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Voith Turbo Scharfenberg Die automatische Kupplung im Einsatzbereich der
Lokomotiv- und Güterwagenanwendungen
Salzgitter, 2015-12-07
Martin Schüler | 2015-12-07
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Gliederung
• Rückblick, UIC-Kupplung
• Anforderungen
• Kupplungskonzepte
• Innovationsprojekte
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Voith Turbo Scharfenberg GmbH
• 1903 - Die erste vollautomatisierte Zugkupplung durch Karl Scharfenberg
• 1921 - Gründung der Scharfenbergkupplung Aktiengesellschaft, Berlin
• 1998 - Integration in den Voith Konzern
• 2002- Systemlieferant für frontseitigen Energieverzehr
- Typ 10 wird Standard für Hochgeschwindigkeitszüge weltweit
• 2006 - Modularer Kupplungskopf One4; energieverzehrende Gelenke
• 2010 – CFK Übergangskupplung
• 2012 - Kollisionssicherer Faserverbundkopf Galea als Technologieträger
• 2014 – GFK-Energieabsorber; modulare SA3-Kupplung
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Voith Turbo Scharfenberg GmbH
Produkte
• Automatische Kupplungen
• Kurzkupplungen (Zwischenwagenverbindungen)
• Gelenke (Wagen mit Jakobsdrehgestell verbunden)
• Crash-Energy Management
• Komplette Frontsysteme inklusive Steuerung
AK Typ 10 Komplette Frontsysteme Adapterkupplungen
(CFK)
Kurzkupplungen Gelenk mit
Energieverzehr
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Voith SA3-Kupplung
Berücksichtigt die
Anforderungen der UIC
Regelwerke nach folgenden
Merkblättern.
• UIC 522,
• UIC 523,
• UIC 524,
• UIC 530
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UIC-Kupplung für den Güterwagen
Anforderungen
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Verbinden und Trennen von Fahrzeugen
Manuelles Entkuppeln
Fernbetätigtes Entkuppeln
Automatische Luftkupplung
Elektrokontakt-kupplung
Telematik-anwendungen
Sensorik
EP-Bremse
Höhere Zuglasten
Längere Züge
Zug- und Stoßeinrichtung
Crash-anforderungen
UIC-Einbauraum
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Wagenanbau
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UIC-Kupplung für die Lokomotive Lokkupplung
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SA-3 Kupplungs-
körper
GOST 21447-75 / UIC´523
Kupplungs-gelenk nach
UIC 523 Gemischtzug-
kupplung
E-Kupplung
Steuerleitung
ZMS
Erde
Kupplungs-abstützung
Mittenstellung
Voraus-lenkung
Flansch-
federwerk
Reversibler Energie-verzehr
Destruktiver Energie-verzehr
Fahrzeug-spezifischer
Anbau
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Lokanbau
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SA-3 Kupplungskopf
Modulares Design
Schaft und Gelenkauge Schafenmuffenbund Schaft und Kupplungsgelenk: links mit Gemischt-
zugkupplung, rechts mit Horn und Fänger
• Abmaße und Verschlussteile des Kupplungskopfes entsprechend
der russischen SA-3 Kupplung
• Unterschiedliche Varianten des Kupplungsschaftes durch
Modifikation der Modelleinrichtung
• Variante mit Schalenmuffenbund kompatibel zu jeder Art von
Voith Turbo Scharfenberg Energieverzehrelementen in der
Kupplungsstange
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Voith SA3-Kupplung
Integrierte Luftkupplung
• Führungselemente am Kupplungskopf verhindern das
typische vertikale Spiel
• Integration automatischer Luftkupplung für HBL/HL-
Luftleitungen möglich
• Optional ist der Einbau eines Elektrokantakteinsatzes
möglich
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Voith SA3-Kupplung
Gemischtzugkupplung
• im Kopf wurde Einbauraum geschaffen für die Integration
einer Gemischtzugkupplung.
• Unterschiedliche Gemischtzugkupplungen können integriert
werden,
z.B. mit Zugstück und Öse für Güterverkehr oder mit Spindel
und
Zughakenbügel für Güter-/Personenverkehr.
• Erhöhte Festigkeitsanforderungen bis
1300 kN Bruchlast. Erprobung der Dauerfestigkeit
in Anlehnung an EN 15566.
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Voith SA3-Kupplung
Energieverzehr
• unterschiedliche Energieverzehr-Varianten je nach
Anforderung und benötigter Last
• Ausführung als Zugbügelfederwerk oder Flanschfederwerk.
• reversibler Energieverzehr durch wartungsfreie
Polymerfedern
• für höheren Energieverzehr ergänzt durch unterschiedlich
dimensionierte Verformungsrohre
Flanschverbindung UIC Einbauraum Flanschverbindung
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Voith SA3-Kupplung
Vorteile auf einen Blick
• Verwendung von Standard-SA3-Verschlussteilen
• Integration von automatischen Luftkupplungen
HL/HBL möglich
• Integration von Gemischtzugkupplung möglich
• automatische Entkuppeleinrichtung möglich
• verschiedene Schnittstellen
Kopf/Zug-Stoßeinrichtung (Schalenmuffen
und unterschiedliche Schaftvarianten)
• Anbindung sämtlicher Arten von
Scharfenberg-Energieverzehr über
Schalenmuffenbund, auch modular und
mehrstufig Martin Schüler | 2015-12-07
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SA-3 Kupplung
Projekt: Lokkupplung für VR Finnland
Projektstart: 2015/2016
Kupplungen: SA-3 Kupplungen mit Flanschfederwerk, ausgestattet mit
wartungsfreier regenerativer Energieverzehrstufe +
Crashenergieverzehr über Verformungsrohr.
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SA-3 Kupplung
Projekt: Schlafwagen für Aserbaidschan
Projektstart: 2015/2016
Kupplungen: Zugende mit automatischer Kupplung SA-3 + Seitencrashpuffer +
Zug – und Stoßeinrichtung.
Wagenkupplungen im Zugverband bestehend aus Zughaken und
Schraubenkupplungen.
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SA-3 Kupplung
Projekt: Gelenktriebwagen (Rus)
Projektstart: 2013/2014
Kupplungen: SA-3 Kupplungen mit Schalenmuffenanschluss und
Kupplungsstange mit Ringfeder + Lagerbock mit Verformungsrohr.
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SA-3 Kupplung
Konzept: Cargo–Mover Güterwagenkupplung
Umbauwagen „Cargo-Pendelzug“
Kupplungen: SA-3 Kupplungen mit Zug- und Stoßeinrichtung für Einbauraum
nach UIC-530.
SA-3 K-Kopf optional mit Luftkupplung.
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Kupplungslösungen für Anwendungen in
Nordamerika
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Gesamtsystem
Crash Absorber
more to come North American
DMU / Commuter Cars
Scharfenberg – Produkt Portfolio:
Crash Energy Management
Push Back Coupler
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PBC, Hauptkomponenten
Type H 31”
Type H 43”
Type F 60”
Coupler Head + PBC Draftgear + Add-On Items
SPC Shank
Coupler Carrier
Overload Indicator
Uncouple Mechanism
4 bolt interface
4” to 20” deformation tube
8 bolt interface
4” to 20” deformation tube
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SCHAKU Typ 140,
Kupplung für den Industriebereich
• Kupplungsverschluss für
die Anwendung im
Industriebereich.
• Schnittstelle für
Kupplungsstange und
Lagerbock.
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SCHAKU Typ 55,
Kupplung für Rangierlokomotiven und
Mehrwegfahrzeugen
• Automatisches Kuppeln
auf den Zughaken.
• Einfache Nachrüstung an
das vorhandenen
Zughakensystem
• Fernbetätigung
• DB - Zulassung
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GFK Energieabsorber
Leicht und effektiv • Faserverbundbauteil als Crashelement
• Eingesetzt in Aluminiumaufnahme, die als Führung,
Verjüngungsdüse und Montageflansch fungiert
• Kletterschutz aus Aluminium am vorderen Ende
• kürzerer Einbauraum als Standardabsorber,
bedingt durch das Funktionsprinzip
• Gewicht: nur ca. 50-95 kg (je nach Auslegung),
ca. 1/3 von Standard-Stahlabsorbern,
bei gleichem Energieverzehr
• bis zu 1,6 MJ Energieverzehr möglich
(Kraftniveau ca. 600 – 1600 kN)
• Crashhub ca. 100 – 1000 mm
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GFK-Absorber
Wirkungsweise
• bei Kollision wird das Faserverbundrohr durch die Düse am
hinteren Ende der Aufnahme gedrückt.
• es kommt zum kontrollierten Versagen des Laminats.
• das Laminat zerfasert, verliert seine Festigkeit und kann kurz
hinter der Aufnahme (ca. 300 mm) leicht nach unten
abgelenkt werden; dadurch kleiner Einbauraum.
• das zerfaserte Laminat verbleibt in Streifen
am Absorber, die Bildung von Projektilen
wird minimiert.
• beidseitig angebrachte Ansprech-Indikatoren
zeigen Aktivierung des Crashrohres an.
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Kontakt:
Voith Turbo Scharfenberg GmbH
Gottfried-Linke Straße 205
38239 Salzgitter
Martin Schüler
Entwicklung pe 1.1
Tel. 05341 216137
m.schueler@voith.com
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