgt unterhalb der Zugstange und ist relativ aufwendig gestaltet.

Eine gattungsbildende Kupplungsanordnung ist aus der EP 3 590 784 A1 bekannt. Diese umfasst eine Zugstange mit einem ersten Endbereich zum Verbinden mit einem Wagenkasten und einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich. Im zweiten Endbereich der Zugstange ist eine Gelenkanordnung, über welche ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung und eine Zugöse um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagert sind, vorgesehen. Der Kupplungskopf der automatischen Kupplung ist mitnahmefest mit der Gelenkanordnung verbunden. Zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken des Kupplungskopfes der automatischen Kupplung in oder aus einer horizontalen Kupplungsebene ist eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen Antrieb, welcher eine Seilwinde beinhaltet, die an einem am Wagenkasten befestigten Rahmen gelagert ist und über die die Auslenkung erfolgen kann. Der Nachteil besteht bei dieser Ausführung im Wesentlichen in der Anordnung der Betätigungs- Vorrichtung, welche immer abhängig von der Einbausituation und den baulichen Gegebenheiten am Fahrzeug ist, relativ aufwendig ist und das Aufbringen und Übertragen großer Kräfte erfordert.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung anzugeben, welche mit unterschiedlichen Kupplungseinrichtungen, insbesondere Kupplungseinrichtungen einer ersten Art, wie beispielsweise Mittelpufferkupplungen einerseits, Vollbahn- oder Metrokupplungen oder dergleichen mit Kupplungseinrichtungen anderer Art und Typs, wie zum Beispiel Schraubenkupplungen andererseits unter Minimierung von Rüstzeiten verbindbar ist, so dass unterschiedliche Rangieraufgaben schnell und sicher erfüllt werden können, ohne dass hierzu die Übergangskupplung und insbesondere ein Zughakenmodul der Übergangskupplung von dem Zughaken der Schraubenkupplung entfernt werden muss und eine ursprünglich vorgenommene Höhenzentrierung entfällt. Des Weiteren soll der erforderliche Aufwand und die aufzubringende Kraft für das Bedienpersonal beim Umrüsten, insbesondere Verschwenken von Kupplungseinrichtungen möglichst gering gehalten werden können und die Unfallgefahr durch unerwünschtes Rückschwenken vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Betätigungsvorrichtung ist in Anspruch 20 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung für ein spurgeführtes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, umfassend eine entlang einer Längsachse erstreckende Zugstange mit einem ersten Endbereich zum zumindest mittelbaren Verbinden mit einem Wagenkasten und einem, dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich zum drehbaren Lagern eines eine horizontale und senkrecht zur Längsachse ausgerichtete Schwenkachse beschreibenden Gelenkbolzens; zumindest eine erste Kupplungseinrichtung, vorzugsweise zwei verschieden ausgebildete Kupplungseinrichtungen - eine erste Kupplungseinrichtung und eine zweite Kupplungseinrichtung- zum mechanischen Verbinden mit einer komplementär ausgebildeten Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren spurgeführten Fahrzeuges, welche schwenkbar um die Schwenkachse im zweiten Endbereich der Zugstange gelagert sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbunden ist; eine Betätigungsvorrichtung zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung in oder aus einer durch die Schwenkachse und die Längsachse beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene; ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung ein mechanisches Getriebe mit einem Eingang zum Einleiten eines von einer Antriebseinrichtung aufgebrachten Drehmomentes in dieses und einen, wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen verbundenen Ausgang zum Aufbringen eines Drehmomentes auf diesen umfasst, wobei das Getriebe zwischen Eingang und Ausgang mit einer Übersetzung ins Langsame ausgeführt ist.

Unter einer Kupplungseinrichtung der Kupplungsanordnung wird insbesondere eine Einrichtung zum mechanischen Verbinden zweier benachbart angeordneter schienengebundener Fahrzeuge verstanden. Diese überträgt zumindest Zugkräfte, abhängig von der Ausführung der Kupplungseinrichtung aber auch Zug- als auch Stoßkräfte.

Unter mitnahmefest oder drehfest wird insbesondere eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen verstanden, die es bei Bewegung eines der Bauteile ermöglicht, das andere der Bauteile zwangsweise in der gleichen Art und Weise mitzubewegen. Mitnahmefest kann dabei durch eine direkte feste Verbindung zwischen zwei Bauteilen oder die integrale Ausführung dieser erzielt werden oder aber indirekt über Zwischenbauteile. Die Verbindungen können kraft- oder formschlüssig ausgebildet sein. Bezüglich der Ausbildung der einzelnen mitnahmefesten Verbindung zwischen Gelenkbolzen und erster Kupplungseinrichtung besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. In vorteilhafter Weise finden formschlüssige Verbindungen Anwendung. Diese können insbesondere als Paßfeder/Nut-Verbindung oder Ölpressverband ausgeführt sein.

Eine integrale Ausbildung wäre beispielsweise durch Ausbildung der Bolzenenden direkt an der Kupplungseinrichtung charakterisiert, wobei aus montagetechnischer Sicht die Zugstange dann entsprechend zu gestalten wäre.

Eine Kupplungsebene entspricht insbesondere der Ebene, in welcher ein Zusammenwirken mit einer mechanischen, vom Kupplungsprofil baugleichen Gegen-Kupplungseinrichtung eines weiteren schienengeführten Fahrzeuges zum Übertragen von zumindest Zugkräften erfolgen kann.

Die Verwendung eines Getriebes mit Übersetzung ins Langsame zum Übertragen des Momentes zum Verschwenken auf den Gelenkbolzen, insbesondere die Verwendung eines hochuntersetzenden Getriebes bietet den Vorteil, dass nur geringe Momente zum Verschwenken am Eingang des Getriebes eingeleitet werden müssen und der Verschwenkbereich relativ feinfühlig abfahrbar ist. Damit kann bei manueller Betätigung der Kraftaufwand zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung, insbesondere des Gelenkbolzens mit der mitnahmefest an diesem angeordneten Kupplungseinrichtung gering gehalten werden. Beim Vorsehen entsprechender Hilfs- bzw. Fremdenergie nutzender Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise Elektromotoren oder Hydraulikmotoren, können diese entsprechend klein dimensioniert werden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit einer zugstangennahen Anordnung der Betätigungsvorrichtung und damit sehr kompakten Bauweise. Die erfindungsgemäße Lösung bietet des Weiteren den Vorteil der Bereitstellung einer Kupplungsanordnung mit Eignung zum Adaptieren unterschiedlicher Kupplungssysteme durch Herausschwenken der mindestens ersten Kupplungseinrichtung aus der Kupplungsebene unter Bereitstellung des erforderlichen Raumes zum Einbringen und Anordnen einer zweiten Kupplungseinrichtung unterschiedlicher Bauart zur ersten Kupplungseinrichtung in die Kupplungsebene in sehr kompakter Bauweise hinsichtlich der erforderlichen Verschwenkeinrichtung. Durch die Anordnung der Betätigungsvorrichtung an der Zugstange ist die Kupplungsanordnung ohne erforderliche fahrzeugseitige Modifikationen für die Betätigungsvorrichtung in den unterschiedlichsten Anschlussumgebungen, insbesondere Wagenkastenausführungen einsetzbar. Die Kupplungsanordnung kann als vormontierte Baueinheit zum Verbinden unterschiedlicher Kupplungssysteme, einschließlich der Betätigungsvorrichtung bereitgestellt und sehr kompakt aufgebaut und gestaltet sein.

Im Einzelnen erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung ein bedarfsweises Ausschwenken zumindest der ersten Kupplungseinrichtung, welche vorzugsweise als automatische Kupplung ausgebildet ist, aus der Kupplungsebene in eine zu dieser in einem Winkel stehenden Ebene und das Zurückschwenken in die Kupplungsebene unter Verbleib der automatischen Kupplung in der Kupplungsanordnung. Nach dem Ausschwenken aus der Kupplungsebene kann dann eine andere zweite Kupplungseinrichtung, welche ebenfalls schwenkbar um die Schwenkachse gelagert ist, in die Kupplungsebene eingeschwenkt werden. Das Ausschwenken kann je nach Ausführung und Aufbau der Kupplungsanordnung nach oben oder nach unten erfolgen. So wird insbesondere bei Ausbildung der ersten Kupplungseinrichtung als Kupplungseinrichtung mit Trichter-Kegel-Kupplungsprofil und Drehverschluss und der zweiten Kupplungseinrichtung als Schraubenkupplung das Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung nach oben erfolgen. Das Getriebe mit einer Übersetzung ins Langsame, auch als Untersetzungsgetriebe bezeichnet, weist vorzugsweise eine Übersetzung von mindestens 10 auf, d.h. 10 zu 1 (10 Umdrehungen am Eingang, eine am Ausgang), vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1 auf.

Als Untersetzungsgetriebe finden besonders bevorzugt hochuntersetzende Getriebe mit koaxialer Anordnung von Eingang und Ausgang Verwendung. Diese sind vorzugsweise als Exzentergetriebe mit Evolventenverzahnung oder Zykloidgetriebe oder Spannungswellgetriebe bzw. Wellgetriebe, wie beispielsweise Harmonie Drive Getriebe ausgebildet.

Unter einem Zykloidgetriebe wird insbesondere ein Exzentergetriebe verstanden, bei welchen Kurvenscheiben die Drehmomente wälzend übertragen. Weitere Ausführungen sind Planetengetriebe, Acbargetriebe und Cyclogetriebe.

Diese bieten in einer ersten bevorzugten Ausführung mit koaxialer Anordnung zur Schwenkachse den Vorteil der kompakten Bauweise bei kurzen Übertragungswegen und damit eines unmittelbaren Anbaus, vorzugsweise Anflanschens an der Zugstange. Damit verbunden ist der Vorteil der möglichen Anordnung der gesamten Betätigungsvorrichtung an der Zugstange.

Das Getriebe kann ferner als Planetenradgetriebe oder Stirnradgetriebe ausgebildet sein, wobei die Ausbildung als Stirnradgetriebe gemäß einer zweiten Ausführung die exzentrische Anordnung von Antriebseinrichtung und Schwenkachse erlaubt, was für bestimmte Kupplungsanordnungskonfigurationen unter Umständen sinnvoll sein kann.

Die Betätigungsvorrichtung umfasst am Getriebe einen Eingang zum Einbringen eines Drehmomentes über eine Antriebseinrichtung. Das Einbringen des Drehmomentes kann über eine oder aber auch mehrere Antriebseinrichtungen erfolgen, welche das erforderliche Moment zum Verschwenken aufbringen.

Gemäß einer ersten Ausbildung ist die Antriebseinrichtung mit dem Getriebe verbunden, insbesondere permanent und an der Zugstange zumindest mittelbar gelagert. In diesem Fall besteht jederzeit die Möglichkeit Verschwenkbewegungen auszuführen und es sind keine besonderen Vorbereitungen für die Beschaffung einer Antriebseinrichtung zu treffen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser ersten Ausbildung kann eine erste Antriebseinrichtung derart ausgelegt und angeordnet sein, ein erstes Antriebs-Moment in das Getriebe einzuleiten, welches kleiner als das erforderliche Mindest-Antriebsmoment zum Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung um die Schwenkachse entgegen der Schwerkraftrichtung ist. Das erste zum Verschwenken der

Kupplungseinrichtung an dieser bereitgestellte Antriebsmoment ist insbesondere unter Berücksichtigung der Übersetzung des Getriebes kleiner als das zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung erforderliche Gesamtmindest-Moment aus Trägheitsmoment der Kupplungseinrichtung und dem erforderlichen Losbrechmoment zum Verschwenken. Es bedarf dann nur noch eines Zusatzmomentes zum Aufbringen des Losbrechmomentes um die erste Kupplungseinrichtung zu verschwenken. Vorzugsweise ist die erste Antriebseinrichtung dann derart ausgelegt und angeordnet, ein erstes Antriebs-Moment bereitzustellen, welches gleich oder größer als das Trägheitsmoment der zu verschwenkenden ersten Kupplungseinrichtung ist, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Zusatzmoment durch Handbetätigung, insbesondere Verschwenken über einen Hebelarm oder über Handkurbel eingebracht wird, da der erforderliche Krafteintrag für das Zusatzmoment gering gehalten werden kann.

Die erste Antriebseinrichtung umfasst dazu in einer besonders vorteilhaften Ausführung wenigstens ein jeweils mit der Zugstange und dem Getriebe, insbesondere dem Eingang des Getriebes verbundenes vorgespanntes Energiespeicherelement, dessen Vorspannung derart bemessen ist, bei Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe die gespeicherte Energie an das Getriebe, insbesondere am Eingang zum Verschwenken abzugeben. In besonders vorteilhafter Weiterbildung ist die erste Antriebseinrichtung von einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder gebildet, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Zugstange verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang des Getriebes verbunden ist. Vorzugsweise wird die erforderliche Vorspannkraft aus Sicherheitsgründen auf mindestens zwei Triebfedereinrichtungen aufgeteilt, die parallel zueinander angeordnet sind. Das das Differenzmoment beschreibbare Zusatzmoment zum Auslösen der Verschwenkung und dem Losbrechen der Triebfeder kann in Abhängigkeit der Auslegung der Triebfeder dann relativ gering gewählt werden. Dazu weist die Vorrichtung zumindest eine weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest-Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe auf. Als diese weitere Antriebseinrichtung zur Einleitung eines zumindest dem Differenzmoment zum Mindest- Antriebsmoment entsprechenden Zusatzmomentes in das Getriebe fungiert in besonders vorteilhafter Ausbildung ein manuell betätigbarer und mit der Verbindung von Kupplungseinrichtung und Zugstange, insbesondere der Verbindung von Kupplungseinrichtung und Gelenkbolzen gekoppelter Hebelarm, welcher vorzugsweise von der Kupplungseinrichtung selbst gebildet ist. D.h. die Kupplungseinrichtung fungiert als Hebelarm, welcher einfach manuell betätigbar ist.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung ist die erste Antriebseinrichtung von einer als Drehfeder ausgeführten Triebfeder gebildet, welche mit einem Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit der Schnittstelleneinrichtung verbunden ist und mit dem anderen Endbereich wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Eingang des Getriebes verbunden ist. Vorzugsweise wird die erforderliche Vorspannkraft aus Sicherheitsgründen auf mindestens zwei Triebfedereinrichtungen aufgeteilt, die parallel zueinander angeordnet sind. Die gesamte Vorrichtung zum bedarfsweisen Ein- oder Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung in oder aus einer durch die Schwenkachse und einer Senkrechten dazu beschreibbaren horizontalen Kupplungsebene bedarf in diesem Fall keiner aufwendigen Antriebseinrichtung sondern kommt mit einer einfachen und durch die Betriebsweise der Kupplungsanordnung verspannbaren Federeinheit aus, welche in der Betriebsposition der Kupplung diese in der Kupplungsebene hält und erst bei Einleitung eines Zusatzmomentes unter Verschwenken der ersten Kupplungseinrichtung auslöst und mit der gespeicherten Energie den Eingang am Getriebe antreibt. Des Weiteren wird bei späterem Absenken der Kupplungseinrichtung die Triebfeder wieder aufgezogen und die zum Verschwenken erforderliche Energie wieder selbsttätig in dieser gespeichert.

In einer alternativen zweiten Ausbildung der Anordnung der Antriebseinrichtung ist lediglich das Getriebe mit dem Gelenkbolzen und damit insbesondere der schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung gekoppelt. Der Eingang ist zum Verbinden mit der Antriebseinrichtung ausgestaltet, aber nicht zwingend verbunden, sondern bei Nichtbenötigung der Antriebseinrichtung frei von einer Kopplung mit dieser. Die Antriebseinrichtung kann dann bedarfsweise mit dem Eingang des Getriebes verbunden werden. Unbeabsichtigte bzw. fehlerhaft ausgelöste Verschwenkvorgänge werden somit mit Sicherheit vermieden. Als derartige Antriebseinrichtungen finden vorzugsweise aufsteckbare manuell betätigbare Kurbeleinrichtungen oder Handräder oder speziell dafür vorgesehene Werkzeuge Verwendung.

Bezüglich der Ausbildung der Antriebseinrichtung besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese kann in einer ersten Ausbildung von einem mit Hilfs- oder Fremdenergie betreibbaren Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor oder Hydraulikmotor gebildet werden. Diese bieten den Vorteil hoher Drehzahlen bei Einleitung der zum Verschwenken erforderlichen Momente und damit eines entsprechend schnellen Verschwenkens und können sowohl manuell oder automatisiert angesteuert und betrieben werden.

Die zweite Ausbildung der Antriebseinrichtung beinhaltet manuell betätigbare Einrichtungen, insbesondere Handkurbeln oder Handräder. Diese sind einfach bedienbar und benötigen keine zusätzliche Fremdenergiebereitstellung. Diese können direkt oder mittelbar mit der Zugstange verbunden sein bzw. an dieser gelagert oder sind als abnehmbare und bedarfsweise anbringbare Antriebseinrichtungen ausgebildet.

Bei nicht verliersicher mit der Zugstange gekoppelten Antriebseinrichtungen können diese auch von einem manuell betätigbaren und mit Fremdenergie antreibbaren Werkzeug zum Verdrehen des Einganges des Getriebes gebildet werden. Im einfachsten Fall ist die Verwendung eines Akkuschraubers mit entsprechendem Aufsatz denkbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Eingang und Ausgang des Getriebes koaxial zur Schwenkachse angeordnet sind. In diesem Fall ist eine besonders platzsparende Bauweise im Bereich der Gelenkanordnung von Kupplungseinrichtung und Zugstange möglich. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die Antriebseinrichtung und der Eingang und Ausgang des Getriebes koaxial zur Schwenkachse angeordnet. Der Vorteil besteht in einer kompakten und platzsparenden Bauweise mit kürzesten Übertragungswegen, geringer Bauteilanzahl und Bereitstellung großer Momente bei geringem Bauraumbedarf.

In einer ersten Variante können Antriebseinrichtung und Getriebe als separate Komponenten zusammengefügt werden oder aber in einer vorteilhaften zweiten Variante als vormontierte Baueinheit vorkonfektioniert gelagert und montiert werden.

Zum Halten und Fixieren der Lage der ersten Kupplungseinrichtung in der Kupplungsebene (erste Position) und der ausgeschwenkten Position (zweite Position) ist dieser vorzugsweise eine Verriegelungseinrichtung zugeordnet, welche die Kupplungseinrichtung in der jeweiligen Position gegenüber der Zugstange fixiert. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um sogenannte Verriegelungsbolzen, die mit dem Gelenkbolzen Zusammenwirken und ein Verdrehen dessen verhindern.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist es zum Vermeiden eines unerwünschten und fehlerhaften Zurückschwenkens der ersten Kupplungseinrichtung vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung eine zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen, insbesondere zwischen Antriebseinrichtung und Getriebe oder Getriebe und Gelenkbolzen angeordnete drehrichtungsabhängig selbsttätig schaltende Kupplung umfasst, die derart ausgebildet ist, Drehmoment in einer Richtung zu übertragen und in der Gegenrichtung bei Überlast als Lastsperre zu fungieren um ein Rückschwenken in der Gegenrichtung zu blockieren. Die Unfallgefahr, insbesondere bei manueller Betätigung für das Bedienpersonal wird so reduziert und die Kupplungseinrichtung wird sicher auch in möglichen Zwischenstellungen gehalten.

Um insbesondere bei manueller Betätigung das Verschwenken zu unterstützen, ist eine Federeinrichtung zum Aufbringen einer Zusatzkraft und damit Unterstützung der Antriebseinrichtung, vorgesehen, welche in einem Endbereich wenigstens mittelbar it der Zugstange verbunden ist und am anderen Endbereich wenigstens mittelbar mit dem Gelenkbolzen. Die Federeinrichtung ist vorzugsweise als ringförmig um den Gelenkbolzen verlaufend ausgebildete Triebfeder ausgebildet. Die Federeinrichtung ist ferner derart ausgebildet und angeordnet, in der Kupplungsebene liegenden Position der ersten Kupplungseinrichtung vorgespannt zu sein und beim Lösen der Verriegelungseinrichtung und Betätigung der Antriebseinrichtung, insbesondere bei Ausbildung dieser als Handkurbel, eine Kraft in Schwenkrichtung zu erzeugen und somit die erforderlich aufzubringende Kraft an der Antriebseinrichtung zu reduzieren.

Die einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung - Antriebseinrichtung und Getriebe - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung können jeweils separat an der Zugstange befestigt bzw. gelagert sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist zumindest eine einzelne Komponente der Komponenten der Betätigungsvorrichtung - Antriebseinrichtung und Getriebe - und optional Federeinrichtung und/oder selbsttätig schaltende automatische Kupplung mittelbar über eine andere der Komponenten der Betätigungsvorrichtung an der Zugstange befestigt bzw. gelagert. Im Fall der indirekten Befestigung bzw. Lagerung wird die Anzahl der Verbindungselemente erheblich reduziert und die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten kann einfach und direkt erfolgen.

Bezüglich der Anordnung der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese erfolgt vorzugsweise koaxial zur Schwenkachse und in Richtung dieser betrachtet nebeneinander, wobei die Anordnung einseitig, d.h. einer Seite der Zugstange zugeordnet und damit einem Endbereich des Gelenkbolzens oder beidseitig der Zugstange und damit den beiden Enden des Gelenkbolzens zugeordnet erfolgen kann. Entscheidend ist, dass funktional das Getriebe zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen angeordnet ist.

Die selbsttätig in einer Drehrichtung sperrende Kupplung kann in einer ersten Variante zwischen Antriebseinrichtung und Getriebe und in einer zweiten Variante zwischen Getriebe, insbesondere Ausgang und Gelenkbolzen angeordnet sein. Die Federeinrichtung, insbesondere Triebfeder ist zwischen Zugstange und Gelenkbolzen angeordnet, wobei auch hier die Anordnung beispielsweise zwischen dem Gehäuse des Getriebes, welches mit der Zugstange verbunden ist oder dem Gehäuse der Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen erfolgen kann.

Die nur einseitige Anordnung bietet den Vorteil vormontierte Baugruppen bereitstellen zu können, die lediglich noch mit dem Gelenkbolzen und der Zugstange zu verbinden sind. Die beidseitige Anordnung von Komponenten bietet den Vorteil einer räumlich um die Zugstange kompakten Bauweise sowie die Möglichkeit der Ausgestaltung einer Betätigung von beiden Seiten der Zugstange und damit beiden Seiten der diese tragenden Wagen.

Räumlich kann die Anordnung zumindest des Getriebes und vorzugsweise zusätzlich der Federeinrichtung und/oder der in einer Drehrichtung wirksamen selbsttätig schaltenden und als Lastmomentsperre fungierenden Kupplung in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung und zweitem Endbereich der Zugstange beliebig erfolgen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist der zweite Endbereich der Zugstange gabelartig beidseitig der Längsachse erstreckend ausgebildet und der Gelenkbolzen mit seinen beiden Endbereichen in dem gabelartigen Endbereich der Zugstange schwenkbar gelagert. Die Komponenten der Betätigungsvorrichtung sind koaxial zur Schwenkachse beidseitig der Zugstange angeordnet, wobei vorzugsweise Antriebseinrichtung und in einer Drehrichtung wirksame selbsttätig schaltende und als Lastmomentsperre fungierende Kupplung der gleichen Seite des Endbereiches der Zugstange zugeordnet sind.

Die Kupplungsanordnung umfasst vorzugsweise mindestens eine weitere zweite Kupplungseinrichtung, welche zur ersten Kupplungseinrichtung verschieden ausgebildet ist. Die zweite Kupplungseinrichtung differiert dabei nach Kupplungsart oder Dimensionierung von der ersten Kupplungseinrichtung. Die zweite Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise an der im zweiten Endbereich der Zugstange vorgesehenen Gelenkanordnung in Umfangsrich- tung um die Schwenkachse betrachtet in einem Winkel zur ersten Kupplungseinrichtung angelenkt oder an der Gelenkanordnung um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar gelagert. Durch das Vorsehen der weiteren zweiten Kupplungseinrichtung in der Kupplungsanordnung steht diese jederzeit zur Verfügung und kann über die Betätigungsvorrichtung in die entsprechende Position - in die Kupplungsebene oder einer Position außerhalb der Kupplungsebene - verbracht werden. Ein aufwendiges manuelles Rüsten kann entfallen.

Gemäß vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung ist vorgesehen, dass die erste Kupplungseinrichtung eine automatische Kupplung, insbesondere eine Kupplung vom Typ Scharfenberg ™ ist und die weitere zweite Kupplungseinrichtung als Schraubenkupplung ausgeführt ist. Die erste Kupplungseinrichtung ist dabei insbesondere durch einen Kupplungskopf und Kupplungselemente mit einem Trichter-ZKegelprofil sowie einen im Kupplungskopf angeordneten und beim Kuppeln mit einer Gegen-Kupplung zusammenwirkenden Kuppelverschluss charakterisiert. Der dem Kupplungskopf zugeordnete Kuppelverschluss ist insbesondere kompatibel zu einem Kupplungskopf in Trichter- /Kegelbauweise, wie beispielsweise vom Typ 10, Typ 35, Typ 330, Typ 430, Typ 55 oder Typ 140 ausgeführt. Derartige Kombinationen sind insbesondere für den Einsatz im Fracht- und Güterverkehr bei der Zusammenstellung von Wagenreihungen von Vorteil.

Allerdings kommen auch andere Kupplungskopftypen oder Kupplungskopfbauarten in Frage, wie beispielsweise Kupplungsköpfe vom Typ Wedgelock, Kupplungsköpfe vom Typ BSI, oder Kupplungsköpfe vom Typ GF.

In einer alternativen Ausbildung kann die erste Kupplungseinrichtung auch mit wechselbaren Kupplungskopf ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang bietet es sich insbesondere an, dass die Gelenkanordnung der Zugstange eine um eine horizontale Achse verschwenkbaren ersten Gelenkarm bzw. mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen Kupplungsschaftbereich aufweist, an welchem ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung vorzugsweise lösbar und/oder austauschbar befestigt oder befestigbar ist. Hierzu weist der mit dem Gelenkbolzen verbundene Schaftbereich einen Schnittstellenbereich auf, über den ein Kupplungskopf einer automatischen Kupplung austauschbar mit diesem befestigbar ist.

Denkbar in diesem Zusammenhang wäre es beispielsweise, wenn der Schnittstellenbereich mindestens eine Schalenmuffenanordnung aufweist. Der Schnittstellenbereich dient grundsätzlich dazu, lösbar den mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbundenen Schaftbereich einer ersten Kupplungseinrichtung mit einem Kupplungskopf, insbesondere Kupplungskopf einer automatischen Kupplung mechanisch zu verbinden.

Insbesondere ist auf diese Weise ein modularer Aufbau der Kupplungsanordnung bestehend im Wesentlichen aus der Zugstange und einem getrennt hiervon ausgebildeten Kupplungskopf einer ersten Kupplungseinrichtung realisierbar. Da über den Schnittstellenbereich unterschiedliche Kupplungsköpfe zur Ausbildung der ersten Kupplungseinrichtung eingesetzt werden können, eignet sich die Kupplungsanordnung in diesem Fall zum Kuppeln mit einer Vielzahl von Kupplungen unterschiedlicher Bauart, bzw. unterschiedlichen Typs, wobei insbesondere kein Wechsel oder Austausch der Kupplungsanordnung von dem Zughaken des Rangierfahrzeuges erforderlich ist sondern lediglich zwei Systeme an der Kupplungsanordnung vorzuhalten ist, wobei eine der Kupplungseinrichtungen hinsichtlich des austauschbaren Kupplungskopfes variabel definierbar ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung können somit insbesondere unterschiedliche Rangieraufgaben erfüllt werden, so dass es sich hierbei insgesamt um ein äußerst flexibel einsetzbares System handelt.

Für die Gestaltung des Schnittstellenbereiches kommen unterschiedliche Ausführungsformen in Frage. Insbesondere bietet es sich hierbei an, dass der Schnittstellenbereich mindestens eine Schalenmuffenanordnung aufweist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Schnittstellenbereich aber auch mindestens eine Steckbolzenanordnung mit mindestens einem Absteckbolzen aufweisen.

In Hinblick auf die Crashsicherheit ist es des Weiteren grundsätzlich von Vorteil, wenn in der Zugstange der Hybridkupplung ein Energieverzehr- und/oder Dämpfungselement integriert ist zum Abdämpfen von im Fährbetrieb über die Zugstange übertragenen Zug- und/oder Druckkräften. Das Energieverzehr und/oder Dämpfungselement ist vorzugsweise regenerativ, beispielsweise in Gestalt einer Federeinrichtung bzw. eines Federpaketes ausgebildet. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, destruktiv ausgebildete Verzehrelemente zu verwenden, oder eine Kombination aus destruktiven und regenerativen Bauteilen.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken einer schwenkbar um eine Schwenkachse an einer mit einem spurgebundenen Fahrzeug verbindbaren Zugstange gelagerten ersten Kupplungseinrichtung, umfasst zumindest eine Antriebseinrichtung zum zumindest mittelbarem Einbringen eines Drehmomentes zum Verschwenken der Kupplungseinrichtung und ein im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung und erster Kupplungseinrichtung, insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung und schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung angeordnetes mechanisches Getriebe mit Übersetzung ins Langsame, insbesondere Untersetzungsgetriebe mit einer Übersetzung von mindestens 10 i d.h. 10:1 , vorzugsweise im Bereich von 20: 1 bis 50: 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 25: 1 bis 30: 1.

Ist die erste Kupplungseinrichtung mitnahmefest mit einem schwenkbar an der Zugstange lagerbaren Gelenkbolzen gelagert und mit diesem verbundenen, ist das Getriebe im Kraftfluss, insbesondere in der Verbindung zwischen Antriebseinrichtung und Gelenkbolzen angeordnet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist das Getriebe als Exzentergetriebe, insbesondere Zycloidgetriebe ausgebildet, dessen Eingang mit einer Antriebseinrichtung verbindbar ist und dessen Ausgang mit der schwenkbaren Lagerung der ersten Kupplungseinrichtung, insbesondere dem Gelenkbolzen verbunden ist.

Nachfolgend werden exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zugstange bzw. Übergangskupplung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Figuren 1 a und 1 b ein Kinematikschema der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung in einer ersten und einer zweiten Ausführung als Hybridkupplung;

Figuren 2a bis 2c in einer Schnittdarstellung durch die Gelenkebene vorteilhafte Anordnungs- und Anbindungsmöglichkeiten der Grundkonfiguration aus Antriebseinrichtung und Getriebe gemäß einer Ausführung aus Figur 1 a;

Figuren 3a bis 3c eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer Hybridkupplung in unterschiedlichen Funktionsstellungen;

Figur 4 beispielhaft eine vorteilhafte Ausbildung eines Getriebes in Form eines als Zykloidgetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes;

Figur 5 zeigt ein Beispiel einer einseitig wirksamen und als Lastmomentsperre fungierenden automatischen Kupplung;

Figur 6 zeigt eine Triebfeder zur Unterstützung der Antriebseinrichtung;

Figuren 7a bis 7I zeigen mögliche Anordnungen der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung gegenüber der Zugstange und Gelenkanordnung.

In allen Figuren werden für gleiche Komponenten die gleichen Bezugsziffern verwendet. Figur 1 a zeigt in schematisiert stark vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer ersten besonders vorteilhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 100 in Form einer Hybridkupplung. Diese umfasst eine Zugstange 1 und zumindest eine an der Zugstange 1 um eine horizontale geometrische Achse A schwenkbar gelagerte erste Kupplungseinrichtung 20 in Form einer automatischen Kupplung 21. Ferner ist eine zweite Kupplungseinrichtung 30 vorgesehen, welche ebenfalls schwenkbar um die geometrische Achse A gelagert ist. Die beiden Kupplungseinrichtungen 20, 30 sind verschiedenartig ausgebildet. Insbesondere beim Einsatz im Güterverkehr ist die erste Kupplungseinrichtung 20 vorzugsweise als Kupplung vom Typ Scharfenberg ™ ausgebildet. Die zweite Kupplungseinrichtung 30 ist als Schraubenkupplung ausgebildet.

Die Zugstange 1 ist durch eine Erstreckung entlang einer Längsachse L charakterisiert, welche im Einbauzustand an einem schienengebundenen Fahrzeug mit dessen Längsrichtung zusammenfällt. Die horizontale geometrische Achse A ist senkrecht zur Längsachse L ausgerichtet.

Die Zugstange 1 weist einen ersten, in Einbaulage betrachtet wagenkastenseitigen Endbereich 2 auf, über den die Zugstange 1 mit einem Wagenkasten, insbesondere einem Wagenkasten eines Fracht- oder Rangierfahrzeuges oder dessen Untergestell vorzugsweise lösbar verbindbar ist. Die Verbindung kann direkt oder über weitere zwischengeordnete Übertragungselemente erfolgen. Die direkte Verbindung erfolgt beispielsweise über ein Gelenklager. Darüber hinaus weist die Zugstange 1 einen, dem ersten Endbereich 2 gegenüberliegenden zweiten Endbereich 3 auf. An diesem zweiten Endbereich 3 ist eine Gelenkanordnung 4 vorgesehen, um bedarfsweise die erste Kupplungseinrichtung 20, insbesondere eine, einen Kupplungskopf 22 aufweisende automatischen Kupplung 21 in eine horizontale Kupplungsebene KE einschwenken und aus dieser ausschwenken zu können. Diese Kupplungsebene KE ist durch die Längsachse L und die Achse A beschreibbar.

Die Gelenkanordnung 4 umfasst zumindest einen in Einbaulage der Kupplungsanordnung 100 am Fahrzeug betrachtet horizontalen Gelenkbolzen 5, welcher in einem, Durchgangsöffnungen aufweisenden Aufnahmebereich 7 des Endbereiches 3 der Zugstange 1 drehbar gelagert ist. Der Endbereich 3 der Zugstange 1 ist dazu gabelartig ausgebildet. Das Verschwenken erfolgt um die horizontale Achse A, welche der Achse des Gelenkbolzens 5 entspricht und damit der Schwenkachse GA der Gelenkanordnung 4. Die horizontale Kupplungsebene KE ist dann durch die Längsachse L der Zugstange 1 und einer Senkrechten dazu in horizontaler Richtung in Einbaulage am Schienenfahrzeug betrachtet, insbesondere der Schwenkachse GA des Gelenkbolzens 5 beschreibbar.

Die erste Kupplungseinrichtung 20 ist mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen

5 der Gelenkanordnung 4 verbunden. Dies kann durch integrale Ausführung der Kupplungseinrichtung 20 mit dem Gelenkbolzen 5 erfolgen oder aber vorzugsweise eine lösbare Verbindung mit diesem. Die mitnahmefeste Verbindung kann kraft- oder formschlüssig ausgebildet sein. Beispielsweise denkbar sind Nut/Feder-Verbindungen.

Figur 1 a zeigt die erste Kupplungseinrichtung 20 in der horizontalen Kupplungsebene KE. Die Position in dieser ist mit I-20 bezeichnet. Um diese aus dieser heraus oder in diese hinein entsprechend der durch Doppelpfeil vorgegebenen Richtung schwenken zu können, ist eine Betätigungsvorrichtung

6 vorgesehen. Die Betätigungsvorrichtung 6 ist an der Zugstange 1 befestigt, vorzugsweise direkt und umfasst zumindest ein mechanisches Getriebe 13 mit einem Gehäuse 8, dessen Eingang 14 mit einer Antriebseinrichtung 12 zum Aufbringen eines Drehmomentes verbunden oder verbindbar ist und dessen Ausgang 15 mit dem Gelenkbolzen 5 zum Aufbringen eines Drehmomentes an diesem gekoppelt ist. Gemäß der ersten besonders vorteilhaften Ausbildung sind der Eingang 14 und der Ausgang 15 sowie die Schwenkachse GA koaxial zueinander angeordnet.

Die Antriebseinrichtung 12 zum Aufbringen eines Drehmomentes ist vorzugsweise an der Zugstange 1 angeordnet und mit dem Getriebe 13 verbunden, wobei die Verbindung zwar lösbar erfolgt, jedoch eine Abnahme der Antriebseinrichtung 12 von der Zugstange 1 und eine nur temporär zum Ver- schwenken vorgesehene Verbindung nicht vorgesehen ist. D.h. die Kupplungsanordnung 100 ist dadurch charakterisiert, dass die Betätigungsvorrichtung 6 aus Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 permanent an der Zugstange 1 angeordnet ist, wobei Getriebe 13 und Antriebseinrichtung 12 entweder jeweils für sich an der Zugstange 1 befestigt sind oder aber eine der beiden Komponenten an der jeweils anderen Komponente gelagert wird und die jeweils andere Komponente dann an der Zugstange 1 befestigt ist.

Das Getriebe 13 ist in Kraftflußrichtung vom Eingang 14 zum Ausgang 15 betrachtet als mechanisches Untersetzungsgetriebe ausgeführt. Bezüglich der Ausbildung des Getriebes 13 selbst besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten, wobei das gemäß Figur 1 a ausgebildete Getriebe durch eine koaxiale Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 charakterisiert ist und damit eine besonders bauraumsparende Zuordnung ermöglicht. Dieses ist in einer besonders vorteilhaften Ausbildung, wie in der Figur 4 in Explosionsdarstellung wiedergegeben, als Zykloidgetriebe 10 ausgeführt, bei welchem Kurvenscheiben das Drehmoment wälzend übertragen. Dieses umfasst eine als Eingang 14 fungierende Antriebs- bzw. Exzenterwelle, welche mit der Antriebseinrichtung 12 entweder verbindbar oder aber vorzugsweise verbunden ist und eine als Ausgang 15 fungierende Abtriebswelle. Des Weiteren sind im dargestellten Fall zwei Kurvenscheiben 25, 26, eine um die Antriebswelle ringförmig angeordnete feststehende Bolzen 27 tragende Ringscheibe 23 sowie eine Rollenscheibe 24 vorgesehen. Die Antriebswelle treibt die Kurvenscheibe 25 an. Die über die Ringscheibe 23 feststehend angeordneten Bolzen 27 wirken dabei mit der Außenkontur der Kurvenscheibe 25 zusammen, so dass aufgrund der exzentrischen Bewegung die Kurvenscheibe 25 um diese Bolzen 27 getrieben wird und dadurch um ihre Symmetrieachse rotiert. Dies gilt auch für die nachgeordnete und über erste Rollen 28 mit der ersten Kurvenscheibe 25 gekoppelte zweite Kurvenscheibe 26. In den Kurvenscheiben 25, 26 sind Löcher angebracht, die entgegengesetzt zur Antriebswelle rotieren. In diese Löcher greifen die Rollen 28 der dahinterliegenden Kurvenscheibe 26 und einer hinter dieser angeordneten Rollenscheibe 24. Die Kurvenscheibe 26 treibt auf diese Weise die Rollenscheibe 24 an, an der auch die den Ausgang 15 bildende Abtriebswelle angebracht ist, welche koaxial zur den Eingang 14 bildenden Antriebswelle sitzt. Andere Ausbildungen des Getriebes 13 sind denkbar.

Die in der Figur 1 a dargestellte zweite Kupplungseinrichtung 30 ist in der aus der Kupplungsebene KE ausgeschwenkten Lage, vorzugsweise der in der Einbausituation dann vorliegenden Endlage I-30 dargestellt. Auch diese ist um die Schwenkachse GA schwenkbar gelagert. Dabei kann die Ver- schwenkbarkeit entweder frei von einer Zwangskopplung mit der Ver- schwenkbewegung der ersten Kupplungseinrichtung 20 erfolgen oder aber zwangsgekoppelt mit dieser. Im letztgenannten und hier nur mittels unterbrochener Linie angedeuteten Fall ist die zweite Kupplungseinrichtung ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden, wobei die Verbindung derart erfolgt, dass die zweite Kupplungseinrichtung 30 in der in die Kupplungsebene KE eingeschwenkte Position der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus dieser Kupplungsebene KE herausgeschwenkt ist und beim Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus der Kupplungsebene KE ein Ver- schwenken um den gleichen Schwenkwinkel wie diese aufgrund der Verbindung zwischen beiden Kupplungseinrichtungen 20, 30 erfährt. Dies ist vorzugsweise immer dann der Fall, wenn die zweite Kupplungseinrichtung 30 ebenfalls von einer automatischen Kupplungseinrichtung, insbesondere von einer Willision-Kupplung; SA3-Kupplung oder AAR-Kupplung oder einer durch eine andere Auslegung und Ausbildung charakterisierte Kupplungseinrichtung vom Typ Scharfenberg ™ handelt. Ist die zweite Kupplungseinrichtung 30 als Schraubenkupplung ausgebildet, erfolgt das Verschwenken beim Ankuppeln an eine Gegen-Kupplungseinrich- tung durch manuelle Betätigung, insbesondere Anheben und Verschwenken um die Schwenkachse GA.

Die in der Figur 1 a dargestellte Ausführung stellt eine besonders kompakte Ausbildung und Anordnung einer Betätigungsvorrichtung 6 aus Antriebseinrichtung 6 und Getriebe 13 dar. Die gesamte Betätigungsvorrichtung 6 ist in diesem Fall koaxial zur Schwenkachse GA angeordnet.

Die Betätigungsvorrichtung 6 mit Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 kann als vormontierte Baueinheit oder aber aus Einzelkomponenten erst beim Anbau an die Zugstange 1 gebildet werden. Die Anordnung von Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 kann einseitig dem Endbereich 3 oder aber beidseitig des Endbereiches 3 in einer Ansicht auf eine Ebene, die durch die Schwenkachse GA und eine Senkrechte dazu in vertikaler Richtung beschreibbar ist, erfolgen und damit entweder nur einem Endbereich 5.1 oder 5.2 des Gelenkbolzens 5 oder beiden Endbereichen 5.1 und 5.2 zugeordnet.

Demgegenüber verdeutlicht Figur 1 b eine im Hinblick auf die Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 alternative zweite Ausführung einer Kupplungsanordnung 100 mit exzentrischer Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15. Der grundlegende Aufbau und die Funktionen der einzelnen Komponenten sind ansonsten jedoch dieselben, wie in Figur 1 a.

Die zweite Ausführung der Kupplungsanordnungl 00 ist durch die exzentrische Positionierung der Antriebseinrichtung 12 charakterisiert. Eingang 14 und Ausgang 15 des Getriebes 13 sind exzentrisch zueinander angeordnet. Das Getriebe 13 ist dazu als Stirnradgetriebe 9 ausgebildet, umfassend zumindest eine Stirnradstufe zwischen Eingang 14 und Ausgang 15, wobei der Eingang 14 im einfachsten Fall mit einem, als Ritzel fungierenden Stirnrad verbunden ist und der Ausgang 15 mit einem zweiten Stirnrad. Erstes und zweites Stirnrad kämmen miteinander und das zweite mit dem Gelenkbolzen 5 gekoppelte Stirnrad ist durch einen größeren Durchmesser als das erste Stirnrad charakterisiert. Zum Ausschwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 aus der Position 1-20 in der Kupplungsebene KE in eine aus dieser ausgelenkten Position 11-20 über entsprechende dazwischen angeordnete Positionen 111-20 wird die Antriebseinrichtung 12 betätigt und übertragt das Drehmoment auf das Getriebe 13, insbesondere den Eingang 14. Durch die Untersetzung wird, der mit dem Ausgang 15 des Getriebes 13 verbundene Gelenkbolzen 5 um die Schwenkachse GA verdreht und bewirkt aufgrund der mitnahmefesten Verbindung ein Verschwenken der Kupplungseinrichtung 20 in die ausgeschwenkte Position II-20.- Die erste Kupplungseinrichtung 20 wird in den jeweiligen Endpositionen I-20 und II-20 mittels einer Verriegelungseinrichtung 17, beispielsweise in Form eines Absteckbolzens in ihrer Lage gegenüber der Zugstange 1 gesichert. Die Verriegelungseinrichtung 17 greift vorzugsweise direkt am Gelenkbolzen 5 an und fixiert diesen in der dem Gelenkbolzen 5 in der jeweiligen Schwenklage I-20 oder II-20 der ersten Kupplungseinrichtung 20.

Die zweite Kupplungseinrichtung 30 kann entweder beim Schwenken der ersten Kupplungseinrichtung 20 zwangsgekoppelt mit verschwenkt werden. In diesem Fall ist diese ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen verbunden. Oder diese kann, insbesondere bei Ausbildung als Schraubenkupplung, separat um die Schwenkachse GA verschwenkt werden.

Die Figuren 2a bis 2c zeigen beispielhaft anhand einer Schnittdarstellung durch den Gelenkbolzen 5 in einer Ansicht auf die Frontseite der Kupplungsanordnung 100 mögliche Anordnungen und Kopplungen zwischen den einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6. Dargestellt ist jeweils die Minimalkonfiguration aus Getriebe 13 und Antriebseinrichtung 12 sowie der Endbereich 3 der Zugstange 1 und der mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbundene Endbereich 8 der ersten Kupplungseinrichtung 20. Der Endbereich 3 der Zugstange 1 ist gabelartig ausgebildet. Der Gelenkbolzen 5 erstreckt sich durch den Aufnahmebereich 7 in den beiden sich von der Zugstange 1 beidseitig zur Längsachse L erstreckenden Gabelteilen. Die Figuren 2a bis 2c verdeutlichen dabei Ausführungen mit Betätigungsvorrichtungen 6 mit an der Zugstange 1 vorinstallierten Antriebseinrichtungen 12.

Figur 2a zeigt eine Ausbildung mit Anordnung der Betätigungsvorrichtung 6 bezogen auf eine senkrecht zur aus Längsachse L und Schwenkachse GA gebildeten Kupplungsebene KE ausgerichtete Ebene SKE auf einer Seite des gabelartigen Endbereiches 3 und damit nur einem Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet. Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 sind koaxial und koaxial zum Gelenkbolzen 5 angeordnet. Das Getriebe 13 ist mit seinem Gehäuse vorzugsweise am Endbereich 3 der Zugstange 1 befestigt und die Antriebseinrichtung von diesem mitgetragen. Der Gelenkbolzen 5 kann als Vollprofilelement ausgebildet sein. Der Eingang 14 des Getriebes 13c ist mit der Antriebseinrichtung 12 verbunden, der Ausgang direkt mit dem aus dem gabelartigen Endbereich 3 herausragenden Gelenkbolzenenden.

Figur 2b zeigt eine Ausbildung mit Anordnung von Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 an den in Richtung der Schwenkachse GA betrachtet einander gegenüberliegenden Endbereichen 5.1 , 5.2 des Gelenkbolzens 5. Dazu ist der Gelenkbolzen 5 mit einer Hohlbohrung 5.3 versehen, welche eine Verbindung zwischen Antriebseinrichtung 12 und Eingang 14 des Getriebes 13 über ein durch die geführtes Verbindungselement 18 ermöglicht. Die Antriebseinrichtung 12 wirkt dabei direkt auf das Verbindungselement 18 und ist über dieses mit dem Eingang 14 des Getriebes 13 verbunden. Der Ausgang 15 des Getriebes 13 ist mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden. Vorzugsweise ist das Gehäuse 8 des Getriebes 13 mit der Zugstange 1 , insbesondere im gabelartigen Endbereich 3 verbunden. Das Verbindungselement 18 und die Antriebseinrichtung 12 können sich dabei über das Getriebe 13, insbesondere das Gehäuse 8 an der Zugstange 1 abstützen. Ebenfalls möglich ist die Befestigung der Antriebseinrichtung direkt an der Zugstange 1 .

Figur 2c zeigt eine Ausbildung gemäß Figur 2a mit zwei Antriebseinrichtungen 12a, 12b, die beidseits des Endbereichs 3 der Zugstange 1 und damit jeweils einem Endbereich 5.1 und 5.2 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet sind. Auch hier weist der Gelenkbolzen 5 eine Hohlbohrung 5.3 auf, durch welche die Kopplung der zweiten, dem zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5 zugeordneten Antriebseirichtung 12b geführt ist. Das dazu vorgesehene Verbindungselement 18 ist mit dem Eingang des Getriebes 13 verbunden. Ebenfalls mit dem Eingang 14 des Getriebes 13 verbunden ist die erste Antriebseinrichtung 12a. Dies ist insbesondere bei Ausbildung der Antriebseinrichtung 12a, 12b als manuell betätig bares Handrad oder Kurbel von Vorteil, da somit eine Bedienung von zwei Seiten der Kupplungsanordnung 100 und damit beim Einbau an einem schienengebundenen Fahrzeug von beiden Seiten des Fahrzeuges erfolgen kann.

Die Figuren 3a bis 3c zeigen für eine Ausbildung einer besonders vorteilhaften ersten Ausführung gemäß Figur 1 a die verschiedenen Funktionsstellungen I, II und III beim Verschwenken der Kupplungseinrichtungen 20, 30 einer Kupplungsanordnung 100. Die Kupplungseinrichtung 20 ist als automatische Kupplung 21 vom Typ Scharfenberg ™ zum mechanischen Verbinden mit einer komplementären Gegen-Kupplungseinrichtung ausgebildet und die zweite Kupplungseinrichtung 30 als Schraubenkupplung. Im Einzelnen weist die automatische Kupplung 21 einen Kupplungskopf 22 und einen sich daran anschließenden integral mit diesem ausgebildeten oder lösbar verbundenen Schaftbereich 31 auf, wobei die Kupplungseinrichtung 20 im Schaftbereich 31 mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist. Der Kupplungskopf 22 weist ein Kupplungskopfgehäuse 22.1 sowie Kuppelelemente 22.2, 22.3 in Form eines vorstehenden Trichters und eines Kegels sowie einen nicht dargestellten im Gehäuse aufgenommenen Kuppelverschluss umfasst, die beim Kuppeln mit einer komplementären Gegen-Kupplungseinrichtung unter Herstellung der mechanischen Verbindung Zusammenwirken. Der Kuppelverschluss ist als Drehverschluss ausgeführt, mit dem Herzstück, an welchem eine Kuppelöse verdrehbar um eine Kuppelösenachse angeschlossen ist. Bei dem Kupplungsverschluss kann es sich um einen Ein- oder Zweistellungsverschluss handeln. Das Herzstück kann dabei beispielsweise drehbar um eine Hauptachse gelagert sein, wozu dieses auf einem Hauptbolzen gelagert und drehtest an diesem angeschlossen ist. Die Kuppelöse weist ein erstes Ende 5 auf, an welchem sie drehbar an dem Herzstück angeschlossen ist, sowie ein entgegengesetztes zweites Ende, das in ein Maul des Herzstücks eines gegengleichen Kupplungskopfes eingespannt werden kann, um die beiden Kupplungsköpfe mechanisch aneinander zu verriegeln.

Die zweite Kupplungseinrichtung 30 ist hier als Schraubenkupplung 32 ausgebildet, mit welcher zwei Schienenfahrzeuge, umfassend jeweils eine Zugstange 1 , in deren Endbereichen 3 aneinander gekuppelt werden können. Die Schraubenkupplung 32 weist eine Gewindestange 33 auf, an deren beiden axialen Enden jeweils ein Kuppelelement 34 und 35 vorgesehen, vorzugsweise aufgeschraubt ist. Jedes Kuppelelement 33, 34 weist dazu einen Schraubkörper auf, der ein Innengewinde umfasst, das auf das Außengewinde der Gewindestange 33 aufgeschraubt ist. Am Schraubkörper ist jeweils eine Kuppelöse gelenkig angeschlossen, die über ein entsprechendes Bauteil am Schienenfahrzeug, beispielsweise Zuhaken oder Bolzen, geschoben beziehungsweise eingehängt werden kann, um eine formschlüssige Verbindung, zumindest für Zugkräfte, mit dem Schienenfahrzeug herzustellen. Im dargestellten Fall sind das Kuppelelement 34 und 35 als Zugösen ausgebildet, wobei das Kuppelelement 34 um die Schwenkachse GA verschwenk- bar gelagert ist, insbesondere der Gelenkbolzen 5 durch diesen geführt ist. Die am anderen Endbereich der Gewindestange 33 befestigte Zugöse dient zum Einhängen in einen Zughaken an einem anzukoppelnden Schienenfahrzeug. Um die Gewindestange 33 leichter verdrehen zu können, und dadurch den Abstand zwischen den beiden Schraubkörpern bzw. Kuppelelementen 34, 35 zu ändern, ist in der axialen Mitte der Gewindestange 33 zwischen zwei Abschnitten des Außengewindes ein Schwengel drehfest an der Gewindestange 33 angeschlossen. Dieser kann gegriffen werden und bildet einen Hebel für die Einleitung des Drehmomentes in die Gewindestange 33. Die Schraubenkupplung 32 ist lediglich schwenkbar um die Gelenkachse GA gelagert und frei von einer Zwangskopplung mit der Bewegung der ersten Kupplungseinrichtung 20. Die Schraubenkupplung 32 kann - hier jedoch nicht dargestellt - ebenfalls mitnahmefest mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden sein. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen erstem Kuppelelement 34 und Gelenkbolzen 5 realisiert. Die Bewegung der zweiten Kupplungseinrichtung 30 wäre dann zwangsgekoppelt mit der der ersten Kupplungseinrichtung 20.

Figur 3a zeigt die Kupplungsanordnung 100 mit Anordnung der Kupplungseinrichtung 20 in der Kupplungsebene KE und damit einer ersten Position I- 20. Erkennbar ist die als Schraubenkupplung 32 ausgebildete zweite Kupplungseinrichtung 30 in ihrer ersten aus der Kupplungsebene KE ausgeschwenkten Position I-30.

Figur 3b zeigt den Übergang der ersten Kupplungseinrichtung 20 von der ersten in die zweite Position I-20 zu II-20 als Zwischenposition III-20. Die Schraubenkupplung 32 verbleibt aufgrund der fehlenden Zwangskopplung in der ersten Position I-30, während Figur 3c die erste Kupplungseinrichtung 20 in der aus der Kupplungsebene KE definierten vollständig herausgeschwenkten Position II-20 und die zweite Kupplungseinrichtung 30 in der in die kupplungsebene KE eingeschwenkten Position II-30 zeigt.

Bei allen Ausführungen ist eine Verriegelungseinrichtung 17 vorgesehen, welche die Position der ersten Kupplungseinrichtung 20 in der Kupplungsebene KE aber auch in der ausgeschwenkten Position II-20 gegenüber dem Endbereich 3 der Zugstange 1 fixiert. Dies kann im einfachsten Fall ein Verriegelungsbolzen sein. Die Ausführungen gemäß Figur 3a bis 3c zeigen ferner die Anbindung des Endbereichs 2 der Zugstange am Wagenkasten, beispielsweise über eine Gelenklagerung 19.

Zur Realisierung einer leichten Verschwenkbarkeit und Sicherung gegen unerwünschtes Rückschwenken sind der Grundkonfiguration weitere Zusatzeinrichtungen vorgesehen. Eine erste derartige Einrichtung beinhaltet die Funktion einer Lastmomentsperre und umfasst eine zumindest in einer Richtung selbsttätig automatisch blockierende Kupplung 36. Eine mögliche Ausbildung dieser ist beispielhaft in Explosionsdarstellung in Figur 5 wiedergegeben. Diese umfasst beispielhaft ein erstes mit einem angetriebenen Bauteil koppelbares Kupplungselement 37, welches im dargestellten Fall Betätigungsstifte aufweist, ein zweites mit dem anzutreibenden Bauteil gekoppeltes Kupplungsteil 38, wobei erstes und zweites Kupplungsteil 37, 38 im dargestellten Fall über ein Nabenelement 39 in einer Richtung miteinander mitnahmefest koppelbar sind und Klemmelemente 40, welche in der Gegenrichtung unter Überlast ein verdrehen des Kupplungsteils 38 verhindern.

Die Figur 6 zeigt eine Einrichtung zum Erleichtern der Betätigung, insbesondere Handbetätigung beim Aufbringen des Drehmomentes. Diese umfasst eine Ringfeder 41 , welche einen ersten Endbereich aufweist, der mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist und einen zweiten Endbereich, welcher wenigstens mittelbar mit der Zugstange 1 verbunden ist. Die Verbindung kann an der Zugstange 1 , insbesondere den zweiten Endbereich 3 direkt erfolgen oder aber an einem Gehäuse einer Komponente der Betätigungseinrichtung 6, insbesondere Gehäuse 8 des Getriebes 13 oder der Antriebseinrichtung. Figuren 7a bis 7I zeigen mögliche Anordnungen der einzelnen Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6 in einer Ansicht von oben auf die Kupplungsanordnung 100, d.h. auf die Kupplungsebene KE. Erkennbar sind die erste Kupplungseinrichtung 20 in Form einer automatischen Kupplung 21 vom Typ Scharfenberg ™ mit einem Kupplungskopf 22 und einem Schaftbereich 31 , welcher mitnahmefest mit der Gelenkanordnung 4, insbesondere dem Gelenkbolzen 5 der Gelenkanordnung 4 im zweiten Endbereich 3, welcher als gabelförmiger und sich beidseitig mit gabelartig ausgebildeten Elementen ausgeführter Aufnahmebereich 7 der Zugstange 1 ausgebildet ist, verbunden ist. Die Zugstange 1 ist im wagenkastenseitigen Endbereich 2 über eine Lageranordnung 19 mit dem Wagenkasten eines schienengebundenen Fahrzeuges gekoppelt. Die Kopplung erfolgt beispielsweise über eine Gelenkanordnung in einem am Wagenkasten befestigbaren Lagerbock. Erkennbar ist ferner die Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere in einer bevorzugten Ausbildung mit Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 und deren Anordnung bezogen auf die Schwenkachse GA bzw. den Gelenkbolzen 5 und den Endbereich 3 der Zugstange 1. Bei allen Ausführungen sind die Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 koaxial zueinander und koaxial zur Schwenkachse GA und damit dem Gelenkbolzen angeordnet. Im dargestellten Fall ist die Antriebseinrichtung 12 beispielhaft als manuell betätigbare Handkurbel ausgebildet. Diese ist permanent an der Zugstange 1 vorgesehen. Denkbar ist es auch, diese als abnehmbare Einrichtung auszubilden und lediglich den Anschluss für die Antriebseinrichtung 12 am Getriebe vorzusehen. Die Antriebseinrichtung kann dann nach Bedarf aufgesteckt werden oder es kann auch ein Werkzeug, beispielsweise ein Akkuschrauber mit entsprechendem Aufsatz verwendet werden. Alternativ, hier jedoch nicht dargestellt, kann die Antriebseinrichtung 12 auch als Motor, insbesondere Elektromotor fest an der Zugstange vorinstalliert werden.

Als Getriebe 13 findet vorzugsweise ein Zykloidgetriebe 10 Verwendung. Andere Ausführungen mit koaxialer Anordnung von Eingang 14 und Ausgang 15 sind ebenfalls denkbar. Die Schraubenkupplung 32 ist in dieser Ansicht nicht erkennbar.

Die Figuren 7a bis 7I dienen der Verdeutlichung der Anordnung der Einzelkomponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 in Richtung der Schwenkachse GA bzw. bezogen auf die Endbereiche 5.1 , 5.2 des im Aufnahmebereich 7 im Endbereich 3 der Zugstange 1 gelagerten Gelenkbolzens 5. Nicht dargestellt sind im Einzelnen die Anbindung der Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere der einzelnen Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 und deren Befestigung bzw. Abstützung an der Zugstange. Dabei kann jede der Komponenten für sich allein an der Zugstange 1 befestigt sein oder aber mittelbar an dieser über die Befestigung an einer anderen Komponente und der Befestigung dieser an der Zugstange 1. Beispielsweise kann das Gehäuse 8 des Getriebes an der Zugstange 1 befestigt sein und über dieses die Antriebseinrichtung 12. Entscheidend ist, dass die Antriebseinrichtung 12 über das Getriebe 13 den Gelenkbolzen 5 verschwenkt, wobei der Ausgang des Getriebes 13 wenigstens mittelbar, vorzugsweise direkt mit dem Gelenkbolzen 5 verbunden ist. Die Verbindung von Eingang 14 des Getriebes 13 und Antriebseinrichtung 12 erfolgt ebenfalls zumindest mittelbar, vorzugsweise direkt. Im Kraftfluss zwischen Antriebseinrichtung 12 und Gelenkbolzen 5 sind die einseitig wirksame und als Lastmomentsperre fungierende Kupplungseinrichtung 36 sowie eine Federeinrichtung 41 zur Unterstützung der Schwenkbewegung anordenbar. Die Lastmomentsperre ist dabei funktional vorzugsweise zwischen Antriebseinrichtung 12 und Getriebe 13 angeordnet, kann jedoch auch dem Getriebe 13 nachgeordnet sein. Die Federeinrichtung 41 ist zwischen Zugstange 1 und Gelenkbolzen 5 angeordnet.

Die Figuren 7a bis 7I zeigen die Anordnung de Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41. Die Figuren 7a bis 7j zeigen dabei Anordnungen der Betätigungsvorrichtung 6, insbesondere der Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 beidseitig der Längsachse L und den damit den beiden Endbereichen 5.1 , 5.2 des Gelenkbolzens zugeordnet und beidseitig des Endbereiches 3 der Zugstange 1.

Figur 7a zeigt die Zuordnung der Antriebseinrichtung 12 und der als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 zum zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5, während die restlichen Komponenten - Getriebe 13 und Triebfeder 41 dem ersten Endbereich 5.1 zugeordnet sind und damit auf der zur Längsachse gegenüberliegenden Seite des Endbereiches 3 der Zugstange 1 angeordnet sind. Dabei ist die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung 12 und Zugstange 1 angeordnet und das Getriebe 13 zwischen der Triebfeder 41 und dem Endbereich 3. Figur 7b zeigt eine Abwandlung von Figur 7a, wobei die Anordnung von Getriebe 13 und Triebfeder 41 vertauscht sind.

In Figur 7c ist die Triebfeder 41 aus den Figuren 7a und 7b dem zweiten Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens zugeordnet und zwischen der als Lastmomentsperre ausgebildeten einseitig automatisch wirkenden Kupplung 36 und der Zugstange 1 angeordnet.

In Figur 7d sind die Anordnungen von Getriebe 13 und Triebfeder 41 gegenüber Figur 7c vertauscht.

Figur 7e zeigt eine Anordnung gemäß Figur 7a, wobei jedoch die Zuordnungen zu den Endbereichen 5.1 und 5.2 am Gelenkbolzen 5 vertauscht wurden. Im Einzelnen zeigt Figur 7e die Zuordnung der Antriebseinrichtung 12 und der als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 zum ersten Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5, während die restlichen Komponenten - Getriebe 13 und Triebfeder 41 dem zweiten Endbereich 5.2 zugeordnet sind und damit auf der zur Längsachse gegenüberliegenden Seite des Endbereiches 3 der Zugstange 1 angeordnet sind. Dabei ist die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 in Längsrichtung der Schwenkachse betrachtet zwischen Antriebseinrichtung 12 und Zugstange 1 angeordnet und das Getriebe 13 zwischen der Triebfeder 41 und dem Endbereich 3. Figur 7f zeigt eine Abwandlung von Figur 7e, wobei die Anordnung von Getriebe 13 und Triebfeder 41 am Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5 vertauscht sind.

In Figur 7g ist die Triebfeder 41 aus den Figuren 7e und 7f dem ersten Endbereich 5.1 des Gelenkbolzens 5 zugeordnet und zwischen der als Lastmomentsperre ausgebildeten einseitig automatisch wirkenden Kupplung 36 und der Zugstange 1 angeordnet.

In Figur 7h sind die Anordnungen von Getriebe 13 und Triebfeder 41 gegenüber Figur 7g vertauscht.

Die Figuren 7i bis I zeigen die Anordnung aller Komponenten der Betätigungsvorrichtung 6 jeweils einer Seite der Zugstange 1 und damit einem Endbereich des Gelenkbolzens 5 zugeordnet. Die Figuren 7i und 7j zeigen die komplette Betätigungsvorrichtung 6 aus den Komponenten Antriebseinrichtung 12, Getriebe 13 und optional vorzusehenden Zusatzkomponenten, wie die als Lastmomentsperre ausgebildete einseitig automatisch wirkende Kupplung 36 und Triebfeder 41 zum Endbereich 5.2 des Gelenkbolzens 5, in der Anordnung Antriebseinrichtung 12, Kupplung 36 und daran anschließend Getriebe 13 und Triebfeder 41 in Figur 7i. In Figur 7j ist die Anordnung von Triebfeder 41 und Getriebe 13 vertauscht.

Die Figuren 7k und I zeigen die Ausführungen der Anordnungen gemäß der Figuren 7i und j, jedoch mit Zuordnung zum Endbereich 5.1 .

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale. Bezugszeichen

1 Zugstange

2 erster Endbereich der Zugstange

3 zweiter Endbereich der Zugstange

4 Gelenkanordnung

5 Gelenkbolzen

5.1 erster Endbereich

5.2 zweiter Endbereich

6 Betätigungsvorrichtung

7 Aufnahmebereich

8 Gehäuse

9 Stirnradgetriebe

10 Zykloidgetriebe

12 Antriebseinrichtung

12a Antriebseinrichtung

12b Antriebseinrichtung

13 Getriebe

14 Eingang Getriebe

15 Ausgang Getriebe

16 Antriebswelle

17 Verriegelungseinrichtung; Absteckbolzen

18 Verbindungselement

19 Lagerung; Gelenkanordnung

20 erste Kupplungseinrichtung

21 automatische Kupplung

22 Kupplungskopf

23 Ringscheibe

24 Rollenscheibe

25 Kurvenscheibe

26 Kurvenscheibe 27 Bolzen der ersten Ringscheibe

28 erste Rollen

29 zweite Rollen

30 zweite Kupplungseinrichtung

31 Schaftbereich

32 Schraubenkupplung

33 Gewindestange

34 Kuppelelement

35 Kuppelelement

36 einseitig wirkende automatische Kupplung; Lastmomentsperre

37 Kupplungsteil

38 Kupplungsteil

39 Nabe

40 Klemmelemente

41 Triebfeder

41.1 Endbereich

41.2 Endbereich

100 Kupplungsanordnung, insbesondere Übergangs- bzw. Hybridkupplung

A horizontale geometrische Achse

L Längsachse

GA Schwenkachse

KE Kupplungsebene