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Gekuppelte Schraubenkupplung
Bahnmitarbeiter beim Kuppeln, er hält sich im Berner Raum auf
Gekuppelte Schraubenkupplung

Die Schraubenkupplung, auch UIC-Kupplung oder UIC-Standard-Kupplung, ist die bei den meisten europäischen Eisenbahnfahrzeugen eingesetzte Kupplung. Im Gegensatz zu moderneren Kupplungen kann die Schraubenkupplung nur Zugkräfte übertragen und muss von Hand verbunden oder gelöst werden.

Inhaltsverzeichnis

TechnikBearbeiten

Jeder mit Schraubenkupplungen ausgerüstete Wagen besitzt einen im Bodenrahmen gefedert befestigten Zughaken, an dessen Auge hinter dem Zughakenmaul die Laschen mit einem Bolzen aufgehängt sind. An den Laschen ist die erste Mutter der Spindel befestigt. An der Spindel, die mit einem fallweise umklappbaren Schwengel bewegt werden kann, ist mit einer weiteren Mutter der Bügel angehängt. Alle Verbindungen lassen sich um Achsen quer zum Gleis drehen, der Bügel auch um die Achse in Längsrichtung des Gleises. Mit dem Schwengel kann die Spindel gedreht werden, die auf der einen Seite Linksgewinde und auf der gegenüberliegenden Seite ein Rechtsgewinde aufweist, die als Rundgewinde ausgeführt sind. Durch Drehen der Spindel wird die Distanz zwischen den beiden Muttern verkürzt oder verlängert. Dieser Vorgang wird in der Eisenbahn-Fachsprache kurz- und langmachen genannt. Im ungenutzten Zustand wird die Kuppelkette in einen Haken an der Pufferbohle unter dem Zughaken eingehängt. Im Rangierdienst ist es auch üblich, die Kuppelkette von Rangierlokomotiven in den eigenen Zughaken einzuhängen.

Zum Verbinden zweier Fahrzeuge wird der Bügel in den Zughaken des Nachbarwagens eingehängt und die Verbindung durch Drehen der Spindel mit Hilfe des Schwengels kurzgemacht, bis die Puffer leicht eingedrückt sind. Nach dem Kurzmachen bleiben auf beiden Seiten der Spindel jeweils höchstens zwei Gewindegänge zwischen Mutter und Gewindeansatz der Spindel frei. Die Lokomotive unterstützt den Vorgang des Kuppelns, indem sie währenddessen gegen den Zug drückt – in der Fachsprache aufdrücken genannt. Zusätzlich je nach Art der Fahrzeuge müssen noch elektrische und pneumatische Verbindungen hergestellt werden.

Für das Kuppeln oder Entkuppeln muss ein Bahnbediensteter unter den Seitenpuffern hindurch zwischen die Fahrzeuge in Gleismitte steigen. Dieser Vorgang birgt aufgrund der beengten Platzverhältnisse Unfallgefahren und ist bei Schnee und Eis besonders gefährlich. Um das Arbeiten zu ermöglichen, ist zwischen den Fahrzeugen als »Berner Raum« ein freier Mindestraum festgelegt. Das Hinein- und Hinausklettern zwischen den Fahrzeugen wird durch Handgriffe unter den Seitenpuffern erleichtert.

 
Zughakenaufnahme im Einbauraum für die Mittelpufferkupplung

Eine richtig verbundene Schraubenkupplung ergibt eine spielfreie Verbindung zwischen den Fahrzeugen, die unter einer leichten Vorspannung steht. Wird die Schraubenkupplung nicht ausreichend kurzgemacht, kann dies bei Belastungswechseln zu heftigem Rucken führen. Durch zu großes Spiel kann es durch die schlagartige Belastung der Kupplung auch zum Bruch der selbigen kommen.

Normale Schraubenkupplungen müssen an neu in Betrieb gesetzten Fahrzeugen nach TSI WAG[1] eine Bruchlast von 850 kN haben. Zuvor war eine Bruchlast von ungefähr 700 kN üblich, daher sind Schraubenkupplungen nur bei geringer Streckensteigung mit maximal 4000 t Zugmasse beziehungsweise ungefähr 550 kN Zugkraft im Betrieb belastbar. Ein weiteres Verstärken der Kuppelketten ist wegen der körperlichen Belastbarkeit des Rangierpersonals nicht möglich. Bei schwereren Zügen müssen andere Kupplungen verwendet oder zusätzlich Zwischen- oder Schiebelokomotiven eingesetzt werden. Für die schweren Erzzüge zwischen den Nordseehäfen und den Stahlwerken Peine-Salzgitter wurden beispielsweise spezielle Wagen mit besonders belastbaren automatischen Kupplungen Bauart Unicupler beschafft und eine Anzahl von Lokomotiven der Baureihe 151 entsprechend umgerüstet. Die 151er wurden später durch Baureihe 189 abgelöst.

 
Automatische Kupplung an der 189 038

Für Triebwagen gibt es Schraubenkupplungen in deutlich leichterer Bauart. Sie sind mit üblichen Kupplungen kuppelbar, doch dürfen damit ausgerüstete Fahrzeuge in Regelzüge nur am Zugschluss eingestellt werden. Diese Kupplungen ermöglichen die Mitgabe von einzelnen Personen- oder Güterwagen und auch Überführungen. Beide Möglichkeiten wurden in der Vergangenheit genutzt. Besonders weite Verbreitung fanden diese leichten Kupplungen bei den Tschechoslowakischen Staatsbahnen. Bei ihren Nachfolgern sind noch zahlreiche damit ausgerüstete Trieb- und Beiwagen in Betrieb. Bei Triebwagenzügen, die nur untereinander gekuppelt werden, haben sich ansonsten automatische Mittelpufferkupplungen wie zum Beispiel Scharfenbergkupplungen durchgesetzt.

In Polen wurde eine halbautomatische Schraubenkupplung entwickelt. Sie erlaubt nun mit Hilfe einer Führung und zweier pneumatischer Aktoren den Kupplungsbügel aufzufangen, hochzuheben und auf den Zughaken einhängen zu lassen. Zwei Freiheitsgrade der Anlage ermöglichen die Kupplung zweier Schienenfahrzeuge auch in der Kurve. Zur Handhabung der halbautomatischen Schraubenkupplung benutzt der Lokführer bzw. der Rangierarbeiter Bedientasten, die meist an den Fahrzeugstirnseiten der Lokomotive angebracht sind.

GeschichteBearbeiten

 
Kuppelwagen mit Intermat-Kuppelkopf und eingesetzter Gemischtkupplung

Mit der Schraubenkupplung wurden ab 1840 die bis dahin verwendeten Kettenkupplungen ersetzt, die den gestiegenen Anhängelasten nicht mehr standhalten konnten. Die Zughaken wurden, nachdem in der Frühzeit der Eisenbahn durch zu hohe Zugkräfte wiederholt an vorderen Wagen im Zugverband Schäden an den Bodenrahmen aufgetreten waren, ab 1866 bei nahezu allen Wagen durch eine durchgehende Zugstange verbunden. Diese war etwa in Wagenmitte über Federn, zumeist Wickelfedern, mit dem Bodenrahmen verbunden. Damit gelang es, die tragenden Strukturen der Wagen weitgehend von den Zugkräften freizuhalten, allerdings waren die Wagenzüge damit für Zugbelastungen kaum mehr elastisch. Zusätzlich wiesen die als Achslager verwendeten Gleitlager einen spürbaren Losbrechwiderstand auf. Um insbesondere schwere Güterzüge überhaupt noch anfahren zu können, ließ man bei ihnen etwa jede vierte bis fünfte Kupplung lang. Damit war es möglich, die Wagengruppen eines Zuges nacheinander loszubrechen, allerdings unter inkaufnahme einer erheblichen Geräuschkulisse. Die durchgehende Zugeinrichtung wurde etwa ab Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts wieder aufgegeben. Ihr Einbau bereitet bei Drehgestellwagen Schwierigkeiten und neuere Fahrzeuge mit Bodenrahmen in Stahlschweißkonstruktion verkraften die Zugkraft deutlich besser. Mit der Vorrüstung aller Wagen auf den Einbau von Mittelpufferkupplungen und der damit verbundenen Ertüchtigung auf das Einleiten von Druckkräften in der Fahrzeugmittelachse ab etwa 1970 entfiel sie bei Neubauten. Seitdem sind geteilte Zugeinrichtungen auch bei Wagen unter Nutzung des genormten Einbauraumes für die Mittelpufferkupplung Standard im europäischen Regelspurnetz.

Um die Arbeit zu vereinfachen, hat es nach dem Zweiten Weltkrieg verschiedene Pläne gegeben, die Schraubenkupplung bei allen Fahrzeugen durch automatische Kupplungen zu ersetzen. Viele moderne Fahrzeuge, im Prinzip alle seit Mitte der 1960er Jahre gebaute, sind auf diese Umstellung konstruktiv vorbereitet. Auf Grund technischer und vor allem wirtschaftlicher Schwierigkeiten und weil man seinerzeit der Ansicht war, dass eine solche Umstellung in ganz Europa gleichzeitig stattfinden müsste, blieb jedoch alles beim Alten, und es ist auch nicht damit zu rechnen, dass die Schraubenkupplung mittelfristig tatsächlich durch ein anderes System abgelöst wird. Die Gemischtkupplung, die auf einfache Weise ein Kuppeln zwischen Fahrzeugen mit Schrauben- und SA3- sowie UIC-Mittelpufferkupplung ermöglicht, war seinerzeit nur im Rangierdienst zugelassen. In Finnland wurde die Gemischtkupplung schon früh im Regelbetrieb verwendet, auch für das Kuppeln von Reisezügen. In der Zwischenzeit wurden mit den Bauarten Unilink und Transpact Mittelpufferkupplungen mit integrierter Kuppelkette entwickelt, die keine zusätzliche Gemischtkuppeleinrichtungen mehr erfordern.

KupplungsversagenBearbeiten

Zugtrennungen waren im 19. Jahrhundert vergleichsweise häufig, insbesondere durch schwankende Materialqualität. Relativ früh wurden daher die Einzelteile der Kupplung so ausgelegt, dass die Laschen der Kuppelkette das schwächste Glied sind, und damit eine Sollbruchstelle darstellen. Zusätzlich erhielten praktisch alle Wagen mit Schraubenkupplung einen am Zughakenbolzen befestigten Notzughaken, der in Grundstellung nach unten hing. In diesen wurde die jeweils ungenutzte Kuppelkette des Nachbarfahrzeuges eingehängt. Der Nachteil dieser Anordnung war eine deutlich umständlicherere Handhabung. Mit der allgemeinen Einführung von durchgehenden und selbsttätig wirkenden Zugbremsen konnte auf die Notzughaken etwa ab den 1920er Jahren wieder verzichtet werden.

Durch Bruch der Kupplung kommt es auch heute noch gelegentlich zu Zugtrennungen (so am 8. Dezember 2007 bei einem Regional-Express der DB AG bei Fürth)[2]. Infolge des Trennens der Hauptluftleitung werden beide Zugteile dann selbsttätig gebremst. Gefährlich ist eine Zugtrennung für Reisende, die sich gerade am betroffenen Wagenübergang aufhalten. Es können aber auch die beiden Zugteile infolge unterschiedlichen Bremsverhaltens aufeinanderprallen, besonders wenn der hintere Zugteil über eigene Antriebsleistung verfügt (geschobener Zug oder zweite Lokomotive).

Nach einer Zugtrennung an der Sollbruchstelle können die Zugteile wieder verbunden werden, da jeder Wagen an jedem Wagenende über eine vollständige Kupplung (Zughaken und Kuppelkette) verfügt, wovon im Betrieb jeweils nur eine benötigt wird. Kuppelbare Verbindungen der Hauptluftleitung und der Hauptluftbehälterleitung sind zumindest bei Reisezugwagen doppelt vorhanden, so dass der Zug nach dem Wiederkuppeln die Fahrt fortsetzen kann, sofern keine weiteren Schäden aufgetreten sind.

WeblinksBearbeiten

  Commons: Schraubenkupplung – Sammlung von Bildern

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. 2006/861/EG: Entscheidung der Kommission vom 28. Juli 2006 über die technische Spezifikation für die Interoperabilität (TSI) zum Teilsystem Fahrzeuge — Güterwagen des konventionellen transeuropäischen Bahnsystems (Bekannt gegeben unter Aktenzeichen K(2006) 3345) Dokument 02006D861-20090701-de.pdf Ziffer 4.2.2.1.2.2. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/de/TXT/PDF/?uri=CELEX:32006D0861
  2. Eisenbahn-Revue International, 2/2008, S. 54