Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COUPLING COMPONENT AND COUPLING ASSEMBLY HAVING A COUPLING COMPONENT, IN PARTICULAR A CENTRAL BUFFER COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/025681
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling component (1) for a coupling assembly (16) for mechanically coupling track-bound vehicles, having a main body (2) which extends in a longitudinal direction, in particular along a longitudinal axis (L), is formed as a single piece, and comprises a first axial end region (3), a second axial end region (4) and a shaft region (10) formed between the end regions (3, 4), the first axial end region (3) being designed to provide a receiving region (6) for receiving coupling elements (19) and to form at least one connection region (5) for connecting or fastening a face plate (17). The first axial end region (3) is formed by a fork structure (7), comprising a fork base (12) and at least two fork parts (8.1, 8.2), which extend from the fork base (12) at a distance from each other along both sides of the longitudinal axis and form, at the end region pointing away from the fork base (12), the at least one connection region (5) for fastening a face plate (17).

Inventors:
KONTETZKI ARTHUR (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/073198
Publication Date:
March 02, 2023
Filing Date:
August 19, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
International Classes:
B61G3/16; B61G7/10; B61G9/20
Domestic Patent References:
WO2006027196A12006-03-16
Foreign References:
FR1577864A1969-08-08
EP2594452B12014-01-08
US20200255040A12020-08-13
DE102020130561A12021-06-02
EP1632414A12006-03-08
DE102013218156A12015-03-26
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH - PATENTABTEILUNG (DE)
Download PDF:
Claims:
- 27 -

Patentansprüche Kupplungsbauteil (1 ) für eine Kupplungsanordnung (16) zum mechanischen Kuppeln von spurgebundenen Fahrzeugen; mit einem sich in Längsrichtung, insbesondere entlang einer Längsachse (L) erstreckenden einteilig ausgebildeten Grundkörper (2), umfassend einen ersten axialen Endbereich (3), einen zweiten axialen Endbereich (4) und einen zwischen den Endbereichen (3, 4) ausgebildeten Schaftbereich (10), wobei der erste axiale Endbereich (3) ausgebildet ist, einen Aufnahmebereich (6) zum Aufnehmen von Kuppelelementen (19) bereitzustellen und zumindest einen Anschlussbereich (5) zum Anschließen bzw. Befestigen einer Stirnplatte (17) auszubilden; dadurch gekennzeichnet: dass der erste axiale Endbereich (3) von einer Gabelstruktur (7) gebildet ist, umfassend einen Gabelgrund (12) und zumindest zwei sich vom Gabelgrund (12) beabstandet zueinander und beidseitig der Längsachse erstreckende Gabelteile (8.1 , 8.2), die am vom Gabelgrund (12) wegweisenden Endbereich den zumindest einen Anschlussbereich (5) zum Befestigen einer Stirnplatte (17) ausbilden. Kupplungsbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) als Schmiedebauteil ausgeführt ist. Kupplungsbauteil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelstruktur (7) symmetrisch bezüglich einer durch die Längsachse (L) und einer Senkrechten dazu in Höhenrichtung beschreibbaren Ebene ausgebildet sind. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelstruktur (7) eine Mehrzahl von sich vom Gabelgrund (12) fingerartig wegerstreckende Gabelteilen (8.1 , 8.2) umfasst, welche an ihren freien Endbereichen jeweils Anschlussbereiche zum Befestigen einer Stirnplatte (17) ausbilden. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne an einem Gabelteil (8.1 , 8.2) vorgesehene Anschlussbereich (5) zumindest eine Kontaktfläche (14.1 , 14.2,) oder eine Mehrzahl von Kontaktflächen (14.11 , 14.12, 14.21 , 14.22) zum Zusammenwirken mit einer Fläche an einer an das Kupplungsbauteil (1) anzuschließenden Stirnplatte (17) umfasst, wobei die einzelne Kontaktfläche (14.1 , 14.2, 14.11 , 14.12, 14.21 , 14.22) jeweils in einer Ebene liegt, welche senkrecht zu einer durch die Längsachse (L) und einer Senkrechten dazu in Höhenrichtung beschreibbaren Ebene angeordnet ist. Kupplungsbauteil (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im einzelnen Anschlussbereich (5) Einrichtungen (24) zum insbesondere kraftschlüssigen Befestigen einer Stirnplatte (17) vorgesehen sind. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelstruktur (7), insbesondere der Gabelgrund (12) integral an den Schaftbereich (10) anschließend angeordnet ist. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich der Gabelstruktur (7) vom Schaftbereich (10), insbesondere der Gabelgrund (12) und ggf. ein Teilbereich der Gabelteile (8.1 , 8.2) vom Schaftbereich (10) gebildet ist. Kupplungsbauteil (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelstruktur (7) einen zumindest teilweise im Schaftbereich (10) angeordneten Aufnahmebereich (6) zum Aufnehmen von Kuppelelementen (19) und/oder mit diesen zusammenwirkenden Betätigungseinrichtungen (29) aufweist. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussbereich (13) zum Befestigen der Kuppelelemente (19) an der Gabelstruktur (7) und/oder dem Schaftbereich (10) vorgesehen ist. Kupplungsbauteil (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussbereich (13) zum Befestigen der Kuppelelemente (19) am Gabelgrund (12) oder einem die beidseitig der Längsachse (L) angeordneten Gabelteile (8.1 , 8.2) verbindenden und mit diesen integral ausgebildeten Verbindungssteg vorgesehen ist. Kupplungsbauteil (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussbereich (13) zum Befestigen der Kuppelelemente (19) an den Gabelteilen (8.1 , 8.2), insbesondere den in Höhenrichtung ausgerichteten Flächenbereichen (30) der Gabelteile (8.1 , 8.2) vorgesehen ist. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftbereich (10) zwei Stege (25.1 , 25.2) und wenigstens einen diese verbindenden Mittelsteg (26) aufweist. Kupplungsbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite axiale Endbereich (4) des Grundkörpers (2) einen Kuppelanschluss (9), insbesondere eine Öse oder Öffnung zum Aufnehmen eines Bolzens oder Zugbügels ausbildet. Kupplungsanordnung (16) zum mechanischen Kuppeln von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere Mittelpufferkupplung umfassend einen Kupplungskopf (18) mit einem Kupplungskopfgehäuse (21 ) und einer dieses stirnseitig abschließenden und lösbar mit dem Kupplungskopfgehäuse (21 ) verbundenen Stirnplatte (17) und einer mit dem Kupplungskopf (18) verbundenen Kupplungsstange (20) dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstange (20) und Teilbereiche des Kupplungskopfgehäuses (21 ) oder das gesamte Kupplungskopfgehäuse (21 ) von einem Kupplungsbauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 gebildet werden. Kupplungsanordnung (16) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Verbindung zwischen dem ersten axialen Endbereich (3) des Kupplungsbauteils (1) und Stirnplatte (17) als formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung ausgeführt ist und von einer Bolzenverbindung oder Schraubverbindung gebildet wird. upplungsanordnung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (14.1 , 14.2, 14.11 , 14.12, 14.21 , 14.22) des Kupplungsbauteils (1) sich direkt an Teilflächenbereichen der Stirnplatte (17), insbesondere an der zur Gabelstruktur (7) gewandten Seite der Stirnplatte (17) abstützen oder dass zwischen der Stirnplatte (17) und dem Kupplungsbauteil (1 ) zumindest ein Ausgleichselement angeordnet ist und das Kupplungskopfgehäuse an den Kontaktflächen sich über das zumindest ein Ausgleichselement an der Stirnplatte (17) abstützt. upplungsanordnung (16) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen an der Frontseite der Stirnplatte (17) des Kupplungskopfes (18) vorstehenden Kuppelvorsprung (32) und einer in einer Draufsicht auf die Frontseite gesehen neben dem Kuppelvorsprung (32) positionierten Kupplungsöffnung (33) zur Aufnahme eines Kuppelvorsprungs einer gegengleichen Stirnplatte, einen an der Gabelstruktur (7) oder dem Schaftbereich (10) angeschlossenen und im von der Gabelstruktur (7) begrenzten Aufnahmebereich angeordneten Kuppelverschluss umfasst, wobei der Kuppelverschluss als Drehverschluss mit einer Kuppelöse und einem Herzstück ausgeführt ist. - 31 -

19. Kupplungsanordnung (16) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatte (17) an ihrer in Frontrichtung weisenden und von der Gabelstruktur (7) abgewandten Oberfläche zumindest eine stirnseitige Kontaktfläche (28) zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln einer kompatiblen Stirnplatte einer Gegenkupplung aufweist und die stirnseitige Kontaktfläche (28) mit wenigstens einer außerhalb von Kuppelvorsprung (32) und Kuppelöffnung (33) und der der Kuppelelemente (19) positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung (27) versehen ist, wobei die stirnseitige Kontaktfläche (28) eine Vielzahl von Kontaktflächensegmenten umfasst oder durch diese gebildet wird, welche auf der Frontseite der Stirnplatte (17) verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind.

20. Kupplungsanordnung (16) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatte (17) an der in Frontrichtung weisenden Stirnseite zumindest eine gegenüber der zumindest einen Kontaktfläche zurückgesetzte Fläche unter Ausbildung einer Aussparung vorgesehen ist, welche in einer Stirnplattenebene betrachtet in Umfangsrichtung vollständig von der zumindest einen stirnseitigen Kontaktfläche, insbesondere der die stirnseitige Kontaktfläche bildenden Erhebung oder zumindest einer stirnseitigen Kontaktfläche und zumindest einem der Kuppelelemente, insbesondere Kuppelvorsprung (32) und Kupplungsöffnung (33) umschlossen ist.

Description:
Kupplungsbauteil und Kupplungsanordnung mit einem Kupplungsbauteil insbesondere Mittelpufferkupplung

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbauteil für eine Kupplung zum mechanischen Kuppeln von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere für eine Kupplung vom Typ Scharfenberg; ferner eine Kupplungsanordnung mit einem derartigen Kupplungsbauteil.

Kupplungsanordnungen zum mechanischen Verbinden spurgebundener Fahrzeuge sind in unterschiedlichen Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Die Kupplungen umfassen eine Kupplungsstange zum wenigsten mittelbaren Anlenken und/oder Befestigen an einem Wagenkasten und einen Kupplungskopf mit Kuppelelementen, insbesondere einem Kuppelverschluss. Bei Kupplungsanordnungen vom Typ Scharfenberg sind die Kupplungsköpfe frontseitig durch ein Profil aus Trichter und Kegel charakterisiert. Beim Kuppeln mit einem gegengleichen Kupplungskopf legen sich die Kegel der beiden miteinander zu kuppelnden Kupplungsköpfe in die gegenüberliegenden Trichter der jeweiligen Gegenkupplung und verbinden die Kupplungsköpfe mittels der in den jeweiligen Kupplungsköpfen angeordneten Kuppelverschlüsse miteinander. Der Kuppelverschluss ist als Drehverschluss mit einer Kuppelöse und einem Herzstück ausgeführt, wobei das Herzstück um eine Hauptachse zumindest zwischen einer kuppelbereiten Stellung und einer gekuppelten Stellung verdrehbar ist. Das Herzstück weist ein Maul zur Aufnahme eines entsprechenden zweiten Endes einer Kuppelöse eines gegengleichen Kupplungskopfes auf.

Derartige Kupplungsanordnungen sind durch einen zumindest teilweise modularen Aufbau aus Kupplungskopf mit Kupplungskopfgehäuse und daran angeschlossener Stirnplatte und Kupplungsstange charakterisiert. Der Kupplungskopf ist dabei in einer Ausführung mit der Kupplungsstange lösbar verbunden, beispielsweise mittels einer Schalenmuffenverbindung. Zur Vermeidung des mit dieser lösbaren Trennstelle verbundenen Aufwands ist in einer alternativen Ausführung gemäß 102020130561 A1 der Kupplungskopf zumindest teilweise integral mit einer Kupplungsstange durch die integrale Ausführung von Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange als einteiliges Gussteil ausgeführt.

Kupplungsköpfe mit lösbarer Stirnplatte für ein Schienenfahrzeug und dazugehörige Montageverfahren werden in EP 1 632 414 A1 und WO 2006/027196 A1 offenbart.

Das Kupplungskopfgehäuse ist in der Regel trichterförmig ausgebildet und weist an der, der Stirnplatte gegenüberliegenden Seite einen Anschlussbereich, beispielsweise ein Endstück auf, das zur Aufnahme einer Kupplungsstange geeignet ist. Die Kupplungsstange ist wiederum in Höhe und Seite verschieblich bzw. verschwenkbar an dem Fahrzeug angeordnet, sodass die trichterförmige Ausgestaltung das Gegenstück mit entsprechenden Toleranzen aufnehmen kann. Das Kupplungskopfgehäuse weist einen ersten Anschlussbereich zur Fixierung der Stirnplatte und einen zweiten Anschlussbereich, insbesondere ein Kupplungselement zur Aufnahme der Kupplungsstange auf. Innerhalb des Kupplungskopfgehäuses ist das eigentliche Kuppelelement zur Herstellung einer festen und lösbaren Verbindung mit einem anderen Kuppelelement einer Gegenkupplung angeordnet. Dieses Kuppelelement ist mit dem Kupplungsgehäuse fest verbunden. In der Regel ist das Kupplungskopfgehäuse ein Gussteil, an dem die Kuppelelemente bzw. Kupplungsmechanik angeordnet werden.

Wie in den beiden genannten Schriften ausführlich dargestellt wird, weisen Kupplungsköpfe mit modularem Aufbau verschiedene Vorteile auf. Der modulare Aufbau wird dadurch erreicht, dass die Stirnplatte lösbar am Kupplungskopfgehäuse angeschlossen ist, sodass die Eigenschaften des Kupplungskopfes und dessen Herstellungsprozess insgesamt optimiert werden können. Unterschiedliche Kupplungskopfgehäuse können an wiederum unterschiedlichen Stirnplatten montiert werden und ein gesamtheitlicher Entwurf und eine gesamtheitliche Fertigung des kompletten Kupplungskopfes sind nicht mehr erforderlich. Auch lässt sich die Stirnplatte für Wartungs- oder Reparaturarbeiten innerhalb des Kupplungskopfgehäuses entfernen, sodass das Servicepersonal leichter an die Entkuppelzylinder und die anderen Teile des Kupplungsverschlusses gelangen kann.

Aus der Druckschrift DE102013218156 A1 ist zur Reduzierung von Baugröße und Kosten ein Kupplungskopf mit einem Kupplungskopfgehäuse vorbekannt, welches als Schmiedebauteil konstruiert und ausgeführt ist. Dieses weist fingerartig mindestens zwei voneinander getrennte, vorzugsweise mindestens vier Kontaktflächen auf, die mit der Stirnplatte über Bolzenverbindungen lösbar verbindbar sind. Dadurch sind definierte und vor Allem örtlich begrenzte Krafteinleitungsbereiche vorgegeben, die eine lokal begrenzte Krafteinleitung in das Kupplungskopfgehäuse ermöglichen.

Eine alternative Ausführung mit integraler Ausbildung von Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange als Gussteil ist aus 102020130561 A1 bekannt.

Bei der Gussteilherstellung von Kupplungskopfgehäusen oder integralen Ausführungen von Kupplungskopfgehäusen und anschließendem Schaft- oder Kupplungsstangenbereich ist die Fertigung sehr aufwendig. So ist schon bei der Herstellung darauf zu achten, dass Lunker vermieden werden. Um die Qualität zu sichern, sind entsprechende Qualitätsprüfungsmassnahmen nach der Fertigung notwendig. So ist beispielweise eine entsprechende Rissprüfung mittels fluoreszierender Stoffe oder auch eine Röntgenprüfung erforderlich. Die Produktionszeit derartiger Bauteile aus Gussmaterial ist lang und bedarf auch noch zusätzlich entsprechender Nacharbeit. Insbesondere muss die Nacharbeit an den Kupplungselementen erfolgen, nämlich zum einen zur Stirnseite hin und zum anderen bei separater Ausbildung von Kupplungskopf und Kupplungsstange aber auch zur Anschlussseite der Kupplungsstange. Um mit einem derartigen Kupplungskopfgehäuse sowohl Druck- als auch Zugkräfte aufnehmen zu können, die im Bereich von 1000 bis 1500 kN liegen, sind ferner die entsprechenden Dimensionierungen der Wandstärken aber auch der Geometrie explizit vorzusehen.

In bestimmten Einsatzbereichen besteht jedoch zum einen das Erfordernis der Übertragbarkeit sehr hoher Zug- und Druckkräfte, gleichzeitig soll die Ausführung, Fertigung und Montage jedoch möglichst einfach und vor Allem kostengünstig erfolgen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Kupplungsanordnung derart auszubilden, welche neben einer hohen Variantenvielfalt eine einfache Montage und Wartung ermöglicht, konstruktiv einfach und kompakt ausgebildet und kostengünstig ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 und 15 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Insbesondere wird die Aufgabe durch die Bereitstellung eines einteiligen Kupplungsbauteils für eine Kupplung zum mechanischen Kuppeln von spurgebundenen Fahrzeugengelöst, welches die Funktion von Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange in integraler Bauteilausführung in sich vereint, wobei das Kupplungskopfgehäuse jedoch durch eine in Teilbereichen offene Ausgestaltung charakterisiert ist. Dazu wird ein Kupplungsbauteil mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden einteilig ausgebildeten Grundkörper bereitgestellt, umfassend einen ersten axialen Endbereich, einen zweiten axialen Endbereich und einen zwischen den Endbereichen ausgebildeten Schaftbereich, wobei der erste axiale Endbereich ausgebildet ist, einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen von Kuppelelementen bereitzustellen und zumindest einen Anschlussbereich zum Befestigen einer Stirnplatte auszubilden. Der erste axiale Endbereich wird dabei von einer Gabelstruktur gebildet, umfassend einen Gabelgrund und zumindest zwei sich vom Gabelgrund beabstandet zueinander und beidseitig der Längsachse erstreckende Gabelteile, die am vom Gabelgrund wegweisenden Endbereich den zumindest einen Anschlussbereich zum Befestigen einer Stirnplatte ausbilden. Der Aufnahmebereich für die Kuppelelemente ist durch die zumindest beiden Gabelteile, insbesondere deren Innenkontur in Breitenrichtung und Längsrichtung des Grundkörpers definiert bzw. begrenzt. Der Aufnahmebereich ist in Umfangsrichtung um die Längsachse betrachtet nicht vollständig von dem einteiligen Kupplungsbauteil umschlossen sondern lediglich in Einbaulage betrachtet seitlich.

Unter Gabelgrund im Sinne der Erfindung wird insbesondere der Bereich verstanden, in welchem die beidseitig der Längsachse angeordneten Gabelteile zusammengeführt bzw. verbunden sind.

Unter einem Schaftbereich wird insbesondere ein sich in axialer Richtung zwischen erstem und zweiten axialen Endbereich durch eine Erstreckung in dieser Richtung, d.h. entlang der Längsachse charakterisierter Bereich verstanden, welcher ausgebildet und geeignet ist, beim Einsatz in Kupplungseinrichtungen zumindest die Funktion der Kupplungsstange auszuführen bzw. zu übernehmen. Insbesondere bildet zumindest ein Teilbereich des Schaftbereiches die Kupplungsstange.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil der Bereitstellung eines relativ einfach und relativ minimalistisch gestalteten Bauteils für die Hauptfunktionen von Kupplungskopf, insbesondere Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange. Insbesondere übernehmen die an den Schaftbereich integral angeschlossenen Gabelteile die Funktion des Kupplungskopfgehäuses, nämlich Bereitstellen der Anschlussbereiche für die Stirnplatte sowie des Aufnahmebereiches für die Kuppelelemente.

Unter einem Kuppelelement im Sinne der Erfindung wird insbesondere die zur Realisierung der mechanischen Verbindung erforderliche Kuppelmechanik, insbesondere der Kuppelverschluss verstanden. Dieser ist für die mechanische Verbindung erforderlich. Der Aufbau eines Kuppelverschlusses als Drehverschluss mit einer Kuppelöse und einem Herzstück, wobei das Herzstück um eine Hauptachse zumindest zwischen einer kuppelbereiten Stellung und einer gekuppelten Stellung verdrehbar ist, ist grundsätzlich bekannt. Das Herzstück weist ein Maul zur Aufnahme eines entsprechenden zweiten Endes einer Kuppelöse eines gegengleichen Kupplungskopfes auf. Der Kupplungskopf weist dazu stirnseitig eine Profilierung aus Kuppelvorsprung, insbesondere Kegel und Kupplungsöffnung, insbesondere in Form eines Trichters auf.

In besonders bevorzugter Ausführung ist der einteilige Grundkörper als Schmiedebauteil ausgeführt. Der Grundgedanke besteht darin, ein Kupplungskopfgehäuse und die sich daran anschließende Kupplungsstange einfacher als ein einziges Bauteil auszugestalten, so dass dieses zum einen einfacher montierbar ist, zum anderen aber auch einfacher herstellbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der die Funktion des Kupplungskopfgehäuses übernehmende Teilbereich im Gegensatz zu dem Stand der Technik anders konstruktiv aufgebaut ist. Ausgehend von einem Schmiedebauteil weist dieses gabelartig mindestens zwei voneinander getrennte Anschlussbereiche auf, die mit der Stirnplatte über entsprechende Befestigungseinrichtungen lösbar verbindbar sind. Dadurch sind definierte und vor Allem örtlich begrenzte Krafteinleitungsbereiche vorgegeben, die eine lokal begrenzte Krafteinleitung in die integrale Ausführung aus der die Funktion des Kupplungskopfgehäuses übernehmenden Gabelstruktur und dem die Funktion der anschließenden Kupplungsstange übernehmenden Schaftbereich ermöglichen.

Da es sich bei dem Kupplungsbauteil um ein einteilig ausgebildetes Schmiedebauteil handelt, sind die Kraftlinien innerhalb dessen homogen und können so optimal über Kupplungskopfgehäuse bzw. Gabelstruktur und anschließenden Schaftbereich weitergeleitet werden.

Im Gegensatz zur Gussherstellung ist die Produktionszeit eines Schmiedebauteils kürzer. Dies liegt daran, dass aufwendige Qualitätssicherungsprozesse, wie Röntgen, Lunkerprüfung oder Ähnliches wegfallen. Zudem sind die Nachbearbeitungsprozesse insbesondere in den Bereichen, in denen weitere Elemente angekoppelt werden, kürzer. Eine noch kürzere Herstellungszeit wird dadurch erreicht, dass insbesondere zur Verbindung mit der Stirnplatte kein vollflächiges Anliegen der freien Endbereiche der Gabelstruktur vorgesehen ist, sondern ein teilflächiges oder je nach Ausbildung der Gabelstruktur in Abhängigkeit der Anzahl der Gabelteile ein punktuelles, fingerartiges Anliegen, nämlich insbesondere an definierten örtlich begrenzten Bereichen. Aufgrund dessen, dass eben eine punktuelle Anlage an der Stirnplatte erfolgt und innerhalb des durch die Gabelstruktur gebildeten Aufnahmebereiches die Kuppelelemente bzw. Kuppelmechanik derart anordenbar ist, dass deren Kräfte unmittelbar in den sich an diese anschließenden Schaftbereich hin abgeleitet werden, sind die Belastungspfade und Richtungen in der Kupplungsanordnung bei einem derartigem Kupplungsbauteil getrennt. Dies bedeutet, dass entsprechende Druckkräfte über die Auflagerpunkte beziehungsweise Auflagebereiche, die mit der Stirnplatte in Kontakt sind, abgeleitet werden, wohingegen die Zugkräfte unmittelbar über die Kuppelelemente und den Schaftbereich geleitet werden. Aufgrund dieser Kräfteverteilung kann die die Funktion des Kupplungskopfgehäuses übernehmende Gabelstruktur einfacher dimensioniert werden. Aufgrund dieser Dimensionierung ergibt sich aber auch der Vorteil, dass die gesamte Baulänge des die Funktion von Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange übernehmenden Kupplungsbauteils zusammen mit der Stirnplatte im Vergleich zu dem Stand der Technik erheblich kürzer ist.

In vorteilhafter Ausbildung ist die Gabelstruktur symmetrisch bezüglich einer durch die Längsachse und einer Senkrechten dazu in Höhenrichtung beschreibbaren Ebene ausgebildet. In Einbaulage in einer Kupplungsanordnung bilden die Gabelteile dabei die seitliche Abgrenzung für den Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Kuppelelemente. Alternativ ist auch eine asymmetrische Ausbildung der Gabelstruktur denkbar, wobei diese vorzugsweise in der Höhenrichtung erfolgt, beispielsweise um am Gabelteil zusätzliche Funktionen konstruktiv unterzubringen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorbeschriebenen Ausbildungen umfasst die Gabelstruktur eine Mehrzahl von sich vom Gabelgrund fingerartig wegerstreckende Gabelteilen, welche an ihren freien Endbereichen jeweils Anschlussbereiche zum Befestigen einer Stirnplatte ausbilden. Sowohl bei der Ausführung mit nur zwei Gabelteilen (jeweils einem Gabelteil auf einer Seite der Längsachse und beabstandet zu dieser) oder auch mehreren sich vom Gabelgrund fingerartig wegerstreckende Gabelteilen umfasst vorzugsweise der einzelne an einem Gabelteil vorgesehene Anschlussbereich zumindest eine Kontaktfläche oder eine Mehrzahl von Kontaktflächen zum Zusammenwirken mit einer Fläche an einer an das Kupplungsbauteil anzuschließenden Stirnplatte, wobei die einzelne Kontaktfläche jeweils in einer Ebene liegt, welche senkrecht zu einer durch die Längsachse und einer Senkrechten dazu in Höhenrichtung beschreibbaren Ebene angeordnet ist. D.h. alle Kontaktflächen können in einer gemeinsamen Ebene liegen oder aber in unterschiedlichen Ebenen. So kann beispielsweise ein Kontaktflächenbereich auch stufenartig ausgebildet sein.

In vorteilhafter Weise sind im einzelnen Anschlussbereich Einrichtungen zum Befestigen einer Stirnplatte vorgesehen. Im einfachsten Fall handelt es sich um Durchgangsöffnungen oder Gewinde tragende Öffnungen, welche mit entsprechenden Befestigungselementen zum Befestigen der Stirnplatte Zusammenwirken können.

Bezüglich der integralen Ausbildung von Gabelstruktur und Schaftbereich bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Der Gabelgrund kann sich gemäß einer ersten Ausführung integral an den Schaftbereich anschließen oder gemäß einer zweiten Ausführung in Funktionskonzentration vom Schaftbereich mit gebildet werden. Letztere Ausführung bietet insbesondere den Vorteil, dass Teilbereiche des Schaftbereiches zur Aufnahme von Kuppelelementen bzw. der Kuppelmechanik mit genutzt werden können. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist die Gabelstruktur durch einen zumindest teilweise im Schaftbereich angeordneten Anordnungsbereich zum Anordnen einer Betätigungseinrichtung für die Kuppelelemente charakterisiert, insbesondere kann hier eine elektro-mechanische Betätigungseinrichtung oder eine elektrohydraulische oder elektro-pneumatische Betätigungseinrichtung untergebracht werden.

Bezüglich der Anbindung und Befestigung der Kuppelelemente am Kupplungsbauteil bestehen grundsätzlich mehrere Möglichkeiten. Das Kupplungsbauteil weist zumindest einen Anschlussbereich zum Befestigen der Kuppelelemente an der Gabelstruktur selbst oder dem Schaftbereich auf.

In einer ersten vorteilhaften Ausbildung ist der zumindest eine Anschlussbereich zum Befestigen der Kuppelelemente am Gabelgrund angeordnet oder wird von diesem gebildet. In einer zweiten Ausbildung ist der Anschlussbereich an den beidseitig der Längsachse erstreckend angeordneten Gabelteilen selbst oder einem integral mit diesen ausgeführten oder mit diesen verbundenen bzw. an diesen angeschlossenen Verbindungssteg vorgesehen. Letztere Ausführung bietet den Vorteil den, den Anschlussbereich ausbildenden Verbindungssteg als Deckelteil für weitere Funktionen, insbesondere zum teilweisen Abschließen des Aufnahmebereiches der Kuppelelemente in vertikaler Richtung sowie als Tragelement für zusätzliche Aggregate, wie beispielsweise eine Elektrokontaktkupplung oder eine Luftleitungskupplung zu nutzen.

Der Aufbau des die Funktion der Kupplungsstange übernehmenden

Schaftbereiches kann als Schmiedeteil verschiedenartig erfolgen. Vorzugsweise wird dieser durch zwei sich entlang der Längsachse erstreckende Stege und wenigstens einen diese verbindenden Mittelsteg beschrieben.

Der zweite axiale Endbereich ist in vorteilhafter Ausführung als Kuppelanschluss ausgeführt. Dieser ist vorzugsweise als Öse oder Durchgangsöffnung für einen Gelenkbolzen oder Zugbügel ausgeführt. Eine Kupplungsanordnung zum mechanischen Kuppeln von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere Mittelpufferkupplung umfassend einen Kupplungskopf und eine Kupplungsstange kann besonders einfach, kompakt und kostengünstig gestaltet werden, wenn die Kupplungsstange und Teilbereiche Kupplungskopf von einem Kupplungsbauteil gemäß Anspruch 1 bis 14 gebildet werden.

Die an den freien Endbereichen der Gabelstruktur anschließbare Stirnplatte weist einen frontseitig vorstehenden Kuppelvorsprung, insbesondere Kupplungskegel und eine in einer Draufsicht auf die Frontseite gesehen neben dem Kupplungskegel positionierte Kupplungsöffnung zur Aufnahme eines Kupplungskegels einer gegengleichen Stirnplatte auf. Ferner umfasst die Kupplungsanordnung einen an der Gabelstruktur oder dem Schaftbereich angeschlossenen und im von der Gabelstruktur begrenzten Aufnahmebereich angeordneten Kuppelverschluss, wobei der Kuppelverschluss als Drehverschluss mit einer Kuppelöse und einem Herzstück ausgeführt ist. Insbesondere weist der Kuppelverschluss folgenden Aufbau auf: Das Herzstück ist dabei um eine Hauptachse zwischen einer kuppelbereiten Stellung, einer gekuppelten Stellung und einer entkuppelten Stellung verdrehbar. Die Kuppelöse ist mit einem ersten Ende verdrehbar um eine Kuppelösenachse am Herzstück angeschlossen und weist ein zweites freies Ende auf. Das Herzstück weist ein Maul auf, das zur Aufnahme eines zweiten Endes einer Kuppelöse eines gegengleichen Kupplungskopfes angeordnet ist, wobei das Herzstück entgegen der Kraft eines Federspeichers aus der gekuppelten Stellung in die entkuppelte Stellung und durch die Kraft des Federspeichers aus der entkuppelten Stellung in die gekuppelte Stellung verdrehbar ist. Ferner ist eine Arretierung vorgesehen, welche wobei einen entgegen einer Federkraft in Kuppelrichtung der Zugkupplung verschiebbaren Stempel und eine quer oder schräg zur Kuppelrichtung verschiebbare Klinkenstange umfasst und die Klinkenstange gelenkig am Herzstück angeschlossen und vom Herzstück bei dessen Verdrehung aus der gekuppelten Stellung in die entkuppelte Stellung in eine Rastposition verschiebbar ist, in welcher die Klinkenstange eine Verdrehung des Herzstückes aus der entkuppelten Stellung in die gekuppelte Stellung blockiert. Der Stempel blockiert in einer ersten entgegen der Federkraft verschobenen Position die Klinkenstange in der Rastposition und löst in einer zweiten durch die Federkraft verschobenen Position die Klinkenstange aus der Rastposition.

Das integral mit dem Schaftbereich ausgebildete Kupplungskopfgehäuse weist in Längsrichtung betrachtet an dem freien Endbereich Anschlussbereiche zur Herstellung der Verbindung mit einer Stirnplatte auf. Der gegenüberliegende Endbereich ist integral mit der Kupplungsstange, insbesondere dem Schaftbereich ausgebildet. Das Kupplungskopfgehäuse ist einteilig als Schmiedebauteil ausgelegt und der erste Anschlussbereich am Kupplungskopfgehäuse von zumindest zwei voneinander getrennt angeordneten Kontaktflächen zur zumindest mittelbaren Abstützung an Teilflächen der Stirnplatte gebildet. Die Verbindung mit einer Stirnplatte erfolgt insbesondere über kraft- oder formschlüssige Verbindungen.

In einer besonders vorteilhaften Ausbildung wird der Anschlussbereich zur Stirnplatte von mindestens vier fingerartig oder paarweise gabelartig am Kupplungskopfgehäuse ausgebildeten und die Kontaktflächen aufweisenden Vorsprüngen gebildet.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die Kontaktflächen des Anschlussbereiches mit der Stirnplatte beidseitig einer Ebene angeordnet, deren Lage durch eine in Längsrichtung des Kupplungskopfes sich erstreckende Längsachse und einer Senkrechten zu dieser beschreibbar ist. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung symmetrisch. Diese Ausbildung erlaubt eine einfache Herstellung.

Die Verbindung zwischen Kupplungskopfgehäuse und Stirnplatte erfolgt entweder direkt oder unter Zwischenordnung von Ausgleichselementen. Im letztgenannten Fall stützt sich das Kupplungskopfgehäuse über die Ausgleichselemente an der Stirnplatte ab. Dadurch können Kupplungsspiel und Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Bei den Ausgleichselementen kann es sich um einzelne Elemente handeln oder aber um ein plattenartiges Element, welches an einer Stirnseite an die Kontur der Stirnplatte angepasst ist. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind zur Zentrierung des Kupplungskopfgehäuses und wahlweise der Stirnplatte und/oder dem zumindest einen Ausgleichselement zumindest eine Zentriereinrichtung vorgesehen. Dadurch wird die Zuordnung und Montage erheblich vereinfacht. Im einfachsten Fall umfasst die zumindest eine Zentriereinrichtung stiftartige Elemente, die in die einander gegenüberliegenden Bauteile - Kupplungskopf und Ausgleichselement und/oder Stirnplatte - eingreifend angeordnet sind. Das einzelne stiftartige Element kann dabei einteilig mit einem der einander gegenüberliegend angeordneten Bauteile ausgebildet sein oder aber mit diesem verbunden werden.

Die einzelne kraftschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsbauteil und Stirnplatte ist beispielsweise als Bolzenverbindung oder Schraubverbindung ausgeführt.

Vorzugsweise ist neben dem Kupplungsbauteil auch die Stirnplatte als Schmiedebauteil ausgeführt.

Bezüglich der mit dem Kupplungsbauteil kombinierbaren Stirnplatten besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Die Stirnplatte kann neben Kuppelvorsprung und Kuppelöffnung durch eine ebene Stirnseite oder aber eine nochmal speziell für Winterbedingungen angepasste Ausführung charakterisiert sein, welche durch zurückversetzte Bereiche an der Oberfläche beschreibbar ist, die zu den Rändern der Stirnplatte hin und zur Kuppelöffnung offen sind oder aber einen geschlossenen Aufnahmebereich bilden, welcher über Durchgangsöffnungen und/oder die Kuppelöffnung mit dem Innenraum des Kupplungskopfgehäuses verbunden ist.

Aufgrund der relativ durch die Gabelstruktur bedingte offene Struktur des Kupplungskopfgehäuses kann Schnee und Schmutz, insbesondere der über die Kuppelöffnung ins Innere gelangende Schnee und Schmutz einfach nach unten aus dem Kupplungskopfgehäuse bereits auch bei rein ebener Ausbildung der Stirnseite der Stirnplatte abgeführt werden.

Eine speziell an Winterbedingungen angepasste Stirnplatte weist in einer ersten Ausbildung an ihrer in Frontrichtung in Einbaulage weisenden und von der Gabelstruktur abgewandten Oberfläche zumindest eine stirnseitige Kontaktfläche zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln einer kompatiblen Stirnplatte einer Gegenkupplung auf und die stirnseitige Kontaktfläche ist mit wenigstens einer außerhalb der Kuppelelemente und/oder Kuppelvorsprung und Kuppelöffnung positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung versehen, wobei die stirnseitige Kontaktfläche eine Vielzahl von Kontaktflächensegmenten umfasst oder durch diese gebildet wird, welche auf der Frontseite der Stirnplatte verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind.

In einer zweiten Ausbildung weist die Stirnplatte an der in Frontrichtung weisenden Stirnseite zumindest eine gegenüber der zumindest einen Kontaktfläche zurückgesetzte Fläche unter Ausbildung einer Aussparung auf, welche in einer Stirnplattenebene betrachtet in Umfangsrichtung vollständig von der zumindest einen stirnseitigen Kontaktfläche, insbesondere der die stirnseitige Kontaktfläche bildenden Erhebung oder zumindest einer stirnseitigen Kontaktfläche und zumindest Kuppelvorsprung und/oder einem der Kuppelelemente, insbesondere Kegel und/oder Kupplungsöffnung umschlossen ist.

Die Verwendung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungsbauteils in einer Kupplungsanordnung bietet den Vorteil einer einfachen Montage, Austauschbarkeit sowie insgesamt einer bauraumoptimierten, einfachen und kostengünstigen Ausführung von Kupplungskopfgehäuse und Kupplungsstange in integraler Bauweise frei von erforderlichen Anschluss- und Verbindungseinrichtungen zwischen Kupplungskopf und Kupplungsstange. Ein weiterer Vorteil besteht in der offenen Bauweise des Kupplungskopfgehäuses, welche ein einfacheres Abführen von Schmutz und Schnee ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung hervor:

Es zeigt:

Figur 1a, 1 b eine erste Ausführung eines Kupplungsbauteils;

Figur 2 eine erste Ausführung eines Kupplungsbauteils mit bearbeiteten Kontaktflächen und Einrichtung zum Anschließen der Kuppelelemente;

Figur 3 eine Kupplungsanordnung mit Kuppelbauteil gemäß einer ersten Ausführung;

Figur 4a, 4b eine zweite Ausführung eines Kupplungsbauteils;

Figur 5 eine zweite Ausführung eines Kupplungsbauteils mit bearbeiteten Kontaktflächen und Einrichtung zum Anschließen der Kuppelelemente;

Figur 6a, 6b eine Kupplungsanordnung mit Kuppelbauteil gemäß einer zweiten Ausführung.

Figur 1a zeigt in perspektivischer Ansicht beispielhaft eine erste Ausführung eines erfindungsgemäß einteilig ausgebildeten Kupplungsbauteils 1 mit integraler Ausbildung von Kupplungsstange und Teilen eines Kupplungskopfes zum Verwenden in einer Kupplung zum mechanischen Verbinden zweier spurgebundener Fahrzeuge. Figur 1b zeigt das Kupplungsbauteil 1 gemäß Figur 1a in einer Ansicht von oben. Figur 2 zeigt das Kupplungsbauteil 1 gemäß Figur 1a und 1 b mit vollständig bearbeiteten Flächen, insbesondere den Anschlussbereichen zum Befestigen und Lagern der Kuppelelemente und einer Stirnplatte. Zur besseren Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist ein Koordinatensystem an das Kupplungsbauteil 1 angelegt. Die X-Ache entspricht der Längsrichtung und fällt mit der Längsachse L zusammen oder ist parallel zu dieser angeordnet. Die Y-Richtung beschreibt die Breitenrichtung quer zur Längsachse L und die Z-Richtung die Höhenrichtung. Bei Einbau in einer Kupplung in einem Schienenfahrzeug entspricht die X-Richtung dabei der Längsrichtung des Schienenfahrzeuges, die Y-Richtung der Breitenrichtung und die Z-Richtung der Höhenrichtung. Diese Richtungsangaben gelten für alle Figuren.

Das Kupplungsbauteil 1 umfasst einen sich entlang einer Längsachse L erstreckenden und an seinen einander entgegengesetzten Enden einen ersten axialen Endbereich 3 und einen zweiten axialen Endbereich 4 aufweisenden Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 ist im ersten axialen Endbereich 3 ausgebildet und ausgeführt, einen Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen von Kuppelelementen bzw. Kupplungsorganen bereitzustellen und Anschlussbereiche 5 zum Anschließen bzw. Befestigen einer in Figur 1 nicht dargestellten Stirnplatte auszubilden. Das Kupplungsbauteil 1 weist im zweiten axialen Endbereich 4 einen Kuppelanschluss 9 auf. Dieser ist im dargestellten Fall als eine Öse bzw. ein Auge beschreibendes Lager zum Aufnehmen eines Kuppelbolzens oder Kuppelbügels oder eines anderen Kuppelanschlusses ausgebildet. Der die axialen Endbereiche 3 und 4 verbindende Bereich des Grundkörpers 2 ist als Stangen- oder schaftförmiger Bauteilbereich ausgebildet und wird als Schaftbereich 10 bezeichnet, wobei dieser Bauteilbereich bezüglich seines Querschnittsprofils nicht zwingend festgelegt ist.

Der erste axiale Endbereich 3 wird von einer Gabelstruktur 7 gebildet. Diese schließt sich integral an den Schaftbereich 10 des Grundkörpers 2 an und umfasst zumindest zwei Gabelteile 8.1 , 8.2, die sich beidseitig der Längsachse L beabstandet zueinander erstreckend angeordnet sind. Die Gabelteile 8.1 , 8.2 erstrecken sich von einem Gabelgrund 12, welcher integral mit dem Schaft 10 ausgeführt ist oder von diesem gebildet ist. Die freien Endbereiche weisen Anschlussbereiche 5 zum Anschließen bzw. Befestigen einer nicht dargestellten Stirnplatte auf. Die Gabelstruktur 3 ist frontseitig offen und die Gabelteile 8.1 , 8.2 beschreiben mit ihrer Innenkontur 11.1 , 11 .2 einen Raumbereich in X-Richtung, Y- Richtung und über die Erstreckung der Gabelteile in Höhenrichtung betrachtet auch in Z-Richtung, welcher dem Aufnahmebereich 6 zum Aufnehmen von Kuppelelementen, insbesondere Kuppelelementen einer Kupplung vom Typ Scharfenberg, wie Kuppelverschluss aus Herzstück, Kuppelöse, Hauptbolzen Feder etc, entspricht.

Zum Aufnehmen der Kuppelelemente weist der Grundkörper 2 Anschlussbereiche 13 zur Befestigung bzw. Lagerung der Kupplungsorgane auf. Dies stellt die absolute Minimalversion eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungsbauteils 1 dar. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kupplungsbauteils 1 integriert dabei die Funktion der Kupplungsstange und von Teilen des Kupplungskopfes in einem einzigen Bauteil.

Das gesamte Kupplungsbauteil 1 ist als Schmiedebauteil ausgebildet.

Gemäß der in den Figuren 1a, 1 b dargestellten ersten Ausführung wird der Anschlussbereich 13 für die Kuppelelemente direkt in den Gabelgrund 12 gelegt bzw. dieser bildet diesen. Die Anordnung erfolgt vorzugsweise in einer Ebene, welche durch die Längs- und Breitenrichtung beschreibbar ist und in Höhenrichtung innerhalb des Erstreckungsbereiches des Schaftbereiches 10 oder der Gabelteile 8.1 , 8.2 in dieser Richtung liegt. Im dargestellten Fall wird der Anschlussbereich 13 von einem Verbindungsflansch zwischen den Gabelteilen 8.1 , 8.2 im Gabelgrund 12 gebildet.

Figur 1a, 1 b zeigen eine Ausbildung der Gabelstruktur 1 mit zwei Gabelteilen 8.1 , 8.2. Denkbar sind auch - hier jedoch nicht dargestellt - mehrere paarweise beidseits der Längsachse L angeordnete Gabelteile, die direkt am Shaftbereich 10 oder einem mit diesem integral ausgebildeten Gabelgrund 12 zusammengeführt werden.

In der Figur 2 wird das Kuppelbauteil 1 gemäß Figur 1 a und 1 b wiedergegeben, allerdings sind die Anschlussbereiche 5 im Bereich der freien Gabelenden für die Stirnplatte bearbeitet. Im dargestellten Fall sind an den freien, und im zur Kupplung komplettierten Zustand zur Stirnplatte weisenden Endbereichen der Gabelteile 8.1 , 8.2 Kontaktflächen 14.1 , 14.2 ausgebildet, welche die Anschlussbereiche 5 zum Anschließen einer Stirnplatte bilden. Die einzelne Kontaktfläche 14.1 , 14.2 erstreckt sich im dargestellten Fall an der Stirnseite des einzelnen Gabelteiles 8.1 , 8.2 in vertikaler Richtung und ist jeweils an dem einzelnen Gabelteil als einzelne geschlossene Fläche ausgebildet. Die Kontaktflächen 14.1 , 14.2 der beiden Gabelteile 8.1 , 8.2 liegen vorzugsweise in einer Ebene, welche durch die Y- und Z-Richtung beschreibbar ist und die senkrecht zu einer durch die Längsachse L und die Breitenrichtung (Y-Richtung) beschreibbaren Ebene ausgerichtet ist.

Im dargestellten Fall sind im Anschlussbereich 5 Einrichtungen 24 zum Befestigen einer hier nicht dargestellten Stirnplatte vorgesehen. Diese umfassen im dargestellten Fall Öffnungen zur Aufnahme und vorzugsweise auch Fixierung von Befestigungselementen.

Im Anschlussbereich 13 ist eine Einrichtung 15 zum Befestigen bzw. Lagern der Kuppelelemente vorgesehen.

Die Figur 3 zeigt eine Kupplung 16 im montierten Zustand mit einem die Kuppelelemente 19 umfassenden Kupplungskopf 18 und die integral mit dem Kupplungskopf 18 ausgebildete Kupplungsstange 20. Der Kupplungskopf 18 besteht aus einem Kupplungskopfgehäuse 21 und einer mit dem Kupplungskopfgehäuse 21 stirnseitig verbindbaren Stirnplatte 17. Zwischen dem Kupplungskopfgehäuse 21 und der Stirnplatte 17 kann, hier jedoch nicht dargestellt, noch zumindest ein Ausgleichselement zum Ausgleich von Kupplungsspiel und Fertigungstoleranzen vorgesehen werden. Das Ausgleichselement kann als Abstandsplatte ausgeführt sein.

Das Kupplungskopfgehäuse 21 und die Stirnplatte 17 sind über zumindest eine formschlüssige oder kraftschlüssige lösbare Verbindung 22, welche hier vorzugsweise als Bolzenverbindungen ausgeführt sind, miteinander verbunden. Die Bolzenverbindungen sehen vor, dass Schrauben 6 eingesetzt werden, die durch Bohrungen, die bauseits an dem Kupplungskopfgehäuse 21 vorgesehen sind, hindurchgesteckt werden und in entweder einer hier nicht dargestellten Abstandsplatte oder zumindest in der Stirnplatte 17 vorgesehenen

Gewinden (in den Zeichnungen nicht näher dargestellt) zusammen wirken.

Dadurch wird eine lösbare Verbindung zwischen dem Kupplungskopfgehäuse 21 und der Stirnplatte 17 erreicht. Die Verbindung zwischen Stirnplatte 17 und Kupplungskopfgehäuse 21 erfolgt über einen ersten Anschlussbereich des Kupplungskopfgehäuses 21 , insbesondere dem Anschlussbereich 5 an der Gabelstruktur 7. Die Anordnung der Verbindungselemente beziehungsweise Mittel erfolgt innerhalb dieses ersten Anschlussbereiches.

Das Kupplungskopfgehäuse 21 ist derart ausgebildet, dass es auf seiner zur Stirnplatte 17 hinweisenden Seite zwei Kontaktflächen 14.1 , 14.2 aufweist.

Die Kontaktflächen 14.1 , 14.2 sind derart vorgesehen, dass sie sich nur auf einen Teil der Stirnplatte 17 abstützen, wohingegen der übrige Teil mit einer Aussparung versehen ist. Die einzelnen Kontaktflächen 14.1 , 14.2 sind somit voneinander getrennt ausgeführt und in der Anschlussebene frei von einer Verbindung miteinander ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich das Kupplungskopfgehäuse 21 gabelartig an zwei Bereichen auf der Stirnplatte 17 abstützt und dort entsprechend verbunden ist.

Das Kupplungskopfgehäuse 21 ist damit nicht in Umfangsrichtung um die Längsachse geschlossen ausgeführt. Das Kupplungskopfgehäuse 21 besteht lediglich aus den Gabelteilen 8.1 , 8.2 des Kupplungsteils 9, kann jedoch noch mit entsprechenden Abdeckblechen oberhalb und/oder unterhalb der Kuppelelemente 19 geschlossen werden. Die offene Struktur ohne Abdeckung bietet jedoch den Vorteil, dass Schnee und Schmutz einfacher nach unten herausfallen kann.

Die Gabelstruktur 7 bildet somit zumindest Bestandteile des Kupplungskopfgehäuses 21. Das Kupplungsteil 9 bildet mit seinem Schaftbereich 10 und dem zweiten axialen Endbereich 4 die Kupplungsstange 20. Das Kupplungsbauteil 1 bildet damit die Kupplungsstange 20 und integral mit dieser ausgebildete Bestandteile des Kupplungskopfgehäuses 21 aus.

Die Stirnplatte 17 ist entsprechend den Einsatzerfordernissen ausgeführt. Diese weist eine Stirnseite 23 auf, an welcher ein Kuppelvorsprung 32 oder auch Kegel, der in eine Frontrichtung von der Stirnplatte 17 hervorsteht, und eine Kupplungsöffnung 33 zur Aufnahme eines Kupplungsvorsprungs von gegengleichen Elementen einer kompatiblen Stirnplatte einer Gegenkupplung vorgesehen ist.

Der Kuppelvorsprung 32 und Kupplungsöffnung 33 umgebende Teil der Stirnseite 23 kann von einer ebenen frontseitigen, d.h. zur Gegenkupplung gewandten und damit von der Gabelstruktur wegweisenden Stirnseite gebildet werden oder aber wie im dargestellten Fall durch zumindest eine randoffene Aussparung 27 in der Oberfläche charakterisiert sein, wodurch die Stirnplatte 17 an der stirnseitigen Oberfläche Kontaktflächenbereiche 28 ausbildet, welche beim Kuppeln mit einer Gegenkupplung mit deren Stirnplatte Zusammenwirken.

Die für den Kupplungsvorgang notwendigen Kupplungsorgane bzw. Kuppelelemente 19 sind innerhalb des Kupplungskopfgehäuses 21 , insbesondere dem Aufnahmebereich 6 der Gabelstruktur 7 angeordnet.

Das Kupplungskopfgehäuse 21 selbst wird durch die Zugbelastung auf die Kupplungselemente 19 nicht oder nur geringfügig belastet. Aufgrund der Ausgestaltung und der entsprechenden Kontaktflächen ist keine große Bautiefe für das Kupplungskopfgehäuse 21 notwendig, weswegen sich der ganze Kupplungskopf 18 in seinen Abmaßen im Vergleich zu dem Stand der Technik kleiner gestaltet.

Aufgrund der Umkonstruktion der Kupplungsstange 20 und des Kupplungskopfgehäuses 21 als integrales Schmiedebauteil und die Reduktion auf einzelne, insbesondere wenigstens zwei Kontaktflächen 14.1 , 14.2, die mit der Stirnplatte 17 eine entsprechende Verbindung eingehen, ist ein sehr kompakter Kupplungskopf 18 entstanden, der in seiner gesamten Länge des Bauteils reduziert ist.

Bei der Ausführung gemäß Figur 1a bis 3 ist die Kupplungsstange 21 , welche vom Schaftbereich 10 und dem zweiten Anschlussbereich 4 gebildet wir, aus vorzugsweise zwei Seitenstegen 25, die über einen Verbindungssteg 26 miteinander verbunden sind, ausgebildet. Das geschmiedete Bauteil weist ferner im Schaftbereich 10 von den Seitenstegen 25 und dem Mittelsteg 26 begrenzte Durchgangsöffnungen auf. Die Gabelstruktur 7 schließt sich an den Schaftbereich 10 an, d.h. der Gabelgrund 12, welcher auch den Anschlussbereich 13 für die Kuppelelemente 19 bildet, ist integral mit dem Schaftbereich 10 verbunden.

Die Figuren 4a und 4b zeigen eine alternative Ausbildung eines erfindungsgemäßen Kupplungsbauteils 1. Es gelten grundsätzlich die gleichen Aussagen, wie für die Ausführung in den Figuren 1 bis 3, lediglich die Ausbildung des Gabelgrundes 12 und die Ausbildung des Anschlussbereiches 13 für die Kuppelelemente 19 und dementsprechend auch die Gabelstruktur 7 gestaltet sich hier anders. Figur 4a zeigt eine perspektivische Darstellung, Figur 4b das Kupplungsbauteil 1 in der Draufsicht. Der Gabelgrund 12 der Gabelstruktur 7 ist hier in den Schaftbereich 10 verlegt. Auch ein Teil der Gabelteile 8.1 und 8.2 bilden den Schaftbereich 10 mit aus. D.h. der Schaftbereich 10 bildet in Funktionskonzentration einen Teil der Gabelstruktur 7 mit aus. Die Funktion des Gabelgrundes 12 wird hier vom Mittelsteg 26 des Schaftbereiches 10, insbesondere der Verbindung zwischen den Seitenstegen 25.1 , 25.2 gebildet. Die Seitenstege 25.1 , 25.2 gehen in der Verlängerung in die Gabelteile 8.1 , 8.2 über. Gabelstruktur 7 und Schaftbereich 10 sind auch hier einteilig bzw. integral ausgebildet. Auch hier bilden die freien Endbereiche der Gabelteile 8.1 , 8.2 die Anschlussbereiche 5 zum Anschließen einer Stirnplatte aus. Die Anschlussbereiche zum Befestigen der Kuppelelemente 19 werden jedoch von den Gabelteilen 8.1 , 8.2, insbesondere in vertikaler Richtung weisenden Flächenbereichen 30 an diesen gebildet. Der zusätzliche in axialer Richtung im Schaftbereich 10 bis zum Mittelsteg 26 gewonnenen Bauraum 31 bildet einen Aufnahmebereich zum Anordnen einer den Kuppelelementen 19 zugeordneten Betätigungseinrichtung, insbesondere Kuppel- und Entkuppeleinrichtung 29. Kupplungsanschluss 19 ist analog wie in den vorherigen Figuren beschrieben ausgeführt.

Figur 5 zeigt für eine Ausführung gemäß der Figuren 4a und 4b das Kupplungsbauteil 1 nach Bearbeitung und mit den Einrichtungen 15 zum Befestigen und Lagern der Kuppelelemente 19. Diese sind jeweils ober- und unterhalb der Gabelteile 8.1 , 8.2 angeordnet und über Einrichtungen zum Befestigen an diesen befestigt. Der Anschluss erfolgt über die Anschlussbereiche 13, die hier an den in vertikaler Richtung weisenden Flächenbereichen der Gabelteile 8.1 und 8.2 angeordnet sind. Die Einrichtungen 15 umfassen hier Lager tragende Verbindungsstege zwischen den Gabelteilen 8.1 , 8.2, insbesondere zur Aufnahme eines Hauptbolzens eines Kupplungsdrehverschlusses.

Die Figuren 6a und 6b zeigen die Kupplungsanordnung 16 mit dem einem gemäß Figur 5 bearbeiteten Kupplungsbauteil 1 unter Ausbildung einer Kupplungsstange 20 und eines Kupplungskopfgehäuses 21 mit angeschlossener Stirnplatte 17 und Kuppelelementen 19 sowie der in dem Aufnahmebereich 31 im Schaftbereich 10 angeordneten Kuppel- und Entkuppeleinrichtung 29 in zwei Ansichten. Figur 6a zeigt die Kupplungsanordnung 16 in perspektivischer Ansicht, Figur 6b in der Draufsicht. Die Einrichtungen zum Befestigen der Kuppelelemente 19 sind hier derart ausgeführt, dass diese nach Zusammenbau mit der Stirnplatte 17 den Aufnahmebereich für die Kuppelelemente nicht vollständig umschließen. Dadurch kann Schmutz und Schnee, welcher über die Kupplungsöffnung in das Kupplungskopfgehäuse gelangt auch leichter nach unten aus dem Kupplungskopfgehäuse 21 abgeführt werden.

Die Anschlussbereiche 5 an den Gabelteilen 8.1 und 8.2 bilden jeweils zwei einzelne voneinander beabstandet angeordnete Kontaktflächenbereiche 14.11 , 14.12 und 14.21 , 14.22 aus. Das einzelne Gabelteil 8.1 und 8.2 ist in seinen freien axialen Endbereichen somit fingerartig ausgeführt und bildet einzelne Kontaktflächen 14.11 , 14.12 und 14.21 , 14.22 im Zusammenwirken mit einer Stirnplatte. Die einzelnen Kontaktflächen 14.11 , 14.12, 14.21 , 14.22 sind somit voneinander getrennt ausgeführt und in der Anschlussebene frei von einer Verbindung miteinander ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich das Kupplungskopfgehäuse 21 bzw. die dieses teilweise ausbildenden Gabelteile 8.1 , 8.2 fingerartig an vier Bereichen auf der Stirnplatte 17 abstützt und dort entsprechend verbunden ist. Die übrigen Aussparungen sind vorzugsweise halbkreisförmig ausgestaltet. Dies ist zum einen konstruktiv bedingt, da es sich im vorliegenden Fall um ein Schmiedebauteil handelt, aber auch zum anderen Kraftfluss bedingt, wobei die Kraft von der Stirnplatte 17 auf die die Funktion des Kupplungskopfgehäuses 21 übernehmende Gabelstruktur 7 über die fingerartigen Kontaktflächen übertragen wird und entsprechend zum Schaftbereich 10 geleitet wird.

Die Anordnung der Kontaktflächen erfolgt außerhalb des Bereiches der Einleitung der über die Kupplungsorgane übertragenen Kräfte. Dazu sind die Kontaktflächen 14.11 , 14.12, 14.21 , 14.22 vorzugsweise beidseitig der Kupplungsorgane 19 angeordnet. Die Anordnung erfolgt bezogen auf eine theoretische Längsachse L, welche mit der Kupplungsachse zusammenfällt, vorzugsweise symmetrisch bezüglich einer Ebene, die von der Kupplungslängsachse und einer Senkrechten dazu gebildet wird. Die über die Kontaktflächen eingeleiteten Kräfte werden über die Gabelstruktur 7 in den Schaftbereich 10 eingetragen.

Die Kupplungsanordnungen 16 gemäß der Figuren 3 und 6 sind Kupplungen vom Typ Scharfenberg. Diese weisen einen an der Frontseite der Stirnplatte 17 vorstehenden Kuppelvorsprung 32 in Form eines Kegels und einer in einer Draufsicht auf die Frontseite gesehen neben dem Kuppelvorsprung positionierte Kupplungsöffnung 33 zur Aufnahme eines Kupplungskegels einer gegengleichen Stirnplatte auf. Die Kuppelelemente 19 werden von einem Kupplungsverschluss, gebildet aus Kuppelöse, Herzstück, Klinkenstange gebildet. Das erfindungsgemäße Kupplungsbauteil 1 ist mit beliebigen Stirnplattenausführungen kombinierbar. Aufgrund der relativ offenen Ausbildung des Kupplungskopfgehäuses 21 bildenden Bereiches ist dieses jedoch besonders in einer Kombination mit einer wintertauglichen Stirnplatte 17 geeignet. Eine derartige Ausbildung ist jeweils in den Figuren 3 und 6 erkennbar. Die Stirnplatte 17 ist hier an ihrer in Frontrichtung weisenden und von der Gabelstruktur 7 abgewandten Oberfläche mit zumindest einer stirnseitigen Kontaktfläche 28 zur Aufnahme von Druckkräften beim Ankuppeln einer kompatiblen Stirnplatte einer Gegenkupplung versehen, wobei die stirnseitige Kontaktfläche mit wenigstens einer außerhalb der Kuppelelemente 19 und außerhalb von Kuppelvorsprung 32 und Kuppelöffnung 33 positionierten zumindest abschnittsweise randoffenen Aussparung 27 versehen ist. Dadurch umfasst die stirnseitige Kontaktfläche 28 eine Vielzahl von Kontaktflächensegmenten bzw. wird durch diese gebildet, welche auf der Frontseite der Stirnplatte 17 verteilt positioniert sind und gegenüber benachbarten Bereichen erhaben sind. Die randoffene Aussparung 27 bewirkt, dass beim Kuppelvorgang, wenn sich die beiden Stirnplatten miteinander zu kuppelnder Schienenfahrzeugkupplungsköpfe aufeinander zu bewegen, dass zwischen den Stirnplatten 17 eingeschlossener und beim Kuppelvorgang abgestreifter oder zusammengedrückter Schnee in die wenigstens eine Aussparung 27 und über deren randoffenen Abschnitt ausweichen kann und damit aus dem Eingriffsbereich der beiden Stirnplatten 17 beziehungsweise der Kupplungselemente heraus gelangt. Auch kann in die so zurückversetzten Bereiche an der Stirnplatte 17 beim Zusammenfahren der Kupplung mit einer Gegenkupplung Schnee entweichen und der über die Kuppelöffnung 33 in das Kupplungskopfgehäuse 21 eingebrachte Teil auch aus diesem nach unten durch die offene Struktur entweichen.

In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Ausbildung kann die Stirnplatte an der in Frontrichtung weisenden Stirnseite zumindest eine gegenüber der zumindest einen Kontaktfläche zurückgesetzte Fläche unter Ausbildung einer Aussparung vorgesehen werden, welche in einer Stirnplattenebene betrachtet in Umfangsrichtung vollständig von der zumindest einen stirnseitigen Kontaktfläche, insbesondere der die stirnseitige Kontaktfläche bildenden Erhebung oder zumindest einer stirnseitigen Kontaktfläche und zumindest einem der Kuppelelemente, insbesondere Kegel und Kupplungsöffnung umschlossen ist. Zusätzlich können in dem so gebildeten Aufnahmebereich an der Stirnseite noch Öffnungen vorgesehen werden, die die Stirnseite mit dem Aufnahmebereich 6 für die Kuppelelemente verbinden.

Bezugszeichenliste

1 Kupplungsbauteil

2 Grundkörper

3 erster axialer Endbereich

4 zweiter axialer Endbereich

5 Anschlussbereich zum Anschließen an eine Stirnplatte

6 Aufnahmebereich zum Aufnahmen von Kuppelelementen

7 Gabelstruktur

8.1 , 8.2 Gabelteile

9 Kuppelanschluss

10 Schaftbereich

11 Innenkontur

12 Gabelgrund

13 Anschlußbereiche zum Befestigen der Kuppelelemente

14.1 , 14.2 Kontaktflächen an den Gabelteilen

15 Einrichtung zum Befestigen und Lagern der Kuppelelemente

16 Kupplungsanordnung

17 Stirnplatte

18 Kupplungskopf

19 Kuppelelemente

20 Kupplungsstange

21 Kupplungskopfgehäuse

22 lösbare Verbindung Kupplungskopfgehäuse-Stirnplatte

23 Stirnseite

24 Einrichtungen zum Befestigen der Stirnplatte

25.1 , 25.2 Seitenstege

26 Verbindungssteg

27 randoffene Aussparung

28 Kontaktflächenbereiche

29 Kuppel- und Entkuppeleinrichtung

30 Flächenbereich

31 Aufnahmebereich 32 Kuppelvorsprung

33 Kupplungsöffnung

L Längsachse

X, Y, Z Richtungen