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Title:
ELECTRICAL TRAIN COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/091617
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical train coupling having two coupling halves, each comprising at least one electrical contact element which can be brought into electrical contact with an electrical contact element of the other coupling half, with one electrical connector per coupling half. The invention is characterised in that the at least one electrical contact element of at least one coupling half is supported by a decoupling element, which is movable at least also in a coupling direction of the coupling halves, counter to the force of an energy store, and, when the two coupling halves are in the coupled state, is moved counter to the force of the energy store into electrically conductive contact of the electrical contact element with the electrical connector of the coupling half and, when the two coupling halves are in a decoupled state, is lifted off from the electrical connector with the electrical contact element, moved by the force of the energy store, interrupting the electrically conductive contact with the electrical connector.

Inventors:
AQUINO DE OLIVEIRA, Renato Guimarães (Prof. Nobil Marcacini Street 39 House 67, -030 Sao Paulo, 02998-030, BR)
PINTO SILVA, Daiana (Alexandre Bonicio Street, 627 apt 2, building 2 -450 São Bernardo do Campo, 09850-450, BR)
Application Number:
EP2018/072613
Publication Date:
May 16, 2019
Filing Date:
August 22, 2018
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (St. Pöltener Str. 43, Heidenheim, 89522, DE)
International Classes:
H01R13/703; B61G5/06; H01R13/52; H01R13/627
Domestic Patent References:
WO2000046884A12000-08-10
Foreign References:
US3646498A1972-02-29
EP1052157A22000-11-15
DE2413556A11975-09-11
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Claims:
Patentansprüche

1 . Elektrische Zugkupplung mit zwei Kupplungshälften, jeweils umfassend wenigstens ein elektrisches Kontaktelement (1 , 2), das mit einem elektrischen Kontaktelement (1 , 2) der jeweils anderen Kupplungshälfte (1 , 2) elektrisch kontaktierbar ist,

mit einem Elektroanschluss (4) je Kupplungshälfte;

dadurch gekennzeichnet, dass

das wenigstens eine elektrische Kontaktelement (1 , 2) wenigstens einer Kupplungshälfte von einem entgegen der Kraft eines Kraftspeichers (7) zumindest auch entlang einer Koppelrichtung der Kupplungshälften bewegbaren Entkoppelelement (6) getragen wird, das

in einem gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften entgegen der Kraft des Kraftspeichers (7) in einen elektrisch leitenden Kontakt des elektrischen Kontaktelementes (1 , 2) mit dem Elektroanschluss (4) der Kupplungshälfte bewegt ist und

in einem entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften bewegt durch die Kraft des Kraftspeichers (7) mit dem elektrischen Kontaktelement (1 , 2) den elektrisch leitenden Kontakt zum Elektroanschluss (4) unterbrechend vom Elektroanschluss (4) abgehoben ist.

2. Elektrische Zugkupplung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entkoppelelement (6) einen in der Koppelrichtung axial verfahrbaren Schlitten umfasst, der das wenigstens eine elektrische Kontaktelement (1 , 2) der Kupplungshälfte trägt, wobei das elektrische Kontaktelement (1 , 2) eine dem zugeordneten elektrischen Kontaktelement (1 , 2) der anderen Kupplungshälfte zugewandte erste Kontaktfläche (3) und eine dem Elektroanschluss (4) der Kupplungshälfte zugewandte zweite Kontaktfläche (5) jeweils zur anliegenden elektrischen Kontaktierung aufweist.

3. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kupplungshälfte ein das Entkoppelelement (6) beweglich aufnehmendes Gehäuse (9) aufweist und im Bereich eines der jeweils anderen Kupplungshälfte im gekoppelten Zustand zugewandten ersten axialen Ende des Gehäuses (9) eine Dichtung (17) vorgesehen ist, gegen welche das Entkoppelelement (6) im entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften mittels dem Kraftspeicher (7) gedrückt wird.

4. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherheitsverriegelung (18) in der wenigstens einen Kupplungshälfte vorgesehen ist, welche im entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften das Entkoppelelement (6) entgegen einer Bewegung des elektrischen Kontaktelementes (1 , 2) in Richtung des Elektroanschlusses (4) insbesondere formschlüssig blockiert, wobei die Blockade durch eine manuelle oder automatische Betätigung der Sicherheitsverriegelung (18) aufhebbar ist.

5. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungshälften jeweils ein entsprechendes Entkoppelelement (6) aufweisen.

6. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungshälften jeweils ein Gehäuse (9) aufweisen, das an einem stirnseitigen der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandten ersten axialen Ende mittels eines Deckels (13) verschließbar ist.

7. Elektrische Zugkupplung gemäß der Ansprüche 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (13) zwischen einer Schließposition und einer geöffneten Position bewegbar, insbesondere verschwenkbar am Gehäuse (9) angeschlossen ist und in der geöffneten Position die Sicherheitsverriegelung (18) zur Aufhebung der Blockade betätigt.

8. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungshälften im gekuppelten Zustand mittels einer Rastverbindung aneinander fixiert sind, wobei die Rastverbindung mittels wenigstens eines Federelementes gehalten wird und oberhalb einer vorbestimmten, die Kupplungshälften auseinander bewegenden Zugkraft entgegen einer Federkraft des Federelementes gelöst wird.

9. Elektrische Zugkupplung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungshälften jeweils ein Gehäuse (9) aufweisen, das wenigstens einen axialen Rastvorsprung (1 1 ) mit einer radialen Rastöffnung (10) und wenigstens ein in der Radialrichtung entgegen der Federkraft bewegliches Rastelement (8) aufweist, wobei das Rastelement (8) der einen Kupplungshälfte positioniert ist, in die Rastöffnung (10) der anderen Kupplungshälfte einzurasten.

10. Elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungshälften zumindest hinsichtlich des wenigstens einen elektrischen Kontaktelementes (1 , 2), des Entkoppelelementes (6) und insbesondere des Gehäuses (9) identisch zueinander ausgeführt sind. Kupplungshälfte für eine elektrische Zugkupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem elektrischen Kontaktelement (1 , 2) und einem Elektroanschluss (4),

dadurch gekennzeichnet, dass

das wenigstens eine elektrische Kontaktelement (1 , 2) von einem entgegen der Kraft eines Kraftspeichers (7) zumindest auch entlang einer Koppelrichtung der Kupplungshälfte bewegbaren Entkoppelelement (6) getragen wird, das

in einem gekoppelten Zustand der Kupplungshälfte entgegen der Kraft des Kraftspeichers (7) in einen elektrisch leitenden Kontakt des elektrischen Kontaktelementes (6) mit dem Elektroanschluss (4) der Kupplungshälfte bewegt ist und

in einem entkoppelten Zustand der Kupplungshälfte bewegt durch die Kraft des Kraftspeichers (7) mit dem elektrischen Kontaktelement (1 , 2) den elektrisch leitenden Kontakt zum Elektroanschluss (4) unterbrechend vom Elektroanschluss (4) abgehoben ist.

Description:
Elektrische Zugkupplung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zugkupplung mit zwei Kupplungshälften jeweils umfassend wenigstens ein elektrisches Kontaktelement, das mit einem elektrischen Kontaktelement der jeweils anderen Kupplungshälfte elektrisch kontaktierbar ist, und eine Kupplungshälfte für eine solche elektrische Zugkupplung.

Bei Schienenfahrzeugen mit automatischen Mittelpufferkupplungen, wie sie die vorliegende Erfindung besonders betrifft, ist neben der mechanischen Kupplung eine elektrische Zugkupplung vorgesehen, mit welcher eine elektrische Stromversorgung und/oder elektrische Signale zwischen den aneinander gekuppelten Fahrzeugen wie Antriebswagen und Waggons übertragen wird/werden. Diese elektrischen Zugkupplungen werden in der Regel manuell gekoppelt und entkoppelt, beispielsweise mittels Schraubverschlüssen oder anderen Verriegelungseinrichtungen. Die manuelle Kopplung ist entsprechend mit Zeitaufwand verbunden.

DE 24 13 556 A1 schlägt eine automatisch verbindende, elektrische Zugkupplung vor, bei welcher das Kuppeln und Entkuppeln durch Betätigen der mechanischen Mittelpufferkupplung erfolgt. Die elektrische Zugkupplung weist von einer Isolierbuchse umhüllte Kontaktstifte und Kontaktbuchsen auf, wobei beide Kupplungsteile identisch ausgeführt sein können. Die Kontaktstifte und Kontaktbuchsen werden von einer in axialer Richtung beweglichen Hülse umgeben, die durch einen Kraftspeicher derart beaufschlagt ist, dass sie sich zum freien Ende der Kupplungshälfte, also dem axialen Ende der Kupplungshälfte, welches der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandt ist, bewegt, um dadurch die Kontaktstifte und Kontaktbuchsen im Inneren der Kupplungshälfte einzuschließen, derart, dass die Hülse über die Kontakte geschoben wird. Mittels eines schwenkbaren Deckels können die Kupplungshälften stirnseitig verschlossen werden. Dichtlippen am stirnseitigen Ende der Kupplungshälften dichten die beiden Kupplungshälften im gekuppelten Zustand gegeneinander ab. Nachteilig bei der dargestellten automatischen elektrischen Zugkupplung ist, dass durch das Umschließen der elektrischen Kontaktelemente mit der durch den Kraftspeicher beaufschlagten Hülse zwar eine Isolation gegenüber dem Kupplungsgehäuse erreicht wird und auch im gekuppelten Zustand der beiden Kupplungshälften eine Isolierung der elektrischen Zugkupplung gegen einen Eingriff von außen sichergestellt ist, jedoch im entkuppelten Zustand, zumindest bei abgehobenem Deckel die Gefahr besteht, dass ein Bediener durch Hineingreifen in die Hülse einem elektrischen Strom ausgesetzt wird. Gleiches gilt beim vorsätzlichen oder versehentlichen Einführen elektrisch leitender Bauteile oder von Werkzeug in die Hülse.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Zugkupplung anzugeben, welche die genannte Gefährdung durch eine elektrische Entladung vermeidet. Die Zugkupplung soll vorteilhaft zumindest automatisch gelöst werden können, ohne die Notwendigkeit eines manuellen Eingriffs.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine elektrische Zugkupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den weiteren Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Kupplungshälfte für eine solche elektrische Zugkupplung angegeben.

Die erfindungsgemäße elektrische Zugkupplung weist zwei Kupplungshälften auf, von denen jede wenigstens ein elektrisches Kontaktelement umfasst. In der Regel ist eine Vielzahl von elektrischen Kontaktelementen je Kupplungshälfte vorgesehen. Das oder die elektrischen Kontaktelemente der einen Kupplungshälfte sind eingerichtet, um beim Kuppeln der beiden Kupplungshälften mit dem oder den elektrischen Kontaktelementen der anderen Kupplungshälfte in elektrisch leitenden Kontakt gebracht zu werden. So liegen das oder die elektrischen Kontaktelemente der einen Kupplungshälfte im gekuppelten Zustand der beiden Kupplungshälften in der Regel unmittelbar an dem oder den elektrischen Kontaktelementen der anderen Kupplungshälfte an, beispielsweise mittels jeweils einer stirnseitigen Anlagefläche oder auch durch eine Stecker- Steckdose-Verbindung beziehungsweise Stift-Hülse-Verbindung. Je Kupplungshälfte ist ein Elektroanschluss vorgesehen, über welchen die Kupplungshälfte mit elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen versorgt wird und/oder über welchen der elektrische Strom und/oder die elektrischen Signale aus der Kupplungshälfte weitergeleitet werden. In der Regel wird der Elektroanschluss eine Vielzahl von Spannungsversorgungs- und/oder Signalleitungen aufweisen, insbesondere, jedoch nicht zwingend, je elektrischem Kontaktelement eine. Die Leitungen können auch als Pole bezeichnet werden.

Erfindungsgemäß wird das wenigstens eine elektrische Kontaktelement wenigstens einer Kupplungshälfte von einem entgegen der Kraft eines Kraftspeichers zumindest auch entlang einer Koppelrichtung der Kupplungshälften bewegbaren Entkoppelelement getragen. Bevorzugt weisen beide Kupplungshälften ein entsprechendes Entkoppelelement auf.

Das Entkoppelelement ist in einem gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften entgegen der Kraft des zugeordneten Kraftspeichers der Kupplungshälfte in einen elektrisch leitenden Kontakt des getragenen elektrischen Kontaktelementes mit dem Elektroanschluss der Kupplungshälfte bewegt. In einem entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften ist das Entkoppelelement bewegt durch die Kraft des Kraftspeichers mit dem elektrischen Kontaktelement vom Elektroanschluss abgehoben, sodass der elektrisch leitende Kontakt des Kontaktelementes zu dem Elektroanschluss beziehungsweise mit dem Elektroanschluss unterbrochen wird. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung wenigstens einer der beiden Kupplungshälften, vorzugsweise beider Kupplungshälften mit dem bewegbaren Entkoppelelement werden die elektrischen Kontaktelemente, die von außerhalb der Kupplungshälfte, insbesondere über eine stirnseitige Öffnung in einem Kupplungsgehäuse erreichbar sind, vom Elektroanschluss der Kupplungshälfte entkoppelt, sodass keine Spannung beziehungsweise kein elektrischer Strom mehr an dem oder den elektrischen Kontaktelementen anliegt, wenn die Kupplungshälfte aus der gekuppelten Verbindung gelöst wird. Damit wird ein elektrischer Stromschlag beziehungsweise eine versehentliche elektrische Entladung oder ein elektrischer Kurzschluss vermieden, auch bei versehentlicher Berührung wenigstens eines Kontaktelementes.

Grundsätzlich ist eine beliebige Bewegung des Entkoppelelementes zur Erfüllung der erfindungsgemäßen Funktion vorstellbar, solange diese Bewegung durch den Kuppelvorgang beziehungsweise Entkuppelvorgang der beiden Kupplungshälften ausgelöst und/oder gesteuert wird. Daher erfolgt beim Kuppeln zumindest ein Teil der Bewegung des Entkoppelelementes zumindest anfänglich in der Koppelrichtung der Kupplungshälften, wobei dieser Teil minimal sein kann. Dies kann beispielsweise mit einer Verschwenkbewegung, einer Verdreh beweg ung oder einer linearen Bewegung des Entkoppelelementes erreicht werden, wobei verschiedene Bewegungen auch miteinander kombiniert werden können, beispielsweise zu einer Verschwenk-Verschiebe-Bewegung oder Verdreh- Verschiebe-Bewegung. Bevorzugt umfasst das Entkoppelelement jedoch einen in der Koppelrichtung axial verfahrbaren Schlitten oder wird durch diesen gebildet, der das wenigstens eine elektrische Kontaktelement der Kupplungshälfte trägt. Insbesondere bei dieser Ausführungsform weist das elektrische Kontaktelement eine erste dem zugeordneten elektrischen Kontaktelement der anderen Kupplungshälfte zugewandte Kontaktfläche und eine zweite dem Elektroanschluss der (eigenen) Kupplungshälfte zugewandte Kontaktfläche jeweils zur elektrischen Kontaktierung durch eine gegenseitige Anlage auf. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist eine Kupplungshälfte, bevorzugt weisen beide Kupplungshälften ein das Entkoppelelement beweglich aufnehmendes Gehäuse auf, wobei im Bereich eines ersten axialen Endes des Gehäuses eine Dichtung vorgesehen ist, gegen welche das Entkoppelelement im entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften durch den Kraftspeicher gedrückt wird. Dadurch kann eine sichere Abdichtung am axial freien Ende des Gehäuses, insbesondere mit einem IP-Schutzgrad erreicht werden, wobei das entsprechende freie axiale Ende des Gehäuses, also das axiale Ende des Gehäuses, das im gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandt ist, als erstes axiales Ende bezeichnet wird. Das entgegengesetzte axiale Ende der Kupplungshälfte kann dann als zweites axiales Ende bezeichnet werden. In diesem ist insbesondere der Elektroanschluss vorgesehen, sodass bei einer Bewegung des Entkoppelelementes in der Richtung vom ersten axialen Ende zum zweiten axialen Ende die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem wenigstens einen elektrischen Kontaktelement und dem Elektroanschluss hergestellt wird und bei einer Bewegung des Entkoppelelementes in Richtung vom zweiten axialen Ende zum ersten axialen Ende diese elektrische Verbindung unterbrochen wird. Das Entkoppelelement kann zumindest teilweise aus einem Isolationsmatehal hergestellt sein oder ein solches umfassen, um das wenigstens eine elektrische Kontaktelement gegenüber dem Gehäuse zu isolieren. Bevorzugt ist eine Sicherheitsverriegelung in der wenigstens einen Kupplungshälfte oder jeweils eine Sicherheitsverriegelung in beiden Kupplungshälften vorgesehen, welche im entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften das jeweilige Entkoppelelement entgegen einer Bewegung des elektrischen Kontaktelementes in Richtung des Elektroanschlusses blockiert, wobei die Blockade durch eine manuelle oder automatische Betätigung der Sicherheitsverriegelung aufhebbar ist. Zur Blockierung wird insbesondere eine formschlüssige Blockade vorgesehen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Gehäuse der einen Kupplungshälfte oder können die Gehäuse der beiden Kupplungshälften jeweils mittels eines Deckels am ersten axialen Ende verschließbar sein. Der Deckel ist beispielsweise verschwenkbar am Gehäuse befestigt. Bevorzugt ist der Deckel zwischen einer Schließposition und einer geöffneten Position (Öffnungsposition) bewegbar und betätigt in der geöffneten Position die Sicherheitsverriegelung zur Aufhebung der Blockade. Dabei ist es nicht notwendig, dass der Deckel in der geöffneten Position stets in dieser die Sicherheitsverriegelung betätigenden Stellung verbleibt, sondern es kann ausreichen, dass der Deckel beim Kuppelvorgang zunächst in diese betätigende Position verbracht wird und anschließend manuell oder durch eine Vorspannkraft beaufschlagt ein Teil in Richtung der Schließposition zurückbewegt wird, jedoch in einer geöffneten Stellung verbleibt, die die Kopplung beider Kupplungshälften nicht behindert.

Bevorzugt sind die beiden Kupplungshälften im gekuppelten Zustand mittels einer Rastverbindung aneinander fixiert, wobei die Rastverbindung mittels wenigstens eines Federelementes gehalten wird, sodass oberhalb einer vorbestimmten die Kupplungshälften auseinander bewegenden Zugkraft die Rastverbindung entgegen der Federkraft des Federelementes gelöst wird. Bei einer robusten und besonders zuverlässigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass beide Kupplungshälften jeweils ein Gehäuse aufweisen, das wenigstens einen axialen Rastvorsprung mit einer radialen Rastöffnung und wenigstens ein in der Radialrichtung entgegen der Federkraft bewegliches Rastelement aufweist, wobei das Rastelement der einen Kupplungshälfte positioniert ist, um in die Rastöffnung der anderen Kupplungshälfte betätigt durch die Federkraft einzurasten. Das Rastelement ist beispielsweise eine federvorgespannte, insbesondere druckfedervorgespannte Kugel, die vorteilhaft in Radialrichtung der Kupplungshälfte beweglich ist. Der Rastvorsprung kann beispielsweise durch einen sich entlang des Umfangs der Kupplungshälfte erstreckenden axialen Vorsprung am ersten axialen Ende der Kupplungshälfte gebildet werden. Der Vorsprung erstreckt sich dabei vorteilhaft nur über einen Teil des Umfangs der Kupplungshälfte, beispielsweise über die Hälfte oder weniger. Damit kann im verbleibenden Bereich des Umfangs eine sich in der Axialrichtung erstreckende Öffnung vorgesehen sein, in welche der entsprechende Vorsprung der anderen Kupplungshälfte beim Kuppeln der beiden Kupplungshälften eintaucht. Die Vorsprünge können dann die wenigstens eine radiale Rastöffnung oder eine Vielzahl von Rastöffnungen aufweisen und im Bereich der axialen Öffnungen kann das Rastelement, insbesondere jeweils eine Vielzahl von Rastelementen vorgesehen sein. Selbstverständlich können auch mehrere axiale Vorsprünge je Kupplungshälfte vorgesehen sein.

Insbesondere bei der zuvor dargestellten Gestaltung ist es möglich, dass die beiden Kupplungshälften identisch ausgeführt sind, zumindest hinsichtlich des oder der elektrischen Kontaktelemente, des Entkoppelelementes und des Gehäuses. Jedoch kann auch eine vollständige Identität zumindest aller funktionsrelevanten Bauteile vorgesehen sein. Eine Identität vermeidet, dass männliche und weibliche Kupplungshälften zur Paarung bereitgestellt werden müssen.

Wenn ein Deckel am axialen Ende, das heißt am ersten axialen Ende, des Gehäuses vorgesehen ist, so ist dieser vorteilhaft in Richtung seiner Schließposition federvorgespannt. Insbesondere ist eine Dichtung vorgesehen, mit welcher der Deckel in seiner Schließposition gegen das Gehäuse abgedichtet ist, um das Eindringen von Schmutz, Staub, Feuchtigkeit oder dergleichen zu vermeiden. Damit kann ein automatisches, dichtes Verschließen des Gehäuses beim Entkuppeln der beiden Kupplungshälften erreicht werden. Durch das vorteilhafte Vorsehen der Rastverbindung zwischen den beiden Kupplungshälften, die oberhalb einer vorbestimmten Zugkraft löst, ist das automatische Entkoppeln besonders leicht möglich, da nur eine ausreichend hohe Zugkraft auf die elektrische Zugkupplung aufgebracht werden muss, um den Entkuppelvorgang auszulösen. Durch das damit folgende Bewegen des Entkoppelelementes und bevorzugt das automatische Schließen des Deckels, wird ein äußerst sicherer Entkuppelzustand jeder Kupplungshälfte erreicht.

Eine erfindungsgemäße Kupplungshälfte für eine elektrische Zugkupplung weist wenigstens ein elektrisches Kontaktelement und einen Elektroanschluss, wie dargestellt, auf. Insbesondere ist die genannte Vielzahl elektrischer Kontaktelemente vorgesehen.

Wie zuvor beschrieben, wird das wenigstens eine elektrische Kontaktelement der Kupplungshälfte von einem entgegen der Kraft eines Kraftspeichers zumindest auch entlang einer Kuppelrichtung der Kupplungshälfte bewegbaren Entkoppelelement getragen, das in einem gekoppelten Zustand der Kupplungshälfte entgegen der Kraft des Kraftspeichers in einen elektrisch leitenden Kontakt des elektrischen Kontaktelementes mit dem Elektroanschluss der Kupplungshälfte bewegt ist und in einem entkoppelten Zustand der Kupplungshälfte bewegt durch die Kraft des Kraftspeichers mit dem elektrischen Kontaktelement den elektrischen Kontakt zum Elektroanschluss unterbrechend vom Elektroanschluss abgehoben ist. Die zuvor dargestellten Details können bevorzugt bei der erfindungsgemäßen Kupplungshälfte ausgeführt werden, einzeln oder in Kombination miteinander.

Durch die Erfindung kann eine äußerst vorteilhafte elektrische Zugkupplung mit zwei Kupplungshälften beziehungsweise eine Kupplungshälfte für eine solche elektrische Zugkupplung zur Verfügung gestellt werden, die für den Bediener die Gefahr eines elektrischen Stromschlags ausschließt. Zugleich kann bevorzugt im gekuppelten wie auch im entkuppelten Zustand eine sichere Abdichtung jeder Kupplungshälfte beziehungsweise beider gekoppelten Kupplungshälften erreicht werden, beispielsweise im entkoppelten Zustand durch den dicht verschlossenen Deckel und/oder durch die Dichtung zwischen Entkoppelelement und Gehäuse im Bereich des ersten axialen Endes der jeweiligen Kupplungshälfte, und im gekoppelten Zustand durch eine stirnseitige Dichtung an den beiden einander zugewandten Enden der Gehäuse der beiden Kupplungshälften, wobei diese Dichtung auch die genannte Deckelabdichtung bewirken kann. Die elektrische Zugkupplung kann manuell gekuppelt und entkuppelt werden. Jedoch ist zumindest ein Entkuppeln auch automatisch möglich. Die elektrische Zugkupplung beziehungsweise die beiden Kupplungshälften können geeignet an einem Schienenfahrzeug befestigt werden, beispielsweise mittels Ketten unterhalb einer Mittelpufferkupplung aufgehängt werden. Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen

Kupplungshälfte im entkuppelten Zustand mit geschlossenem Deckel;

Figur 2 die Kupplungshälfte aus der Figur 1 mit geöffnetem Deckel in einem

Koppelzustand, jedoch ohne Gegenkupplungshälfte;

Figur 3 einen Axialschnitt durch die Kupplungshälfte aus der Figur 1 ;

Figur 4 einen Axialschnitt durch die Kupplungshälfte aus der Figur 2;

Figur 5 einen Axialschnitt durch zwei Kupplungshälften einer erfindungsgemäßen elektrischen Zugkupplung im entkuppelten Zustand;

Figur 6 die elektrische Zugkupplung aus der Fiur. 5 im gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften;

Figur 7 ein Detail einer Rastverbindung der elektrischen Zugkupplung gemäß den Figuren 5 und 6;

Figur 8 eine dreidimensionale Draufsicht auf eine elektrische Zugkupplung im gekoppelten Zustand. Die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Kupplungshälften sind insbesondere derart identisch zueinander gestaltet, dass sie miteinander eine elektrische Zugkupplung mit jeweils zwei Kupplungshälften bilden können. Dies ist jedoch nicht zwingend, vermeidet jedoch das Vorsehen einer weiblichen und einer männlichen Kupplungshälfte.

Jede Kupplungshälfte weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei elektrische Kontaktelemente 1 , 2 auf, wobei in der Praxis eine andere Anzahl vorgesehen sein kann. Die elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 weisen eine zum freien Ende der Kupplungshälfte gerichtete erste Kontaktfläche 3 auf. Wie besonders aus der Figur 6 ersichtlich ist, liegen die einander zugewandten ersten Kontaktflächen 3 der aneinander gekuppelten Kupplungshälften aneinander an. Jede Kupplungshälfte weist ferner einen Elektroanschluss 4 am zweiten axialen Ende, also dem dem ersten axialen Ende mit den Kontaktflächen 3 der elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 abgewandten axialen Ende auf. Der Elektroanschluss 4 weist hier zwei Pole 4.1 , 4.2 auf, entsprechend der Anzahl der elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 je Kupplungshälfte.

Die beiden elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 weisen jeweils eine zweite Kontaktfläche 5 auf, die dem Elektroanschluss 4 beziehungsweise den Polen 4.1 , 4.2 des Elektroanschlusses 4 zugewandt ist. Im entkoppelten Zustand der Kupplungshälften ist diese zweite Kontaktfläche 5 entfernt von den Polen 4.1 , 4.2 positioniert, siehe die Figuren 3 und 5. Im gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften liegt die zweite Kontaktfläche 5 am jeweiligen Pol 4.1 , 4.2 des Elektroanschlusses 4 an, siehe die Figuren 4 und 6, wobei in der Figur 6 aufgrund der gewählten Schnittdarstellung nur die Anlage an einem Pol 4.1 ersichtlich ist.

Ob ein Anliegen der ersten Kontaktfläche 3 am jeweiligen Pol 4.1 , 4.2 gegeben ist, ist abhängig von der Position des in der jeweiligen Kupplungshälfte vorgesehenen Entkoppelelementes 6, das die elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 trägt. Das Entkoppelelement 6 ist im entkuppelten Zustand der beiden Kupplungshälften im Bereich des ersten axialen Endes positioniert, sodass die elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen 1 , 2 und dem Elektroanschluss 4 unterbrochen ist, weil die ersten Kontaktflächen 3 von den Polen 4.1 , 4.2 abgehoben sind. Beim Kuppeln der beiden Kupplungshälften wird das Entkoppelelement 6 entgegen der Kraft des Kraftspeichers 7, hier in Form einer Druckfeder, in Richtung zum zweiten axialen Ende der jeweiligen Kupplungshälfte bewegt, sodass die ersten Kontaktflächen 3 der elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 in die Anlage mit den Polen 4.1 , 4.2 gelangen und die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen 1 , 2 und dem Elektroanschluss 4 hergestellt wird. Das Bewegen erfolgt dabei durch gegenseitige Druckbeaufschlagung der beiden Entkoppelelemente 6 beziehungsweise deren elektrischen Kontaktelemente 1 , 2 beim Zusammenstecken der beiden Kupplungshälften.

Um die beiden Kupplungshälften im zusammengesteckten, das heißt gekuppelten Zustand zu halten, ist eine Rastverbindung mit einer Vielzahl von entgegen einer Federkraft beweglichen Rastelementen 8 vorgesehen, die in der Radialrichtung beweglich in einem die jeweilige Kupplungshälfte umschließenden Gehäuse 9 eingesetzt sind. Ein solches Rastelement 8 ist in der Fig. 7 schematisch gezeigt. Dieses weist beispielsweise eine durch eine Druckfeder 8.1 vorgespannte Kugel 8.2 auf, die durch die Druckfeder 8.1 im gekuppelten Zustand der beiden Kupplungshälften in eine radiale Rastöffnung 10 in einem axialen Vorsprung 1 1 der jeweils anderen Kupplungshälfte eingreifen, um die Rastverbindung herzustellen. Eine mögliche Gestaltung eines solchen axialen Vorsprungs 1 1 ist besonders aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, wonach der axiale Vorsprung 1 1 sich in der Axialrichtung und in der Umfangsrichtung des Kupplungsgehäuses 9 erstreckt und aus diesem in der Axialrichtung hervorsteht. Im verbleibenden Umfangsabschnitt ist eine Axialöffnung 12 vorgesehen, in welche der axiale Vorsprung 1 1 der jeweiligen anderen Kupplungshälfte eingreifen kann und in welche die Rastelemente 8 beziehungsweise hier die Kugeln 8.2 federvorgespannt hineinragen. Beim Zusammenschieben der beiden Kupplungshälften taucht der entsprechende axiale Vorsprung 1 1 in die ihm zugeordnete Axialöffnung 12 ein und die Kugeln 8.2 rasten in die entsprechenden Rastöffnungen 10 in den axialen Vorsprüngen 1 1 ein. Wenn die Zugkraft im Sinne eines Auseinanderbewegens der beiden Kupplungshälften ausreichend groß ist, bewegen sich die Kugeln 8.2 entgegen der Kraft der Druckfedern 8.1 radial nach außen, sodass der Formschluss mit dem jeweiligen axialen Vorsprung 1 1 gelöst wird.

Insbesondere ist eine Vielzahl entsprechender Rastelemente 8 über dem Umfang des Gehäuses 9 verteilt positioniert, mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zueinander.

Im entkoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften wird das Gehäuse 9 stirnseitig im Bereich des ersten axialen Endes durch einen Deckel 13 verschlossen. Das Verschließen kann insbesondere "automatisch" durch ein Federelement 14 erfolgen, hier im Bereich des Scharniers 15 des Deckels 13. Der Deckel 13 kann dabei an einer stirnseitigen Dichtung 16 des Gehäuses anliegen, die insbesondere in der Figur 4 erkennbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann im Gehäuse 9 eine Dichtung 17 vorgesehen sein, an welche das Entkoppelelement 6 in seiner vom Elektroanschluss 4 entfernten Position anliegt, siehe die Figur 3. Damit kann eine besonders zuverlässige Abdichtung des Gehäuses 9 im entkoppelten Zustand einer Kupplungshälfte erreicht werden. Inn gekoppelten Zustand der beiden Kupplungshälften können die beiden Gehäuse 9 mittels der oder den Dichtungen 16 gegeneinander abgedichtet werden, da die Gehäuse 9 in diesem Bereich stirnseitig aneinander anliegen. Um ein unbeabsichtigtes Einschieben des Entkoppelelementes 6 im entkoppelten Zustand der Kupplungshälfte in das Gehäuse 9 und damit die Herstellung eines elektrisch leitenden Kontaktes zwischen den elektrischen Kontaktelementen 1 , 2 und dem Elektroanschluss 4 zu vermeiden, ist vorteilhaft eine Sicherheitsverriegelung 18 vorgesehen, die beispielsweise eine das Entkoppelelement 6 entgegen einer Bewegung in Richtung zum zweiten axialen Ende beziehungsweise in Richtung zum Elektroanschluss 4 formschlüssig blockierende Klinke 19 aufweist, die hier besonders aus den Figuren 3 und 8 erkenntlich ist. Die Klinke 19 ist um einen Drehpunkt verkippbar im Gehäuse 9 gelagert, derart, dass sie in einer verriegelnden Stellung mit einem Ende radial nach außen aus dem Gehäuse 9 herausragt und zugleich mit einem anderen Ende das Entkoppelelement 6 gegen eine Axialverschiebung blockiert. Durch Betätigen beziehungsweise Drücken des aus dem Gehäuse 9 herausragenden Endes der Klinke 19 wird diese Blockade gelöst, sodass das Entkoppelelement 6 in Richtung zum Elektroanschluss 4 bewegt werden kann. Das Betätigen erfolgt vorteilhaft durch den Deckel 13, der entsprechend eine Anlagefläche aufweist, die beim Verkippen des Deckels 13 in Richtung zur jeweils anderen Kupplungshälfte mit der Klinke 19 zu deren Betätigung in Berührung gelangt, um das radial nach außen aus dem Gehäuse 9 vorstehende Ende radial nach innen zu drücken. Bezugszeichenliste elektrisches Kontaktelement

elektrisches Kontaktelement

erste Kontaktfläche

Elektroanschluss

Pol

Pol

zweite Kontaktfläche

Entkoppelelement

Kraftspeicher

Rastelement

Druckfeder

Kugel

Gehäuse

Rastöffnung

axialer Vorsprung

Axialöffnung

Deckel

Federelement

Scharnier

Dichtung

Dichtung

Sicherheitsverriegelung

Klinke