DE1455167A1 - Kupplung und Achssteuerung fuer Schienengelenkzuege - Google Patents

Description

Priorität: Spanien '.'om 10.9-1963/ITo.- 28C 830

lie Erfindung besieht α ich auf eine vorrichtung ?ur ■kombiniertan Radführrn^ und AchJ3steuerung bei 3 c hi e ne nf ahrs: en g 3 η.

Bei den bioL.Gr .benutzt3η oder vcrgsachlagonen ^ircrrichtmgGn f..Ir dio Rad- un^ Achu^teuer^n^ oinö Verb?lr.d'.\nron ^.-.is?hen T.?r rru atsu^trndsn A^¹'-^ un3 π:"Λ3ή. bsnachbarten. ^.ilstftr.s vsrhunclenon. '7a^3r. vor^oDch?·^ . IV.. die AchGntj.ilunc ent abrechend /judornn^on de:; ".Virkcla dsr '.''a^enachoe inf cO. ^e KrUjrjmmssLlnderun^en der Schienen zu steuern, auf denen die RIld3r laufen» Dia I-enutzung dieser Einjtell- oder 3teuervorrichtv<.nc; hat bein: Ku^jielr. orier Sntlaijjpeln zvjoier .«rit g5fuhrt5η Rudern vercehensr Ia{;en zu ^ro^or. S^hwi^r.l^ye-tsn ^efllhrtj v:eil es ηοΐ'"οη'^Ί::£· sar, ' ittcl vorzusehen_; n-it

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danen die Z ugkraftve rl) indungen und die Verbindungen zum Eins tolle η der Achsstellung zwis-chen den beiden Wagen zum-Eingriff miteinander gebracht.und gelöst werden mußten. Diese Schwierigkeiten sind dann besonders, groß, wenn jeder der zu kuppelnden oder eu entkuppelnden '.'."ajon an seinem in der Heine dos Hachbarwagens gelegenen Ende eine einzustellende oder zu steuernde Lauf radachse aufweist"." - -"

Durch die vorliegende Erfindung -werden diese Schwierigkeiten überwunden und es wird eine Kupplungsvorrichtung und eine Hinrichtung zur Radsteueruhg geschaffen, weiche den Anforderungen beim Trennen von gelenkig verbundenen Fahrzeugen im Eisenbahnbetrieb Rechnung tragen,,

Eine Lösung, ioi rroblsna des Trc-rnens und F'-Ihrens ^τοη Achsen ist bereits in der "deutschen Patentanmeldung P 16 Ί19 Il/£O d versucht worden, Jedoch v;ar der hier eingeschlagene- Lbsung&v.eg nicht so ideal, daß or üich praktisch verwirklichen lie ,„θ.

Die vorliegende Erfindung l'düt das problem.mit HiIfs einfacher Vorrichtungen, und zwar grundslltzlich dadurch, daß beim Kuppeln die Kupplungswirkung zum übertragen der Zug** oder DruckkrClfte, die mit Hilfe eines zentralen Mechanismus vorgenommen wird, von der Aufgabe

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der Führung getrennt wird, die durch die Wirkung
von zwei seitlichen puffern bewirkt wird, wie reiter unten ausführlich dargestellt wird ο

Auf diese ^T.7eise kann das Kuppeln zwischen 'fiagen oder zwischen einem Wagen und einer Lokomotive sehr
schnell und einfach vorgenommen werden, ohne daß
irgendeine "besondere Einrichtung oder ein "besonderer Aufbau erforderlich vjüre. Das Kuppeln kann dabei an jedem Punkte des Streckennetzes durchgeführt werden, und zwar so, dai dis gekuppelten oder getrennten
Teile arbeitsfähig werden.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung sich nicht auf die Führungseinrichtung, sondern vielmehr auf die Antriebsvorrichtung für die Führungseinrichtung bezieht, und da^ sie, wenn sie hier auch mit Bezug auf eine EuIlwinkel-FU.hru.ng gemllu, unserem Patent 936 515 erläutert ist, auch bei anderen Fuhrungseinrichtungen angewendet werden kann, wie bei dem mit negativem V/inkel gemLlfi unser3-:.-. patent 9t8 390.

Die- 3rf?nav>r~ ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird l· · folgenden erläutert .

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Fig. 1 zeigt perspektivisch· die Stxrnansicht" eines ' Wagens, an dem die Vorrichtung angebracht istj . . -

Fig» 2 zeigt schematisch die Lokomotive und die Wagen eines trennbaren Zuges in einer Kurve j

Fig.-5 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung bei geraden Schienen^ . . - - -.

Fig* A zeigt die Vorrichtung bei Kurvenfahrt} -._-. Fig« 5 ist.ein Schnitt durch einen puffer.

Die einzelnen Wagen eines Gelenkzuges werden urfc ereinander bzw» mit. der. Lokomotive durch eine Kupplung oder einen Zugbalken verbunden, der aus zwei Teilen 18 besteht, die je. am Wagenende auf der Wagenlängsachse angelenkt sind. Beim Kuppeln der V/agen werden die Zugbalkenteile benachbarter Wagen starr miteinander verbunden» Die Teile 18 selbst können in Längsrichtung starr ausgebildet sein oder unter einer Vorspannung stehen,, um Stöße auffangen zu können.

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden TJeise,: 'Uenn der Zug eine Kurve befclhrt, beispielsweise in L£L.frich_: tung gesehen-..eine Linkskurve, wird eier puffer Λ .lurch

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den entsprechenden puffer des voranlaufenden Zugteils "bewegt.

Die Längsbewegung des puffers A wird über einen Stößel 5 auf einen Arm 6 abertragen, der hierdurch um eine Achse 10 gedreht wird, und zwar gemeinsam mit einem weiteren Arm 1, der mit dem Arm 6 aus einem Stack "besteht. Die Drehbewegung wird in eine im-wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Bewegung eines Kupplungskopfes 9 umgewandelt, mit dem die Führungseinrichtung betätigt wird. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform, die der Einrichtung gemäß dem patent 936 515 entspricht, wird die Bewegung des Kopfes 9 über eine Stange 2 und einen schwinghebel 3 in eine Längsbewegung des Punktes 0 umgewandelt, durch den die -tatsächliche Laufradachse 11 hindurchgeht. Dabei wird das andere Ende des Schwinghebels an einer Konsole abgestützt, die am Wagen befestigt ijt.

Gleichzeitig wird aber eine Stange 7 eine g eines !ÜTinkelhebels 6¹ um e£ne Achse 10' hervorgorufan, durch die weiterhin ein Arm 1« gedreht ?Mrd, der mit einem Kupplungskopf 9' verbunden ist, welcher zusammen mit dem Punkt 0' in Längsrichtung bewegt wird. Durch den Punkt O¹ geht wieder die Laufradachse 11 hindurch» Auf diese Weise wird eine Drehung der Achse entgegen dem Uhrzeigersinn in einer horizontalen Sbene erreicht,

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wobei die Achse nach, Wunsch entweder mit einem negativen Winkel oder dem Winkel Null eingestellt -wird, d.h. wobei die Achse entweder zur Innenschiene der Kurve hinläuft oder in einer radialen Lage verbleibt.

Bei einer Rechtskurve wirkt die Einrichtung in derselben Weise, wobei nur sämtliche Bewegungen in der unigekehrten Richtung erfolg-sn.

Di3 Bewegung des puffers A ist linear proportional dem Krümmungsradius wie auch die Bewegung, die zu einer richtigen Fahrung des Punktes 0 erforderlich ist, so daß, vienn eine richtige Beziehung in eier Bemessung der Arme fr-[τ einen gegebenen Kurvenradius hergestellt ist, diese Beziehung'auch frr jede, anderen Radius, gültig ist.

Die nachgiebige oder federnde Wirkung der Sirrichtung ist in den Fig. 4 und 5 zu erkennen.

Die Federn 12 der puffer, für die Ringfedern verwendet werden, sind derart vorgespannt,. daß die Vorspannkraft größer ist als die beim normalen Rollen auftretenden Lllng skr Hf to, so da£.Führungsfehler vermieden.

werden«, Die beiden Federn, und zwar in jedem puffer eino,"kommen, weil sie durch eine Kompensationseinrichtung verbunden sind, in Reihe zur Wirkung, wenn

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nur auf einen puffer- eine Kraft einwirkt, wie "bei einer Kurvenfahrt, oder wirken parallel, wenn auf "beide Puffer gleichzeitig Kräfte einwirken, wie es heim plötzlichen Kuppeln der Fall ist»

Yfenn die '.Vagen durch einen in Längsrichtung federnd vorgespannten Zugbalken gekuppelt sind, wird die Vorspannung des Zugbalkens größer gewählt als die der Puffer, um stets, einen einwandfreien Kontakt zwischen den puffern "benachbarter Wagen aufrechtzuerhalten.

YJenn der Jagen in eine Kurve einläuft, wird der auf der Kurveninnenseite liegende puffer A um einen Betrag "a" eingedrückt, der vom Kurvenradius abhängig ist. Diese Bewegung wird ebenfalls von der äußeren Federführungshälse 14 rnjtgemacht. Die Bewegung muß von den beiden Federn aufgenommen -werden, so daß jede Feder um den Betrag a/2 zusammengedruckt wird. Diese Bewegung um a/2 ist auch die Strecke, um die der Arm in Längsrichtung verschoben wird« Die Arme 6 und die Schwinghebel 3 werden derart bemessen, daß bei der betreffenden Bewegung die crforder3.i2he FUiirungsbewegung stattfindet . -

I.\. getrennten Zustand, wenn -die Tuff er zum gesogenen Faiir-"eug geh'ersn, oolites sie in ihrer Lage sun 7/agen ■blockiert sein, so da*, duü Roller lait negativa-: "Jinkel

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erfolgt. Diese Wirkung wird automatisch liegen der Federvorspannung der puffer erzielt.

Beim Befahren einer Kurve mit sehr großem Krümmungsradius werden sich die puffer kaum bewegen, Wie klein jedoch auch die Bewegung des Puffers sein mag, die Federvorspannung geht verloren und auch die günstige Wirkung von 100 f° diener Vorspannung hinsichtlich der Stöße "beim Hollen, die jetzt über die Führungsstange 2 übertragen werden. Solche Kräfte, und besonders die, die bei einem blockierten Rad auftreten, führen am Arm 6 zu einem Drehmoment, welches durch die Pufferfedern ausgeglichen werden muß. Dabei ist zu-bedenken, daß das Stabilisierungsdrehmoment durch eine Differenz in den Kräften der beiden Federn erhalten wird. Die Kraft der einen Feder wirkt dann dem am Arm 6 angreifenden Drehmoment entgegen, während die der anderen Feder dieses unterstützt. ·.

Wenn Schraubenfeder^!■■ mit kleiner Federkonstante benutzt würden, erhielte man eine große Längendifferenz, die zu einem unzulässigen Führungsfehler führt, Wenn andererseits die Federkonstante vergrößert wird, um den Führungsfehler auf den größten zulässigen V.'ert zu "begrenzen, würden beträchtliche Kräfte auf den Aufhau übertragen werden.

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Aus diesem Grunde sind Schraubenfedern unamvendbar und machen die Vorrichtung unausführbar, obwohl sie theoretisch sämtliche erforderlichen Eigenschaften aufweisen.

Die bei der praktischen Ausführung der Erfindung benutzten Ringfedern haben als Haupteigenschaft sine so große Aufnahmefähigkeit für Reibungsenergie, daß sie erst dann sich ausdehnen, wenn die Gcsanitbelastung auf etwa ein Drittel abgesunken ist.

Bei dein oben erkühnten Fall einer .Kurve mit sehr großen: Radius ist die Vorspannung nicht uehr "vcrhauden und die Stabilisierungskraft muß. durch die Kräfte dor beiden Federn aufgebracht werden. Da die den Drehmo'-ient entgegenwirkende Feder zuaaiTTnengedrüclct wird, bringt sie eine Kraft auf, die der Federkonstante K der Belastungskennlinie entspricht„

Die andere Feder, die das Drehmoinemt unterstützt, wird entlastet, wobei ihre Ausdehnung oicl? erst dann ändert, wenn die Vorspannung auf ein Drittel ihres Wertes abgesunken ist,- so daß die Federkoiistante der Entlastungskennlinie dann E/3 beträgt. Auch wenn eine gleichmäßige Verformung D beider Federn auftritt, erhält man deshalb, weil die eine Feder Eusaminengedrückt und die andere Feder gedehnt wird, eine Kraft

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ϊ¹ - 2/3."D Λί zur Erzeugung des "stabilisierenden Drehmoments. Bei der Verwendung von Schratibenfedern würde die Kraft Hull sein.

Durch eins geeignete Vorspannung können auf diese v'/eise die Führungsfehler so klein gemacht werden, da£ sie vernachlässigt werden kiinnen. '

sich das Fahrzeug afc gezogenen Ende einer der trennbaren Teile des Zuges "befindet und an den folgenden Teil angslm^elt wird, bleiben die puffer durch einen Stift blockiert, der durch sine Cffiruns (3?ig_o 5} Si steckt v/Ird, die Jjea Sto3el 15 des Puffers und eine FuhrungskOnsole I5 starr verbindet, dis an¹. ,;acen."befestigt ist. . '-■*' ■ ..V -

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Claims (8)

Pate-ntansprüche j

1. Vorrichtung zum Kuppeln und zur Achssteuerung für Schienenfahrzeuge, mit der Endachsen von Gelenkschienenzügen miteinander verbunden werden, gekennzeichnet durch einen Zugbalken/V8}i dessen Enden je an einem der zu kuppelnden Fahrzeuge (Jagen) gelenkig auf der Fahrzeuglllngsachse angebracht sind, so daß Zug- oder Druckkräfte zwischen den Fahrzeugen übertragen werden können, durch seitenpuffer (A,B) an jedem Fahrzeug, die symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die puffer des in Laufrichtung vorlaufenden Fahrzeugs starr und die des nachlaufenden Fahrzeugs verschiebbar sind, sovsie durch eine Antriebseinrichtung (5,6,1,2,3), welche üo angeordnet ist, daß beim Kurvenlauf die Axialbe.vegung des Xurveninneren, verschiebbaren Puffers auf die benachbarte Laufachse übertragen vjird und so die zum Erreichen der gewünschten Führung erforderliche Achseneinstellung bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ der Zugbalken zur Erwöglichung des Kupp.eins und Sntku^-elns in zwei Teile unterteilt 1"It",'U'ie nachdorn Kuppeln starr miteinander verbunden; sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geleennzeiohr.et, äa.2 der Ztfgbalken zur Ermb'glichung des'' guppelns und'Entkupinelns in zv;ei . Teile unterteilt ist. die nach dem Kuppeln in Längsrichtung nach-.giebig miteinander verbunden sind.

4. "Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis.3?

dadurch gekennzeichnet, daß die zwei-puffer (A,B) dec Fahrzeugs einander kompensierend miteinander derart verbunden sind, ds.i sie über ihre freie Stellung hinaus sich nicht nach au^en belegen können, v/cbex vorgespannte Federn (12) einander entgegenwirken, so daß beim Freigeben der Vorrichtung oder, beim Trennen der puffer ύόώ. denen des benachbarten Fahrzeugs die Lage'der Laufachse automatisch relate zum Fahrzeug fixiertWJird.

5. vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (5) ö-er

■ puffer mit Einrichtungen (17) versehen sind, die ein Verriegeln der puffer relativ zum Fahrzeug gestatten, wenn dieses in Laufrichtung alo vorlaufendes Fahrzeug gekuppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergebenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, d&u, die lllngs-

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bewegung des Stößels (5) des Puffers über einen Hebel (6) in eine Drehbewegung einer senkrechten Achse (10) umgewandelt und von disc ^r Achse auf einen horizontal liegenden Arm (1) übertragen '«v'irä, ^Triit decsen Ende die eine Ssite der Führungs-3inrichtung der laufachse gekuppelt ist, vjLhrcnd die andere Seite eier ITührungseinrichtung in entsprechender V/g is 3 durch eine ähnliche Einrichtnng betätigt _"'ird, die vor. erstgenanntsn Hebel (6) über eine starre Konpensationsstange (7) betätigt v;ird, welche andern entsprechenden Hebel (6') der anderen Seite angreift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (5) jedes puffers durch ein nachgiebig zusammengedrücktes T3il (14,12) dargestellt v;ird, 7,'^lches eine konstante lunge bs j"b shült, ";βηη dis ir. axialer Richtung oinvjirk^nde Belastung relativ r-ur ■i'axi'i-.alan LÜngs^raft,- die die lauf ac hs 2 auf die ITührungseinrichtung übertragen kar.n, nicht gr'J3er ala C;in vorbestiT.^.ter '.Tort ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekernzeichnet, daio Ringfedern (12) benutzt vjerden, die bei Entlastung nur einen. Teil, ζ .B-. 30 f$ der boirr. Zasar.:i!iendrüc2ten auf ge ,sendeten Energie fraigeben,

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dsr Esst der Energie als Reibung '-'VJio der¹ einzelnen die Feder bildender. Ringen verbraucht wird, uerr/ die. IToder beansprucht >vird.

Vorrichtung nach eiiieir. der vorhergehenden An-3]_„r*J.?hs, dadurch ■''C¹.:ennzeic?ip.et, da^ die hinteren FU.hrunr-csstanPisr¹. auf jeder Seite der Achoe, die hinter der Achse lieber., an de*-· die versohii.'bbaren Puffer tra^endon ^ahrseufaufbau befestj^t sir.c!, und da;„ die vorderen, vor der Achse liegenden FLIhrun2cstu?\j;?n (2) 'üit Kurbclarren (1j1') verbr-r-■cler; oind, welche rit der Koir.pep.aatio'ioeinrichtunj (β) fUr die χ-v.ffer (Α,Τ:) uv.o eine:n St^ek bestehen,

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