DE102010019905A1 - Coupling of rail vehicles, in particular for recovery of a non-self-propelled rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für ein Schienenfahrzeug (1) zum Kuppeln des Schienenfahrzeugs mit einem zweiten Schienenfahrzeug (2), insbesondere zum Bergen eines nicht aus eigener Kraft fahrfähigen zweiten Schienenfahrzeugs (2), wobei die Anordnung aufweist: – eine Kupplungsstange (11) zum mechanischen Verbinden und dadurch zum Kuppeln der Schienenfahrzeuge (1, 2), – eine tragende Konstruktion (17, 35), über die die Kupplungsstange (11) mit dem Schienenfahrzeug (1) verbindbar ist, wobei die Kupplungsstange (11) relativ zu der tragenden Konstruktion (17, 35) schwenkbar ist, sodass die Kupplungsstange (11) bei Kurvenfahrten der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge (1, 2) entsprechend schwenken kann, – zumindest eine Federeinrichtung (21, 30), die an der tragenden Konstruktionen (17, 35) angebracht ist und die derart angeordnet ist, dass die Kupplungsstange (11) zumindest in einem ersten vorgegebenen Betriebszustand der Anordnung ausschließlich dadurch in einen vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen relativ zu der tragenden Konstruktion (17, 35) gebracht werden kann und ausschließlich dadurch in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen verbleiben kann, dass über die Kupplungsstange (11) auf die Federeinrichtung (21, 30) eine Kraft ausgeübt wird, sodass eine entsprechende von der Federeinrichtung (21, 30) erzeugte Gegenkraft bei einer Reduktion der ausgeübten Kraft die Kupplungsstange (11) in Richtung einer Neutralstellung schwenken würde, in der die Kupplungsstange (11) mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung der gekuppelten Schienenfahrzeuge (1, 2) bei Geradeausfahrt orientiert wäre.The invention relates to a coupling arrangement for a rail vehicle (1) for coupling the rail vehicle to a second rail vehicle (2), in particular for recovering a second rail vehicle (2) that cannot be driven on its own, the arrangement having: a coupling rod (11) for mechanical connection and thereby for coupling the rail vehicles (1, 2), - a supporting structure (17, 35) via which the coupling rod (11) can be connected to the rail vehicle (1), the coupling rod (11) relative to the supporting structure Construction (17, 35) is pivotable so that the coupling rod (11) can pivot accordingly when the rail vehicles (1, 2) coupled to one another are cornering, - at least one spring device (21, 30) attached to the supporting structures (17, 35) is attached and which is arranged such that the coupling rod (11) at least in a first predetermined operating state of the arrangement exclusively thereby in a vorg e given range of pivot positions can be brought relative to the supporting structure (17, 35) and can only remain in the specified range of pivot positions by exerting a force on the spring device (21, 30) via the coupling rod (11), so that a corresponding counterforce generated by the spring device (21, 30) in the event of a reduction in the force exerted would pivot the coupling rod (11) in the direction of a neutral position in which the coupling rod (11) with its longitudinal axis in the direction of travel of the coupled rail vehicles (1, 2) would be oriented when driving straight ahead.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für ein Schienenfahrzeug zum Kuppeln des Schienenfahrzeugs mit einem zweiten Schienenfahrzeug, insbesondere zum Bergen eines nicht aus eigener Kraft fahrfähigen zweiten Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Kupplungsanordnung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verringern der Gefahr eines Entgleisens beim Betreiben von gekuppelten Schienenfahrzeugen, wobei ein erstes Schienenfahrzeug über eine Kupplungsstange mit einem zweiten Schienenfahrzeug gekuppelt ist, insbesondere zum Bergen des nicht aus eigener Kraft fahrfähigen zweiten Schienenfahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der Kupplungsanordnung und zum Herstellen eines Schienenfahrzeugs mit einer solchen Kupplungsanordnung. Bei den Schienenfahrzeugen handelt es sich insbesondere um leichte Schienenfahrzeuge, wie z. B. Straßenbahnen.The invention relates to a coupling arrangement for a rail vehicle for coupling the rail vehicle with a second rail vehicle, in particular for recovering a non-self-propelled second rail vehicle. The invention further relates to a rail vehicle with such a coupling arrangement. In addition, the invention relates to a method for reducing the risk of derailment in the operation of coupled rail vehicles, wherein a first rail vehicle is coupled via a coupling rod with a second rail vehicle, in particular for recovering the non-self-propelled second rail vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for producing the coupling arrangement and for producing a rail vehicle with such a coupling arrangement. The rail vehicles are in particular light rail vehicles, such. B. trams.
Wenn ein nicht mehr aus eigener Kraft fahrfähiges Schienenfahrzeug geborgen werden soll, ist es bekannt, ein fahrfähiges Schienenfahrzeug anzukuppeln und das nicht fahrfähige Schienenfahrzeug entweder abzuschleppen oder zu schieben. In manchen Situationen ist es nicht oder nur mit großem Aufwand möglich, das nicht fahrfähige Schienenfahrzeug abzuschleppen. Ein Schieben des nicht fahrfähigen Schienenfahrzeugs kann daher nicht in allen Fällen vermieden werden.When it is desired to recover a rail vehicle that is no longer self-propelled, it is known to couple a wheeled rail vehicle and either tow or push the non-drivable rail vehicle. In some situations, it is not possible or only with great effort to tow the non-mobile rail vehicle. A pushing of the non-mobile rail vehicle can therefore not be avoided in all cases.
Wenn beim Schieben des nicht fahrfähigen Schienenfahrzeugs enge Kurven gefahren werden, werden in das schiebende Schienenfahrzeug Querkräfte eingeleitet, die quer zur Längsachse des Schienenfahrzeugs gerichtet sind. Die Längsachse des Schienenfahrzeugs ist die Achse in einer horizontalen Ebene, die bei Geradeausfahrt in Fahrtrichtung orientiert ist. Je enger die im Schiebebetrieb gefahrenen Kurven sind desto größer ist der Anteil der Querkraft.If tight curves are driven when pushing the non-moving rail vehicle, transverse forces are introduced into the sliding rail vehicle, which are directed transversely to the longitudinal axis of the rail vehicle. The longitudinal axis of the rail vehicle is the axis in a horizontal plane, which is oriented in the direction of travel when driving straight ahead. The tighter the curves driven in push mode, the greater the proportion of lateral force.
In manchen Schienennetzen existieren enge Kurven an Hängen. Wird daher das nicht fahrfähige Schienenfahrzeug durch die enge Kurve hindurch bergaufgeschoben, erhöht sich die auf das schiebende Schienenfahrzeug über die Kupplung wirkende Kraft erheblich, nämlich um die Hangabtriebskraft. Entsprechend erhöht sich auch die Querkraft. Die Querkraft kann daher eine Stärke erreichen, die das kurvenäußere Rad der ersten, in Fahrtrichtung vorne liegenden Achse mit ausreichender Kraft nach außen gegen die Fahrschiene drückt, so dass es zu einem Aufsteigen des Rades und sogar zum Entgleisen kommt.In some railway networks there are tight curves on slopes. Therefore, if the non-drivable rail vehicle is pushed uphill through the tight bend, the force acting on the sliding rail vehicle via the clutch increases significantly, namely, the downhill force. Accordingly, the lateral force increases. The transverse force can therefore reach a strength that presses the outside wheel of the first, forward in the direction of travel axis with sufficient force outwards against the rail, so that it comes to an upgrade of the wheel and even derailment.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung, ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Kupplungsanordnung, ein Verfahren zum Betreiben von gekuppelten Schienenfahrzeugen sowie ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer solchen Kupplungsanordnung oder eines solchen Schienenfahrzeugs anzugeben, die die Gefahr eines Entgleisens im Kupplungsbetrieb verringern.It is an object of the present invention to provide a clutch assembly, a rail vehicle having such a clutch assembly, a method for operating coupled rail vehicles and a manufacturing method for producing such a clutch assembly or such a rail vehicle, which reduce the risk of derailment in the clutch operation.
Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird eine Federeinrichtung vorgesehen. Darunter wird eine Einrichtung verstanden, die unter Einwirkung einer äußeren Kraft eine elastische, reversible Formveränderung erfährt und daher eine entsprechende Gegenkraft gemäß dem Newtonschen Gesetz erzeugt. Die Verformung kann z. B. die elastische Verformung festen Materials sein, z. B. einer helixförmigen Feder oder Anordnung von Blattfedern. Bevorzugt wird jedoch, dass die Federeinrichtung eine Kolben-/Zylindereinheit aufweist, wobei Kolben und Zylinder während der Verformung eine Relativbewegung ausführen. Dabei wird vorzugsweise ein Gasvolumen komprimiert, so dass der resultierende erhöhte Gasdruck die Gegenkraft bewirkt. Auf besonders bevorzugte Ausführungsformen wird noch näher eingegangen.According to a basic idea of the present invention, a spring device is provided. This is understood to mean a device which experiences an elastic, reversible change in shape under the action of an external force and therefore generates a corresponding counterforce in accordance with Newton's law. The deformation can z. B. be the elastic deformation of solid material, for. B. a helical spring or arrangement of leaf springs. However, it is preferred that the spring device has a piston / cylinder unit, wherein piston and cylinder perform a relative movement during the deformation. In this case, preferably a gas volume is compressed, so that the resulting increased gas pressure causes the counterforce. On particularly preferred embodiments will be discussed in more detail.
Die Federeinrichtung wird nun derart verwendet bzw. angeordnet, dass bei einer Kurvenfahrt mit Entgleisungsgefahr die Kupplungsvorrichtung eine Kraft auf die Federeinrichtung ausübt, welche die Gegenkraft erzeugt. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Kupplungsvorrichtung bei der Kurvenfahrt eine andere Position und Ausrichtung bezüglich den tragenden Teilen des schiebenden Fahrzeugs hat, als es bei Geradeausfahrt der Fall ist. Fahren die miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge daher in eine Kurve ein, verändert sich die Position und Ausrichtung der Kupplungsvorrichtung. Dabei wirkt die Kupplungsvorrichtung mit der Federeinrichtung zusammen, indem sie die zur Verformung der Federeinrichtung erforderliche Kraft auf diese ausübt. Die am schiebenden Fahrzeug angebrachte Federeinrichtung ist insbesondere auf der Kurveninnenseite der Kupplungsvorrichtung angeordnet. Im Ergebnis überträgt die Kupplungsvorrichtung eine Kraft über die Federeinrichtung auf das schiebende Schienenfahrzeug und dadurch wird die oben erwähnte Querkraft reduziert, kompensiert oder sogar überkompensiert.The spring device is now used or arranged such that when cornering with risk of derailment, the coupling device exerts a force on the spring device, which generates the counterforce. This is based on the finding that the coupling device when cornering has a different position and orientation with respect to the supporting parts of the sliding vehicle, as is the case when driving straight ahead. Therefore, when the coupled rail vehicles enter a curve, the position and orientation of the coupling device changes. In this case, the coupling device interacts with the spring device by exerting the force required for the deformation of the spring device on this. The spring device mounted on the sliding vehicle is arranged in particular on the inside of the curve of the coupling device. As a result, the coupling device transmits a force via the spring device to the sliding rail vehicle and thereby the above-mentioned lateral force is reduced, compensated or even overcompensated.
Vorzugsweise ist nicht nur eine Federeinrichtung an dem schiebenden Schienenfahrzeug vorgesehen, sondern zumindest eine zweite Federeinrichtung, so dass für Kurven beider Richtungen (Rechtskurven und Linkskurven) jeweils eine Federeinrichtung vorgesehen ist, die die Querkraft, welche ohne die Federeinrichtung wirken würde, verringert, kompensiert oder überkompensiert.Preferably, not only a spring device is provided on the sliding rail vehicle, but at least a second spring device, so that for curves of both directions (right and left curves) each have a spring device is provided which reduces the lateral force, which would act without the spring device, compensated or overcompensated.
Die Federeinrichtung weist zumindest einen Teil auf, der auf der Kurveninnenseite der Kupplungsvorrichtung angeordnet ist. Auf diesen Teil wird von der Kupplungsvorrichtung die Kraft ausgeübt. Dabei ist die Quelle der Kraft das geschobene Schienenfahrzeug, welches sich seinerseits an den Fahrschienen des Schienenweges abstützt. Es ist möglich, dass auf der Kurveninnenseite der Kupplungsvorrichtung die gesamte Federeinrichtung angeordnet ist. Wie anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform noch näher erläutert wird, kann sich jedoch ein Teil der Federeinrichtung in einem anderen Bereich befinden, der nicht auf der Kurveninnenseite der Kupplungsvorrichtung liegt und/oder nicht zwischen der Kupplungsvorrichtung und tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs. Insbesondere kann es sich bei diesem anderen Teil der Federeinrichtung um denjenigen Teil handeln, der der Verformung der Federeinrichtung einen Widerstand entgegensetzt und daher auch die Gegenkraft bewirkt. Dieser Teil ist z. B. ein Druckgasbehälter. The spring device has at least one part which is arranged on the inside of the curve of the coupling device. On this part, the force is exerted by the coupling device. The source of the force is the pushed rail vehicle, which in turn is supported on the rails of the rail track. It is possible that the entire spring device is arranged on the inside of the curve of the coupling device. As will be explained in more detail with reference to a particularly preferred embodiment, however, a part of the spring device may be located in another area, which does not lie on the inside of the curve of the coupling device and / or not between the coupling device and supporting parts of the rail vehicle. In particular, this other part of the spring device can be that part which opposes the deformation of the spring device and therefore also causes the counterforce. This part is z. B. a compressed gas tank.
Bei der Federeinrichtung handelt es sich um eine Einrichtung, die im Gegensatz zu einem Schwingungsdämpfer eine reversible Verformung erfahren kann, wobei die Gegenkraft, die von der Federeinrichtung erzeugt wird, bei nachlassenden äußeren Kräften dazu führt, dass der ursprüngliche, unverformte Zustand wieder erreicht wird. Dagegen kann zwar ein Schwingungsdämpfer einer Verformung einen Widerstand entgegensetzen und auch eine Gegenkraft erzeugen. Die Gegenkraft nimmt aber im Gegensatz zu der Federeinrichtung bei andauernder Einwirkung äußerer Kräfte ab. Ein anderes Merkmal, das die Federeinrichtung von einem Schwingungsdämpfer unterscheidet, ist die Eigenschaft der Federeinrichtung die bei der Verformung der Federeinrichtung benötigte mechanische Energie zu speichern und wieder freizugeben, wenn die Verformung rückgängig gemacht wird. Dagegen dissipiert ein Schwingungsdämpfer mechanische Energie, insbesondere in Wärme.The spring device is a device which, in contrast to a vibration damper, can undergo a reversible deformation, the counterforce which is generated by the spring device, with decreasing external forces, resulting in the original, undeformed state being reached again. In contrast, although a vibration damper can resist deformation and also generate a counterforce. However, the counterforce decreases in contrast to the spring device with continued exposure to external forces. Another feature that distinguishes the spring device from a vibration damper is the property of the spring device to store and release the mechanical energy needed in the deformation of the spring device when the deformation is reversed. In contrast, a vibration damper dissipates mechanical energy, especially in heat.
Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Eine Kupplungsanordnung für ein Schienenfahrzeug zum Kuppeln des Schienenfahrzeugs mit einem zweiten Schienenfahrzeug, insbesondere zum Bergen eines nicht aus eigener Kraft fahrfähigen zweiten Schienenfahrzeugs, wobei die Anordnung aufweist:
- – eine Kupplungsstange zum mechanischen Verbinden und dadurch zum Kuppeln der Schienenfahrzeuge,
- – eine tragende Konstruktion, über die die Kupplungsstange mit dem Schienenfahrzeug verbindbar ist, wobei die Kupplungsstange relativ zu der tragenden Konstruktion schwenkbar ist, sodass die Kupplungsstange bei Kurvenfahrten der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge entsprechend schwenken kann,
- – zumindest eine Federeinrichtung, die an der tragenden Konstruktionen angebracht ist und die derart angeordnet ist, dass die Kupplungsstange zumindest in einem ersten vorgegebenen Betriebszustand der Anordnung ausschließlich dadurch in einen vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen relativ zu der tragenden Konstruktion gebracht werden kann und ausschließlich dadurch in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen verbleiben kann, dass über die Kupplungsstange auf die Federeinrichtung eine Kraft ausgeübt wird, sodass eine entsprechende von der Federeinrichtung erzeugte Gegenkraft bei einer Reduktion der ausgeübten Kraft die Kupplungsstange in Richtung einer Neutralstellung schwenken würde, in der die Kupplungsstange mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung der gekuppelten Schienenfahrzeuge bei Geradeausfahrt orientiert wäre.
- A coupling rod for mechanically connecting and thereby coupling the rail vehicles,
- A supporting structure by means of which the coupling rod is connectable to the rail vehicle, the coupling rod being pivotable relative to the supporting structure, so that the coupling rod can correspondingly pivot when cornering the interconnected rail vehicles,
- At least one spring device mounted on the supporting structures and arranged such that the coupling rod can be brought into a predetermined range of pivotal positions relative to the supporting structure at least in a first predetermined operating condition of the assembly and thereby exclusively in the predetermined range of pivot positions may remain that a force is exerted on the spring device via the coupling rod, so that a corresponding force generated by the spring device would pivot in a reduction of the applied force, the coupling rod in the direction of a neutral position in which the coupling rod with its longitudinal axis in Direction of travel of the coupled rail vehicles when driving straight ahead would be oriented.
Jede Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln von zwei auf einem Schienenweg hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen weist eine Kupplungsstange auf. Unter einer Kupplungsstange wird ein lang gestrecktes Element der Kupplungsvorrichtung verstanden, wobei beim Schieben oder Ziehen des anderen Schienenfahrzeugs Kräfte in Längsrichtung der Kupplungsstange übertragen werden. Im Fall des schiebenden Fahrzeugs überträgt dieses in Längsrichtung der Kupplungsstange diejenige Kraft auf das andere Schienenfahrzeug, welche zum Schieben des Schienenfahrzeugs führt. Umgekehrt erfährt das schiebende Schienenfahrzeug die entsprechende Gegenkraft.Each coupling device for coupling two rail vehicles traveling in series on a railroad has a coupling rod. A coupling rod is understood to be an elongated element of the coupling device, wherein forces are transmitted in the longitudinal direction of the coupling rod when the other rail vehicle is pushed or pulled. In the case of the sliding vehicle this transmits in the longitudinal direction of the coupling rod that force on the other rail vehicle, which leads to the sliding of the rail vehicle. Conversely, the sliding rail vehicle experiences the corresponding counterforce.
Bei der tragenden Konstruktion kann es sich insbesondere um Teile des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs handeln und/oder um zusätzliche Teile, die fest mit dem Wagenkasten verbunden sind. Insbesondere wird die tragende Konstruktion ausgestaltet sein, die über die Kupplungsvorrichtung übertragenden Kräfte so in das Schienenfahrzeug einzuleiten, dass keine unbeabsichtigten Verformungen auftreten und die Kupplungsvorrichtung stabil getragen wird.The supporting structure may in particular be parts of the car body of the rail vehicle and / or additional parts which are fixedly connected to the car body. In particular, the supporting structure will be designed to introduce the forces transmitted via the coupling device into the rail vehicle such that no unintentional deformations occur and the coupling device is stably supported.
Der vorgegebene Bereich von Schwenkstellungen der Kupplungsstange, der sich dadurch von anderen Schwenkstellungen unterscheidet, dass innerhalb des vorgegebenen Bereichs von der Kupplungsstange eine Kraft auf die Federeinrichtung ausgeübt wird, beginnt vorzugsweise nicht in der Neutralstellung (d. h. bei der Schwenkstellung, die der Richtung der Geradeausfahrt entspricht). Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass bei Kurvenfahrten mit großem Kurvenradius keine Kompensation der zum Kurvenäußeren gerichteten Querkraft erforderlich ist. Vielmehr kann der vorgegebene Bereich von Schwenkstellung z. B. erst bei einer Schwenkstellung beginnen, bei der die Längsachse der Kupplungsstange einen Winkel von mindestens 4°, insbesondere 6° mit der Richtung der Neutralstellung einschließt.The predetermined range of pivotal positions of the coupling rod, which differs from other pivotal positions in that a force is exerted on the spring device within the predetermined range of the coupling rod, preferably does not start in the neutral position (ie at the pivot position corresponding to the direction of straight ahead ). This is based on the idea that when cornering with a large radius of curvature no compensation of the outside of the curve directed transverse force is required. Rather, the predetermined range of pivot position z. B. only begin at a pivot position, wherein the longitudinal axis of the coupling rod forms an angle of at least 4 °, in particular 6 ° with the direction of the neutral position.
In dem ersten vorgegebenen Betriebszustand, d. h. wenn eine zum Kurvenäußeren gerichtete Querkraft verringert, kompensiert oder überkompensiert werden soll, übt die Kupplungsstange in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen eine Kraft auf die Federeinrichtung aus. Optional gibt es einen zweiten vorgegebenen Betriebszustand, in dem von der Kupplungsstange in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen keine Kraft oder eine geringere Kraft auf die Federeinrichtung ausgeübt werden soll, als es in dem ersten vorgegebenen Betriebszustand der Fall ist. Der zweite vorgegebene Betriebszustand ermöglicht z. B. einen Kupplungsbetrieb, bei dem das vorausfahrende Fahrzeug noch selbst zum Antrieb beiträgt oder das nicht fahrfähige zweite Schienenfahrzeug gezogen wird. In beiden Fällen sind die über die Kupplungsstange auf das Schienenfahrzeug zu übertragenden Kräfte geringer, so dass auch die Querkraft geringer ist. In the first predetermined operating state, ie when a lateral force directed to the outside of the curve is to be reduced, compensated or overcompensated, the coupling rod exerts a force on the spring device in the predetermined range of pivot positions. Optionally, there is a second predetermined operating condition in which no force or less force is to be exerted on the spring device by the coupling rod in the predetermined range of pivot positions, as is the case in the first predetermined operating state. The second predetermined operating state allows z. B. a clutch operation in which the preceding vehicle still contributes to the drive itself or the non-drivable second rail vehicle is pulled. In both cases, the forces to be transmitted via the coupling rod to the rail vehicle are lower, so that the transverse force is lower.
Insbesondere kann die Kupplungsstange eine Aussparung aufweisen, die mit einer Abdeckung abdeckbar ist, wobei die Aussparung in dem ersten vorgegebenen Betriebszustand mit der Abdeckung abgedeckt ist, so dass die Kraft über die Abdeckung auf die Federeinrichtung ausgeübt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann der zweite vorgegebene Betriebszustand dadurch eingestellt werden, dass die Aussparung nicht oder nur teilweise von der Abdeckung abgedeckt ist. Daher kann die Federeinrichtung in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen in die Aussparung hineinragen, so dass die Kupplungsstange ohne eine Kraft auf die Federeinrichtung auszuüben oder unter Ausübung einer geringeren Kraft auf die Federeinrichtung als in dem ersten vorgegebenen Betriebszustand in den vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen bring bar ist.In particular, the coupling rod may have a recess which can be covered by a cover, wherein the recess is covered in the first predetermined operating state with the cover, so that the force is exerted on the spring device via the cover. In this embodiment, the second predetermined operating state can be adjusted by the fact that the recess is not or only partially covered by the cover. Therefore, the spring means may protrude in the predetermined range of pivotal positions in the recess, so that the coupling rod without a force on the spring means or bring under exercise of a smaller force on the spring means than in the first predetermined operating condition in the predetermined range of pivotal positions is bar ,
Die Abdeckung muss nicht vollständig außerhalb der Aussparung angeordnet sein, wenn sie die Aussparung abdeckt. Vielmehr kann die Abdeckung zumindest teilweise sich in der Aussparung erstrecken, wenn sie diese abdeckt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform z. B. hat die Abdeckung zumindest in einem Teilbereich eine gekrümmte Form, wobei die Krümmung zumindest teilweise innerhalb der Aussparung verläuft und mit einem Teil der Federeinrichtung zusammenwirkt, das an seinem freien Ende ebenfalls gekrümmt ist und in der Art eines Kugelgelenks (wie z. B. dem menschlichen Hüftgelenk) an der gekrümmten Oberfläche der Abdeckung abrollen kann. Dies ermöglicht es, dass die Federeinrichtung und die Abdeckung bei den verschiedenen Schwenkstellungen in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen effektiv miteinander zusammenwirken können. Insbesondere kann die Federeinrichtung (dies gilt nicht nur für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel mit gekrümmter Abdeckung) gelenkig mit der tragenden Konstruktion verbunden sein, so dass sie relativ zu der tragenden Konstruktion Schwenkbewegungen ausführen kann, wenn sich die Schwenkstellung der Kupplungsstange ändert.The cover need not be completely out of the recess when covering the recess. Rather, the cover may at least partially extend in the recess when it covers them. In a preferred embodiment z. B. the cover has at least in a partial region of a curved shape, wherein the curvature extends at least partially within the recess and cooperates with a part of the spring means which is also curved at its free end and in the manner of a ball joint (such. the human hip joint) can roll on the curved surface of the cover. This enables the spring means and the cover to effectively cooperate with each other at the various pivot positions in the predetermined range of pivot positions. In particular, the spring means (this is not only for the curved cover embodiment described herein) hingedly connected to the supporting structure so that it can perform pivotal movements relative to the supporting structure as the pivotal position of the coupling rod changes.
Wie bereits erwähnt, befindet sich vorzugsweise auf der anderen Seite der Kupplungsstange eine weitere Federeinrichtung, so dass Kurven beider Richtungen durchfahren werden können. Insbesondere sind die beiden Federeinrichtungen vom gleichen Typ und funktionieren in der gleichen Art und Weise. Die erste Federeinrichtung ist auf einer ersten Seite der Kupplungsstange angeordnet, so dass zum Schwenken der Kupplungsstange in den vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen eine Kraft auf die erste Federeinrichtung auszuüben ist. Die zweite Federeinrichtung ist auf der gegenüberliegenden Seite der Kupplungsstange angeordnet, so dass zum Schwenken der Kupplungsstange in einen zweiten vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen, der aus der Neutralstellung heraus durch Schwenken in die entgegen gesetzte Richtung erreicht wird, eine Kraft auf die zweite Federeinrichtung auszuüben ist. Insbesondere kann der zweite vorgegebene Bereich von Schwenkstellungen bezüglich der Neutralstellung achsensymmetrisch zum ersten vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen angeordnet sein.As already mentioned, there is preferably a further spring device on the other side of the coupling rod, so that curves of both directions can be traversed. In particular, the two spring devices are of the same type and function in the same manner. The first spring device is arranged on a first side of the coupling rod, so that a force is exerted on the first spring device for pivoting the coupling rod in the predetermined range of pivot positions. The second spring device is arranged on the opposite side of the coupling rod, so that a force is exerted on the second spring device for pivoting the coupling rod in a second predetermined range of pivot positions, which is achieved from the neutral position by pivoting in the opposite direction. In particular, the second predetermined range of pivot positions with respect to the neutral position may be arranged axially symmetrically to the first predetermined range of pivot positions.
Insbesondere kann die Federeinrichtung eine Kolben-/Zylindereinheit aufweisen, wobei beim Schwenken der Kupplungsstange unter Ausübung einer Kraft über die Kupplungsstange auf die Federeinrichtung der Kolben und der Zylinder entgegen einer Federkraft relativ zueinander bewegt werden, wobei der Zylinder mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und wobei der Zylinderinnenraum über eine Flüssigkeitsleitung mit einem Druckbehälter verbunden ist, in dem die Flüssigkeit gegen ein unter Druck stehendes Gasvolumen drückt.In particular, the spring means may comprise a piston / cylinder unit, wherein when pivoting the coupling rod while exerting a force on the coupling rod on the spring means of the piston and the cylinder are moved against a spring force relative to each other, wherein the cylinder is filled with a liquid and wherein the Cylinder interior is connected via a fluid line to a pressure vessel in which the liquid presses against a pressurized volume of gas.
Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, den Druckbehälter in einem anderen Bereich anzuordnen als den Teil der Federeinrichtung, der die Kraft von der Kupplungsstange erfährt. Insbesondere ist es bei zwei Federeinrichtungen, die auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsstange für Kurvenfahrten in verschiedene Richtungen angeordnet sind, möglich, denselben Druckbehälter für beide Federeinrichtungen einzusetzen. Insbesondere ist es auch möglich, dass der Druckbehälter erst im Bedarfsfall, wenn die Widerstandskraft der Federeinrichtungen benötigt wird, an die Zylinder der Federeinrichtung oder Federeinrichtungen angeschlossen wird. Wenn die Flüssigkeit im Zylinderinnenraum nicht mit dem unter Druck stehenden Gas in dem Druckbehälter kommuniziert, können sich Kolben und Zylinder der Federeinrichtung in einer Relativposition befinden, in der die Kupplungsstange ohne Kontakt zu der Kolben-/Zylindereinheit innerhalb des vorgegebenen Bereichs von Schwenkstellungen schwenkbar ist. Diese Möglichkeit bietet eine Alternative zu der Abdeckung der Aussparung in der Kupplungsstange, um einen zweiten vorgegebenen Betriebszustand wählen zu können. Verallgemeinert ausgedrückt, wird der Zustand der Federeinrichtung verändert, um die Wechselwirkung zwischen Kupplungsstange und Federeinrichtung in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen zu verändern, insbesondere derart, dass keine Kraft mehr von der Kupplungsstange auf die die Federeinrichtung ausgeübt wird.Such a configuration makes it possible to arrange the pressure vessel in a different area than the part of the spring device, which experiences the force of the coupling rod. In particular, with two spring devices arranged on opposite sides of the coupling bar for cornering in different directions, it is possible to use the same pressure vessel for both spring devices. In particular, it is also possible for the pressure vessel to be connected to the cylinders of the spring device or spring devices only when necessary, if the resistance force of the spring devices is required. If the fluid in the cylinder interior does not communicate with the pressurized gas in the pressure vessel, the piston and cylinder of the spring device may be in a relative position in which the coupling rod is pivotable without contact with the piston / cylinder unit within the predetermined range of pivotal positions. This possibility offers a Alternative to the cover of the recess in the coupling rod to select a second predetermined operating condition can. In general terms, the state of the spring means is changed to change the interaction between the coupling rod and spring means in the predetermined range of pivot positions, in particular such that no more force is exerted by the coupling rod on the spring means.
Zum Umfang der Erfindung gehört ferner ein Schienenfahrzeug mit einer Kupplungsanordnung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung beschrieben werden. Insbesondere ist in diesem Fall die tragende Konstruktion, die Teil der Kupplungsanordnung ist, mit tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs verbunden oder ist die tragende Konstruktion der Kupplungsanordnung, die die Kupplungsstange trägt, selbst Teil der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs.The scope of the invention further includes a rail vehicle having a clutch assembly in any of the configurations described in this specification. In particular, in this case the supporting structure which is part of the coupling arrangement is connected to supporting parts of the rail vehicle or the supporting structure of the coupling arrangement carrying the coupling rod is itself part of the supporting structure of the rail vehicle.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der Gefahr eines Entgleisens beim Betreiben von gekuppelten Schienenfahrzeugen, wobei ein erstes Schienenfahrzeug über eine Kupplungsstange mit einem zweiten Schienenfahrzeug gekuppelt ist, insbesondere zum Bergen des nicht aus eigener Kraft fahrfähigen zweiten Schienenfahrzeugs, wobei:
- – eine Federeinrichtung verwendet wird, die an einer tragenden Konstruktionen des ersten Schienenfahrzeugs angebracht ist und sich im Schwenkbereich der Kupplungsstange befindet,
- – während einer Kurvenfahrt der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge von dem zweiten Schienenfahrzeug über die Kupplungsstange eine Kraft auf die Federeinrichtung ausgeübt wird, sodass eine entsprechende von der Federeinrichtung erzeugte Gegenkraft bei einer Reduktion der ausgeübten Kraft die Kupplungsstange in Richtung einer Neutralstellung schwenken würde, in der die Kupplungsstange mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung der gekuppelten Schienenfahrzeuge bei Geradeausfahrt orientiert wäre.
- A spring device is used, which is attached to a load-bearing structure of the first rail vehicle and is located in the pivoting region of the coupling rod,
- - During cornering of the coupled rail vehicles from the second rail vehicle via the coupling rod, a force is exerted on the spring means, so that a corresponding counterforce generated by the spring means would pivot with a reduction of the applied force, the coupling rod in the direction of a neutral position in which the coupling rod would be oriented with its longitudinal axis in the direction of travel of the coupled rail vehicles when driving straight ahead.
Ausgestaltungen des Verfahrens sowie Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der Kupplungsanordnung. Weiter gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Kupplungsanordnung, insbesondere der Kupplungsanordnung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung beschrieben sind. Das Herstellungsverfahren beinhaltet insbesondere folgende Schritte:
- – Bereitstellen einer Kupplungsstange und einer tragenden Konstruktion,
- – Befestigen der Kupplungsstange an der tragenden Konstruktion, so dass die Kupplungsstange relativ zu der tragenden Konstruktion schwenkbar ist und die Kupplungsstange bei Kurvenfahrten der miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge entsprechend schwenken kann,
- – Anbringen zumindest einer Federeinrichtung an der tragenden Konstruktion derart, dass die Kupplungsstange zumindest in einem ersten vorgegebenen Betriebszustand der Anordnung ausschließlich dadurch in einen vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen relativ zu der tragenden Konstruktion gebracht werden kann und ausschließlich dadurch in dem vorgegebenen Bereich von Schwenkstellungen verbleiben kann, dass über die Kupplungsstange auf die Federeinrichtung eine Kraft ausgeübt wird, sodass eine entsprechende von der Federeinrichtung erzeugte Gegenkraft bei einer Reduktion der ausgeübten Kraft die Kupplungsstange in Richtung einer Neutralstellung schwenken würde, in der die Kupplungsstange mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung der gekuppelten Schienenfahrzeuge bei Geradeausfahrt orientiert wäre.
- Providing a coupling rod and a supporting structure,
- Attaching the coupling rod to the supporting structure so that the coupling rod is pivotal relative to the supporting structure and the coupling rod can pivot accordingly when cornering the interconnected rail vehicles,
- Attaching at least one spring means to the supporting structure such that the coupling rod, at least in a first predetermined operating condition of the assembly, can be brought into a predetermined range of pivotal positions relative to the supporting structure only thereby remaining within the predetermined range of pivotal positions, that a force is exerted on the spring device via the coupling rod, so that a corresponding counterforce generated by the spring device would pivot the coupling rod in the direction of a neutral position in which the coupling rod is oriented with its longitudinal axis in the direction of travel of the coupled rail vehicles when driving straight ahead would.
Ausgestaltungen und Vorteile des Herstellungsverfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der Kupplungsanordnung.Embodiments and advantages of the manufacturing method will become apparent from the description of the coupling arrangement.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenfahrzeugs, wobei die Kupplungseinrichtung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung beschrieben sind, an tragenden Teilen des Schienenfahrzeugs befestigt wird. Insbesondere wird die tragende Konstruktion der Kupplungsanordnung mit einer tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs verbunden oder ist Teil der tragenden Konstruktion des Schienenfahrzeugs.Further, the scope of the invention includes a method for manufacturing a rail vehicle, wherein the coupling device is fastened to supporting parts of the rail vehicle in one of the embodiments described in this specification. In particular, the supporting structure of the coupling assembly is connected to a supporting structure of the rail vehicle or is part of the supporting structure of the rail vehicle.
Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings. The individual figures of the drawing show:
Wie man an dem gekrümmten Verlauf des Schienenweges mit den Fahrschienen
Die Fahrtrichtung ist dabei in der
Wenn das Fahrzeug
Daher sind, wie im vorderen Bereich des Fahrzeugs
Unten in
Die Kupplungsstange
In
Der Abschnitt
Die
Die
In
In
Dieselbe Schwenkstellung nimmt die Kupplungsstange
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