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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug mit
einem Drehgestell, das wenigstens einen Radsatz mit einer Radachse
und zwei Rädern
aufweist, einem auf dem Drehgestell abgestützten Wagenkasten und einer
Zug-/Druckstange zur Übertragung
von Längskräften, die
an dem Drehgestell und an einer Anlenkstirnseite des Wagenkastens
angelenkt ist, wobei die Zug-/Druckstange in Längsrichtung zwischen der Mitte
des Drehgestells und der Anlenkstirnseite an dem Drehgestell befestigt
ist.
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Ein
solches Schienenfahrzeug ist aus der
EP 0 649 782 B1 bereits bekannt. Das dort
offenbarte Schienenfahrzeug verfügt über ein
Drehgestell auf dem ein Wagenkasten abgestützt ist. Das Drehgestell weist
zwei von einem Antriebsmotor angetriebene Radachsen auf, von denen
eine einer Stirnseite des Wagenkastens zugewandt ist. Auf der Höhe dieser
Radachse ist an einem Querträger
eine Zug-/Druckstange drehbar befestigt. An ihrem vom Querträger abgewandten
Ende ist die Zug-/Druckstange
am Wagenkasten angelenkt und dient zur Aufnahme und Übertragung
von Längskräften, die zwischen
dem Wagenkasten und dem Drehgestell beispielsweise beim Beschleunigen
und Bremsen entstehen. Der vorbekannten Vorrichtung haftet der Nachteil
an, dass deren Montage insbesondere bei Schienenfahrzeugen mit Mittelpufferkupplungen
aus Platzgründen
problematisch ist.
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Die
DE 298 04 404 U1 offenbart
ein Schienenfahrzeug mit Drehgestell und Wagenkasten und einer Zug-/Druckstange
zur Übertragung
von Längskräften von
einem angetriebenen Drehgestell auf den Wagenkasten. Dabei ist die
Zug-/Druckstange in Längs richtung
im Mittenbereich des Drehgestells angelenkt und erstreckt sich unterhalb
eines Antriebsmotors mit einem Stangenabschnitt im Wesentlichen parallel
zur Schienenoberfläche.
Ein zweiter Stangenabschnitt der Zug-/Druckstange ist über ein
Gelenk mit dem ersten Stangenabschnitt verbunden, so dass ein Verschwenken
des zweiten Stangenabschnitts, der stirnseitig am Wagenkasten befestigt
ist, in vertikaler Richtung ermöglicht
ist. Das Gelenk ist über
einen Lenker am Kopfträger
des Drehgestells ortsfest angebracht. Durch den in vertikaler Richtung schrägen Verlauf
des zweiten Stangenabschnitts der Zug-/Druckstange sind unterschiedliche
Belastungen der Radachsen eines Drehgestells bei Zug-/Bremskraft
vermieden. Die Konstruktion und Montage der in Zusammenschau gewinkelten
Zug-/Druckstange und der Ein- und Ausbau des Federwerkes der Mittelpufferkupplung
kann jedoch aufwändig
sein.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten
Art bereit zu stellen, das eine einfache und flexible Montage der Zug-/Druckstange
und anderer Bauteile ermöglicht.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch eine zweite an der Anlenkstirnseite angelenkte Zug-/Druckstange,
wobei die Zug-/Druckstangen
an einem Kopfträger
des Drehgestells befestigt sind und die Zug-/Druckstangen in Querrichtung
symmetrisch zur Quermitte des Drehgestells angeordnet sind.
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Im
Rahmen der Erfindung werden Längskräfte zwischen
Drehgestell und Wagenkasten durch zwei Zug-/Druckstangen übertragen.
Dabei sind die Zug-/Druckstangen in Längsrichtung gesehen zwischen
der Drehgestellmitte und der Anlenkstirnseite an einem Kopfträger des
Drehgestells angelenkt, wobei der Kopfträger der Anlenkstirnseite beispielsweise
der Stirnseite einer Lokomotive unmittelbar zugewandt ist. Bei einer
solchen Anordnung der Zug-/Druckstangen erfährt das ausgedrehte Drehgestell
in einem gefahrenen Bogen durch die Zugkraft eine Kraftkomponente,
die das Drehgestell in Richtung der Mitte des Bogens drängt. Wäre nur eine Zug-/Druckstange
im Bereich der Mitte des Wagenkastens vorgesehen, würde der
Wagenkasten das Drehgestell in Richtung gebogene Außenseite
drücken.
Erfindungsgemäß kommt
es daher bei einem antreibenden Drehgestell zu einer Reduzierung
der Richtkraft, die dann für
die Antriebskraft zur Verfügung
steht, mit einer Erhöhung
der Zugkraft im Gefolge. Da Drehgestelle in der Regel ohnehin mit
einem Kopfträger
versehen sind, ist durch die erfindungsgemäße Anlenkung der Zug/Druckstangen
an dem Kopfträger,
das Anbringen eines weiteren Querträgers zur Übertragung der Längskräfte überflüssig geworden.
Das Drehgestell kann daher in Längsrichtung
kompakt ausgestaltet sein. Durch die Verwendung von symmetrisch
zur Quermitte angeordneten Zug-/Druckstangen ist darüber hinaus
die Montage der Zug-/Druckstange vereinfacht. Insbesondere bei Schienenfahrzeugen,
die eine Mittelpufferkupplung mit Federpaket aufweisen, die genau
in der Quermitte vor dem Drehgestell im Stirnbereich des Schienenfahrzeuges
liegt, können
die Zug-/Druckstangen im Rahmen der Erfindung außen an den besagten mittigen
Bauteilen vorbeigeführt
werden. Dies gilt insbesondere auch für Mittelpufferkupplungen im
Stirnbereich eines antreibenden Schienenfahrzeuges, wie beispielsweise
einer Lokomotive. Eine Anlenkung der Zug-/Druckstange im Mittenbereich
des Wagenkastens würde
den Einbau anderer Komponenten wie Tankbehälter, Unterflurtrafo oder dergleichen
erschweren.
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Vorteilhafterweise
ist der Abstand der Räder größer als
der Abstand der Zug-/Druckstangen an dem Kopfträger. Durch diese erfinderische
Ausgestaltung des Schienenfahrzeuges sind seitlich außen an den
Rädern
vorbeigeführte
Zug-/Druckstangen vermieden. Die Zug-/Druckstangen verlaufen daher zwischen
den Rädern,
so dass eine geschütztere
Anordnung bereitgestellt und eine Beschädigung der Zug-/Druckstangen
erschwert ist.
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Vorteilhafterweise
ist jede Zug-/Druckstange über
ein dreieckförmiges
Anlenkteil am Drehgestell befestigt. Dreieckförmige Anlenkteile vereinfachen die
Montage insbesondere dann, wenn diese bereits gelenkig mit der Zug-/Druckstange
verbunden sind. Die dreieckförmigen
Anlenkteile brauchen dann lediglich mit einfachen Schrauben am Kopfträger bzw. am
Wagenkasten befestigt zu werden. So ist es beispielsweise möglich, dass
zwei Zug-/Druckstangen an jeweils einer Ecke des dreieckförmigen Anlenkteils
angelenkt sind, wobei das Anlenkteil mit einer dritten Befestigungsstelle
an dem Wagenkasten drehbar befestigt ist.
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Zur
weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Zug-/Druckstangen über dreieckförmige Anlenkteile
am Drehgestell befestigt und die beiden dreieckförmigen Anlenkteile über eine
Querstange miteinander verbunden. Die Zug-/Druckstangen können gemäß dieser
Ausgestaltung der Erfindung weiter voneinander beabstandet sein.
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Vorteilhafterweise
verlaufen die Zug-/Druckstangen im Wesentlichen parallel zueinander.
Dies gilt auch für
Zug-/Druckstangen, die nur an einem dreieckförmigen Anlenkteil befestigt
sind. Der größere Abstand
zwischen den Zug-/Druckstangen kann aus Montagegründen zweckmäßig sein.
So ist es beispielsweise möglich,
die Zug-/Druckstangen bei Einsatz von Mittelpufferkupplungen an
der Stirnseite einer Lokomotive außen an dieser Mittelkuppelpufferung
vorbeizuführen.
Durch die Anordnung der Zugdruckstangen zum Stirnende der Lokomotiven
hin wird wie bereits ausgeführt
wurde, die Richtkraft reduziert und die Zugkraft erhöht.
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Vorteilhafterweise
sind die Zug-/Druckstangen an einer einer Schienenoberfläche zugewandten Unterseite
des Kopfträgers
angelenkt. Die besagte Unterseite des Kopfträgers ist einfach zugänglich,
so dass insbesondere die Wartung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges
vereinfacht ist.
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Vorteilhafterweise
sind die Zug-/Druckstangen knickfrei ausgebildet. Gemäß dieser
vorteilhaften Weiterentwicklung ist die Herstellung der Zug-/Druckstangen
vereinfacht mit einer Kostenersparnis im Gefolge.
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Vorteilhafterweise
erstrecken sich die Zug-/Druckstangen in vertikaler Richtung schräg. Durch
die schräge
Anordnung zwischen Wagenkasten und Drehgestell ist eine unterschiedliche
Belastung der Radachsen der Drehgestelle bei Zu- oder Bremskraft
weitestgehend vermieden oder sogar vollständig unterdrückt. Mit
anderen Worten ist die Achsentlastung innerhalb eines Drehgestells
minimiert.
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Vorteilhafterweise
weisen die Zug-/Druckstangen Augen mit Brücken auf, wobei die Brücken mit
axialen Schrauben befestigt sind. Auch gemäß dieser Ausgestaltung der
Erfindung ist die Montage der Zug-/Druckstangen vereinfacht.
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Weitere
zweckmäßige Ausgestaltungen
und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand von Ausführungsbeispielen
der Erfindung mit Bezug auf die nachfolgenden Figuren der Zeichnung,
wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile verweisen und wobei
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges
in einer Seitenansicht,
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2 das
Schienenfahrzeug gemäß 1 in
einer schematischen Ansicht von unten,
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3 die
Zug-/Druckstangen des Schienenfahrzeuges gemäß 2,
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4 und 5 das
Schienenfahrzeuges gemäß 2 bei
Querversatz beziehungsweise Kurvenfahrten,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges
in schematischer Darstellung von unten,
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7 die
Zug-Druckstangen des Schienenfahrzeuges gemäß 6 und
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8 und 9 das
Schienenfahrzeug gemäß 6 von
unten bei Versatz beziehungsweise Kurvenfahrten zeigen.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges 1 in
einer Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 1 weist ein Drehgestell 2 auf,
an dem ein Wagenkasten 3 abgestützt ist. Bei dem in 1 dargestellten
Schienenfahrzeug 1 handelt es sich um ein Triebfahrzeug,
mit anderen Worten um eine Lokomotive. Das figürlich dargestellte Drehgestell 2 ist
somit ein antreibendes Drehgestell. Zum Übertragen der in Pfeilrichtung
wirkenden Längskräfte zwischen
dem Drehgestell 2 und dem Wagenkasten 3 dienen
Zug-/Druckstangen 4 auf
die im Folgenden noch genauer eingegangen werden wird. Die Zug-/Druckstangen 4 sind
an einem Kopfträger 5 des
Drehgestells befestigt, wobei sie an einer Unterseite des Kopfträgers 5 angelenkt
sind, die einer Schiene 6 zugewandt ist, die zum Führen von
Rädern 7 des
Drehgestells 2 dient. An ihrem vom Kopfträger 5 abgewandten
Ende sind die Zug-/Druckstangen 4 an einer Anlenkstirnseite 8 des Wagenkastens 3 von
unten an dem Wagenkasten 3 befestigt. Zwischen den Zug-/Druckstangen 4 erstreckt
sich eine Mittelpufferkupplung 9. Unterhalb der Mittelpufferkupplung 9 ist
ein Räumteil 10 vorgesehen.
Ferner erstreckt sich ebenfalls unterhalb des Kopfträgers 5 eine
Zugsicherungsantenne 11, die mit Messsensoren bestückt ist
und zur Zugsicherung dient. Aus 1 wird somit
erkennbar, dass der Bauraum für
die Zug-/Druckstangen 4 begrenzt ist.
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Das
Drehgestell 2 ist ein so genanntes dreiachsiges Drehgestell
und weist drei in Längsrichtung hintereinander
liegende Radachsen mit jeweils zwei Rädern 7 auf. Eine Radachse
ist der Anlenkstirnseite 8 zugewandt und weist somit in
Längsrichtung
den geringsten Abstand zur Anlenkstirnseite 8 auf. In Längsrichtung
des Wagenkastens 3 erstreckten sich Längsträger 12 des Drehgestells 2,
von denen in 1 jedoch nur ein Längsträger 12 erkennbar
ist. Zwischen den Längsträgern 12 erstreckt
sich der Kopfträger 5 in
Querrichtung.
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2 zeigt
das Schienenfahrzeug gemäß 1 in
einer schematischen Ansicht von unten. In dieser Darstellung sind
drei Radachsen 13 erkennbar, die in Längsrichtung hintereinander
angeordnet sind. Es ist erkennbar, dass sich zwischen den Längsträgern 12 neben
dem Kopfträger 5 weitere Querträger 14 des
Drehgestells erstrecken.
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Zur
Befestigung der Zug-/Druckstangen 4 sind dreieckförmige Anlenkteile 15 und 16 vorgesehen.
Jedes dreieckförmige
Anlenkteil 15 und 16 weist drei Befestigungsstellen
auf. An einer Befestigungsstelle ist eine Zug-/Druckstange 4 angelenkt.
An einer zweiten Befestigungsstelle ist das dreieckförmige Anlenkteil 15 oder 16 an
dem Querträger 5 ebenfalls drehbar befestigt.
An der noch verbleibenden dritten Befestigungsstelle erstreckt sich
jeweils eine Querstange 17 von dem einen dreieckförmigen Anlenkteil 15 zu
dem anderen dreieckförmigen
Anlenkteil 16. An ihrem von den dreieckförmigen Anlenkteilen 15 beziehungsweise 16 abgewandten
Ende sind die Zug/Druckstangen 4 jeweils drehbar an dem
Wagenkasten 3 angelenkt, der aus Gründen der Übersichtlichkeit in 2 nicht
dargestellt ist. Der Abstand der Zug-/Druckstangen 4 in
Querrichtung ist kleiner als der Abstand der Räder 7 zueinander,
so dass die Zug-/Druckstangen 4 in Längsrichtung zwischen den Rädern verlaufen,
wobei sie sich in Längsrichtung parallel
zueinander erstrecken. Dabei ist der Abstand der Zug-/Druckstangen 4 größer als
die Breite der Mittelpufferkupplung 9, so dass die Zug-/Druckstangen 4 im
Hinblick auf eine einfache Montage außen an der Mittelpufferkupplung 9 vorbeigeführt sind.
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3 verdeutlicht
die Ausgestaltung der Zug-/Druckstangen 4 der dreieckförmigen Anlenkteile 15 und 16 sowie
der Querstange 17 schematisch.
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4 verdeutlicht
eine Querverschiebung zwischen dem Drehgestell 2 und dem
figürlich
nicht dargestellten Wagenkasten 3 um eine Wegstrecke Δs. Es ist
deutlich erkennbar, dass die dreieckförmigen Anlenkteile 15 und 16 drehbar
an dem Kopfträger 5 einerseits
und an dem Wagenkasten andererseits befestigt sind. Die drei Befestigungsstellen
der dreieckförmigen
Anlenkteile 15 oder 16 weisen den gleichen Abstand
zueinander auf, so dass diese ein gleichschenkliges Dreieck aufspannen.
Die beiden nicht am Drehgestell 2 oder am Wagenkasten angebrachten
Befestigungsstellen überstreichen
daher die in 4 dargestellte Kreisbahn 18 gemeinsam. Aufgrund
der drehbaren Befestigung der dreieckförmigen Anlenkteile 15 und 16 an
dem Kopfträger 5 und
am Wagenkasten kann eine Querverschiebung Δs problemlos aufgenommen werden.
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5 zeigt
ein Ausdrehen des Drehgestells 2 bezüglich des lediglich mit in
seiner Mittelpufferkupplung 9 dargestellten Wagenkastens,
wobei das Ausdrehen um einen Winkel α erfolgt, der von der Längsachse
des Wagenkastens und der Längsachse des
Drehgestells aufgespannt wird. Es ist erkennbar, dass aufgrund der
drehbaren Anordnung der dreieckförmigen
Anlenkteile 15, 16 sowie der drehbaren Anordnung
der Zug-/Druckstangen 4 an den Anlenkteilen 15 und 16 ein
Ausdrehen und somit Kurvenfahrten ermöglicht sind.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges 1. Das
in 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
insoweit, als dass lediglich ein dreieckförmiges Anlenkteil 19 vorgesehen
ist, das mit einer Befestigungsstelle am Kopfträger 5 des Drehgestelles 2 befestigt
ist. An den beiden anderen Befestigungsstellen des dreieckförmigen Anlenkteils 19 sind die
beiden Zug-/Druckstangen 4 angelenkt.
Die Anlenkstelle des dreieckförmigen
Anlenkteils 19 an den Kopfträger 5 ist in Querrichtung
mittig vorgesehen, so dass die Zug-/Druckstangen 4 symmetrisch
bezüglich
der Querrichtung ausgerichtet sind.
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In 7 ist
die Konstruktion der Zug-/Druckstangen 4 sowie des dreieckförmigen Anlenkteils 19 genauer
dargestellt.
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8 verdeutlicht
bei einem gemäß 6 ausgestatten
Schienenfahrzeug 1 einen Querversatz zwischen Wagenkasten
und Drehgestell 2 um eine Wegstrecke Δs.
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9 zeigt
ein Ausdrehen des Drehgestells 2 bezüglich des Wagenkastens, der
wieder mit seiner Mittelpufferkupplung 9 dargestellt ist.
Es ist erkennbar, dass auch diese Art der Zugkraftanlenkung mit zwei
Zug-/Druckstangen 4 und nur einem dreieckförmigen Anlenkteil 19 sowohl
einen Querversatz Δs zwischen
Drehgestell 2 und Wagenkaten 3 als auch ein Ausdrehen
dieser beiden Bauteile gegeneinander um einen Winkel α auf einfache
Art und Weise ermöglicht.
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Die
Zug-/Druckstangen sind entweder unmittelbar oder mittels Anlenkteile
am Wagenkasten angelenkt. Im Rahmen der Erfindung ist es ferner
möglich,
die Zug-/Druckstangen mit einem Anlenkteil oder jeweils mit einem
Anlenkteil am Wagenkasten anzubringen. Im letzteren Fall sind die
Anlenkteil über
eine Querstange miteinander verbunden. Die Anlenkung am Drehgestell
erfolgt jedoch in beiden Fällen
ohne Anlenkteile, so dass eine Umkehrlösung bereitgestellt ist.