耦合器头及其耦合器面、前板、衬垫、维护或修理方法与流程

本发明总体上涉及轨道车辆的耦合器头，特别是涉及该耦合器头的耦合器面的设计。更具体地，本发明涉及一种耦合器面、用于具有这种耦合器面的耦合器头的前板、具有耦合器面或前板的对应耦合器头、用于耦合器面的一个衬垫和一组衬垫、以及维护或修理耦合器头的方法。

背景技术：

1、本发明适用于轨道车辆的任何类型的耦合器，特别是与沙芬伯格(scharfenberg)型耦合器有关的耦合器，该耦合器具有围绕杯锥型耦合结构(cup-and-cone couplingstructure)的大致平坦的耦合器面，并且同样适用于尤其是具有杯锥型结构的其他耦合器。

2、在耦合过程中，两个耦合器头的耦合器面以其前表面彼此接触。接触的前表面被设置成在耦合期间承受载荷。载荷相对较低，最高可达2000kn。冬季，当雪和冰堆积在耦合器表面时，可能会出现问题。这可能会使耦合过程变得困难。

3、虽然耦合器面通常总体上是平的，但在ep 3 713 806 a1中提出了将耦合器头的耦合器面构造成使得其包括分布在耦合器面上的多个接触表面区段，这些接触表面区段相对于耦合器面的相邻区域隆起。在接触表面区段之间，设置有向耦合器面的周向部敞开的切口区域，以便在耦合过程期间将冰和雪从两个耦合器面之间向外推动。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是改进耦合器头。

2、根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于轨道车辆的耦合器头的耦合器面，包括多个接触表面区段，这些接触表面区段分布在耦合器面之上，并且相对于耦合器面的邻近接触表面区段的区域隆起。根据本公开内容的优选方面，多个接触表面区段被形成为多个衬垫，所述多个衬垫可去除地附接到耦合器面，以便在维护或修理服务时是可更换的。

3、与现有技术中与耦合器面形成一体的接触表面区段相比，形成耦合器面的隆起的接触表面区段的衬垫提供了某些优点。主要优点是，当衬垫磨损或损坏时，可以很容易地更换。另一个优点是，根据当前需要，一种类型的衬垫可以与具有不同特性(诸如不同的材料和/或不同的表面浮雕)的另一种类型衬垫交换。因此，只需要交换衬垫。这可以大大降低成本。

4、优选地，每个衬垫包括至少一个孔，该至少一个孔适于与螺钉配合，以便借助于螺钉将衬垫可释放地连接到耦合器面。例如，该孔可以是阶梯状的、无螺纹的通孔，螺钉的杆可以穿过该通孔，其中螺钉头搁置在阶梯上，使得其延伸不超过衬垫的前表面。然后将螺钉拧入耦合器头的螺纹孔中，从而将衬垫附接到耦合器面的前部。

5、然而，在更优选的实施例中，每个衬垫都包括至少一个螺纹孔，并且耦合器面包括对应的通孔，螺钉能够穿过这些通孔从衬垫的后侧伸入衬垫的螺纹孔中，以便借助于螺钉将衬垫可释放地连接到耦合器面。这样，耦合器面的任何损坏都不会影响螺钉。甚至更优选地，当衬垫中的一个或多个螺纹孔被设置为在衬垫的后侧上的盲孔时，则螺纹连接被保护以防止污垢和水进入，这可以增加使用寿命并使维护和修理服务更容易。

6、根据本公开内容的另一个方面，衬垫被布置在设置在耦合器面的一个或多个凹入部中。例如，一些或全部衬垫可以被布置在一个单个凹入部中的适当位置，或者凹入部的数量可以对应于衬垫的数量。凹入部的深度优选地在3至25mm的范围内，优选地为约15mm。凹入部的一个优点是，只需要对凹入部的底部进行机械加工，以便与对应的衬垫的后侧配合，而耦合器面的其余表面可以很大程度上保持未加工或半加工。另一个优点是，对耦合器头进行维护或修理服务的工人可以容易地识别需要放置新衬垫的位置。

7、在这方面，根据优选实施例，凹入部的向内的壁和对应的衬垫的周向表面的至少一部分被设计彼此相对，使得当衬垫被放置在凹入部中时相对于耦合器面居中。在将(多个)螺钉插入(多个)螺孔并且通过拧紧(多个)螺钉将衬垫固定到耦合器面之前，衬垫的这种居中有助于工人将衬垫相对于耦合器面中的对应的(多个)螺孔定位。

8、根据甚至更优选的实施例，凹入部的内周向轮廓在形状和尺寸上对应于衬垫的外周向轮廓。因此，衬垫精确地配合到凹入部中，使得相应的周向部之间的间隙沿着整个周向部优选地小于1mm，更优选地小于0.5mm。这样的有点是，作用在衬垫上的侧向力将由凹入部的向内的壁承受并且不会对螺纹连接产生任何影响。

9、由于耦合器面以及多个衬垫不必承受超过2000kn的载荷，因此衬垫可以使用与通常用于耦合器面的材料相同的材料，即，典型地为非硬化钢。

10、然而，由于衬垫不是与耦合器面一体形成的，因此可以提供由具有更好特性的材料制成的衬垫，只需增加很少的成本。例如，衬垫可以由合适的合金和/或低成本材料(诸如甚至是合适的塑料材料)制成。

11、因此，衬垫优选地由钢(诸如根据en 10025-6的钢)制成，由硬质合金(诸如包含至少70wt％钨的碳化钨)制成，或者由优选地具有至少600mpa的屈服强度的任何其他材料制成。

12、可替代地或附加地，衬垫可以被用合适的涂覆物来涂覆。如果涂覆物磨损或开发出更好的涂覆物，衬垫可以很容易地被具有对应的新涂覆物的衬垫更换。具体地，衬垫可以被用诸如聚四氟乙烯(ptfe)材料的疏水性材料涂覆以提供防水性和/或减少冰的形成。

13、根据本公开内容的另一个方面，每个衬垫的前表面上具有表面浮雕。表面浮雕提供了小空腔。这种空腔的目的是有助于在耦合过程期间去除冰和雪。即，当相对的耦合器面在耦合过程期间彼此配合时，两个耦合器面之间的压力增大会导致这些空腔中的雪和冰融化，从而产生减少摩擦的水膜，使得冰和雪更容易离开。这种效果可以从溜冰鞋的冰刀上看出。一个优选的表面浮雕包括竖立的多面体的图案，诸如具有锥体或截锥形式的多面体。表面浮雕的另一个优选的实施例包括彼此平行布置的沟槽。沟槽可以是许多，诸如多于10个或甚至多于20个，并且它们可以是例如直的或弯曲的或间断的、或所有形式的组合。不同的表面浮雕图案可以被组合，诸如表面浮雕部分由竖立的多面体和部分上述沟槽组成。

14、根据本公开内容的甚至另外的方面，每个衬垫都设置有单独的加热元件。因此，不是对整个耦合器面进行加热，而是仅对其相关部分，即衬垫进行加热，这降低了制造成本和操作成本。在一个实施例中，加热元件被设置为放置在对应的衬垫下方的平片。这有助于耦合器面和衬垫的组装，其中平坦的加热元件介于耦合器面和衬垫之间。片状加热元件应该具有一个或多个对应的通孔，用于穿过其中的螺钉的附接。在另一个实施例中，加热元件包括线缆，该线缆位于衬垫下方、在其尺寸对应于线缆的尺寸的凹陷中，其中这种凹陷可以设置在耦合器面和衬垫的后侧中的一者或两者上。该实施例的优点在于，由于线缆可以直接接触衬垫的后侧，因此没有传热损失。优选地，耦合器面至少在线缆的区域中设置有隔热层或涂覆物，或者线缆在背离衬垫的一侧上设置有隔热材料，使得来自线缆的热量主要朝向衬垫散发。

15、通常，衬垫可以相对于耦合器面的邻近衬垫的区域优选地隆起4mm与6mm之间，更优选隆起5mm。

16、由于这些衬垫承受的载荷相对较低，为2.000kn，因此仅耦合器面的整个表面的一小部分需要设置有上述衬垫。优选地，在耦合器表面的相对的角部区域中设置并布置有四个衬垫。更优选地，一些或所有衬垫的形状是相同的，以有助于维护和修理服务并降低存储成本。在这方面，至少两个衬垫可以具有彼此镜像的形状，即，两个衬垫中的一个衬垫从其后侧看去的轮廓，可以对应于两个衬垫中的相应另一衬垫从其前侧看去的轮廓。例如，在耦合器面的右上角和左上角中的衬垫可以彼此镜像，并且在耦合器面的右下角和左下角中的衬垫可以彼此镜像，在这种情况下，进一步优选的是，在对角地相对的角部中的衬垫是相同的。

17、除了可去除的衬垫外，耦合器面可以与耦合器头的壳体是一体的，或者可以形成附接到耦合器头壳体的前板的一部分。

18、此外，耦合器头可以是包括具有锥体和杯体的耦合轮廓的耦合器头，诸如在沙芬伯格型耦合中，这允许耦合器头的锥体在耦合过程期间被引导到相同的相对的耦合器头的杯体中并居中，从而使两个耦合器头对准。在这种情况下，耦合器面围绕杯体和锥体，并且衬垫一方面被布置在耦合器面的外周向部之间，另一方面被布置在杯体与锥体之间。

19、一种维护或修理轨道车辆的耦合器头的对应方法，包括以下步骤：从耦合器头的耦合器面去除多个衬垫中的一个或全部，并且通过在耦合器面上的对应的(多个)位置附接一个或多个新衬垫来更换每个所去除的衬垫。在该过程中，可以有利地选择具有与被替换的衬垫不同的表面浮雕的衬垫作为新衬垫。

20、当加热元件被设置在衬垫下方时，该方法可以进一步包括将旧的加热元件甚至新的加热元件放置在新衬垫下方的步骤，或者，在仅需要更换加热元件的情况下，甚至放置在旧衬垫下方。