DE2012048B2 - Schienengliederfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienengliederfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei solch einem Fahrzeug werden bei Kurvenfahrt die Enden der Halbchassis im Bereich des Kugelgelenks nach außen versetzt, so daß die ausnutzbare Ladebreite im mittleren Bereich des Fahrzeugs insbesondere unter Berücksichtigung der bei Schienenfahrzeugen bestehenden Umgrenzungsprofilvorschriften vermindert wird. Eine optimale Ausnutzung der Ladebreite im mittleren Bereich des Fahrzeuges ist daher nur bei Fahrzeugen mit relativ geringer Menge möglich.

Aus der FR-PS 15 55 548 ist ein Schienengliederfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei dem die Halbchassis im Bereich des Drehgestells auf einem Unterchassis aufliegen, das über vier Aufhängearme und zwei Federn auf dem Drehgestell ruht. Die Halbchassis liegen auf dem Drehgestell über vier horizontale Gleitbahnen auf. Jedes Halbchassis ist mit zwei Gleitstücken versehen, die auf Zapfen mit senkrechten Achsen drehbar sitzen, welche an den stirnseitigen Halbchassis befestigt sind.

uie Gieitsiücke liegen an ebenen, scnkrc

i.-nL'r.~.-hf.»n c-.r Drehgestell befestigten Flächen, die so angeordnet sind, daß die zu ihnen parallelen, durch die Achsen der Zapfen verlaufenden Ebenen sich in der senkrechten Geraden schneiden, die durch die Mitte der Drehgestellachse verläuft

Bei diesem Schienengliederfahrzeug verlagern sich die momentanen Drehzentren der beiden Halbchassis im Bereich des Drehgestells bezüglich des Kugelgelenks sehr weit nach außen, so daß sich bei Kurvenfahrt eine

ίο erhebliche seitliche Verlagerung des Kugelgelenks ergibt Dadurch wird die Nutzbreite der Ladung im Bereich des Drehgestells, bedingt durch die Umgrenzungsprofilvorschriften, verringert
Dem im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, das Schienengliederfahrzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine maximale Ladebreite über die gesamte Länge bei optimaler Ausnutzung der Ladebreite im Bereich des Drehgestells mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Gegensatz zu dem bekannten Schienengliederfahrzeug, das ein besonderes Unterchassis benötigt, erfordert die vorgeschlagene Lösung nur einen einzigen Lenker, so daß sich der konstruktive Aufwand erheblich

jo verringert.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des mittleren Teiles eines Schienengliederfahrzeugs;

F i g. 2 die Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 1;

Fig.3 und 4 Seitenansicht bzw. Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;

F i g. 5 und 6 Ansichten eines dritten Ausführungsbeispieles;

F i g. 7 eine Schemadarstellung zur Erläuterung des Verhaltens des Gliederfahrzeugs in Kurven.
Wie die F i g. 1 bis 6 zeigen, enthält das Gliederfahrzeug zwei Halbchassis 1 und 2, die stirnseitig miteinander über ein Drehgestell verbunden sind, das zwei Freiheitsgrade aufweist, beispielsweise ein Kugelgelenk 3, dessen Zentrum bei O liegt. Die beiden Halbchassis 1 und 2 stützen sich auf einem Unterchassis

so 4, dem Drehgestell, über horizontale Gleitschuhe 5 ab. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mittlere rollende Element eine Achse 6, die über eine nicht veranschaulichte Aufhängung das Unterchassis 4 trägt, und zwar derart, daß dieses Unterchassis 4 keinen horizontalen Freiheitsgrad gegenüber der Achse, jedoch einen begrenzten vertikalen Freiheitsgrad aufweist.

Wie im übrigen auch die Ausführung gewählt wird, ist ein Lenker 7 mit dem Unterchassis 4 und einem der Halbchassis, beispielsweise mit dem Halbchassis 1, über vertikale Schwenkzapfen 8 bzw. 9 verbunden. Die Montage wird so ausgeführt, daß eine leichte Winkeländerung des Lenkers 7 gegenüber den Zapfen 8 und 9 möglich ist, wie dies beim Passieren von Schienenteilen erforderlich ist, die eine Neigungsänderung aufweisen. Der Lenker 7 ist horizontal oder nahezu horizontal angeordnet und gegenüber der Längssymmetrieebene 5 des betrachteter. Halbchassis 1 "eneigt, und zwar in der

Richtung des entsprechenden rollenden äußersten Elementes (Fig.2). Diese besondere Anordnung des Lenkers 7 erreicht man durch geeignete Anordnung der Schwenkzapfen 8 und 9 an dem Unterchasüis 4 und an dem Halbchassis 1.

Der Lenker 7 ist ferner mit einem Fü-'trungsmechanismus verbunden, der zwischen den Halbchassis 1 und 2 einerseits und dem Unterchassis 4 andererseits angeordnet ist Dieser Führungsmechanismus dient dazu, iie geometrisch« Achse der Achse 6 etwa in der Winkelhalbierenden Vertikalebene V der Halbchassis 1 und 2 zu halten, wenn das Gliederfahrzeug eine Kurve des Schienenweges durchfährt

Es können verschiedene Ausführungsformen dieses Führungsmechanismus in Betracht gezogen werden; einige sind im folgenden erläutert

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel enthält der Führungsmechanismus vor allem einen zweiten Lenker 10, der das bnterchassis 4 mit dem anderen Halbchassis, beim dargestellten Ausführungsbeispiel also mit dem Halbchassis 2, verbindet, und zwar über Schwenkzapfen 11 und 12. Dieser zweite Lenker 10 liegt symmetrisch zum ersten Lenker 7 bezüglich der erwähnten Ebene V; außerdem können auch die Schwenkzapfen 11 und 12 symmetrisch zu den Zapfen 8 und 9 angeordnet sein. Der Führungsmechanismus enthält ferner ein Schwenkorgan, dessen vertikale Achse in der Ebene V angeordnet ist; dieses Schwenkorgan dient zur Verbindung der Halbchassis 1 und 2 mit dem Unterchassis 4.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält dieses Schwenkorgan:

— zwei zylindrische Wände 13 und 14, die mit den Halbchassis 1 bzw. 2 verbunden sind und sich konzentrisch zur vertikalen Achse, die durch das Zentrum des Kugelgelenks 3 verläuft, nach un'ien erstrecken; .

— zwei ebene Wände 15 und 16, die mit dem Unterchassis 4 fest verbunden sind und senkrecht zur Symmetrielängsebene des Unterchassis verlaufen; diese letztgenannte Ebene fällt in ausgerichteter Stellung des Waggons mit der Ebene S zusammen; die beiden genannten ebenen Wände 15 und 16 verlaufen vertikal in gleichem Abstand von der mittleren Achse 6. Der freie innere Abstand zwischen den ebenen Wänden 15 und 16 entspricht dem Außendurchmesser der zylindrischen Wände 13 und 14, so daß sich letztere stets auf den ebenen Wänden 15 bzw. 16 abstützen, unabhängig davon, ob das Fahrzeug eine gerade Strecke oder eine Kurve des Schienenweges durchfährt.

In der Kurve muß das Zentrum O des Kugelgelenks 3 somit in der Vertikalebene V bleiben; gleiches gilt für den Punkt M, der der Schnittpunkt der horizontalen Geraden ist, die die Schwenkzapfen 8 und 9 und die Zapfen 11 und 12 andererseits verbinden. Unter diesen Umständen befindet sich die geometrische Achse der Achse 6 stets in der Winkelhalbierenden Ebene der Halbchassis 1 und 2 des Waggons beim Durchfahren einer Kurve. In der horizontalen Projektion wird eine durch das Zentrum Odes Kugelgelenks 3 senkrecht zur geometrischen Achse der Achse 6 verlaufende Gerade bei /durch die Gerade geschnitten, welche die Zapfen 8 und 9 des Lenkers 7 verbindet. / ist daher das momentane Drehzentrum der mittleren Achse 6 eeeenüber dem Halbchassis 1; das momentane Drehzentrum der Achse 6 gegenüber dem Halbchassis 2 ist der Punkt /', der gegenüber dem Zentrum O symmetrisch zu /liegt

Die als Zylinderbogenabschnitte ausgebildeten Wände 13 und 14 können durch einen vollständigen Ring ersetzt werden, der dann mit einem der beiden Halbchassis fest verbunden wird. Stattdessen können auch zwei übereinander angeordnete vollständige Ringe vorgesehen werden, von denen je einer mit jedem der beiden Halbchassis verbunden wird.

Bei dem in den Fig.3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind wiederum die beiden Lenker 7 und 10 vorgesehen. Der Lenker 10 ist hier jedoch nicht mit dem von den Wänden 13 bis 16 gebildeten Schwenkorgan kombiniert; stattdessen ist vielmehr ein dritter Lenker 117 vorhanden, der das Unterchassis 4 mit einem der beiden Halbchassis verbindet, beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Halbchassis 1, und zwar über Schwenkzapfen 18 und 19. Der dritte Lenker 17 liegt — bezogen auf die Längssymmetrieebene 5 des in ausgerichteter Stellung befindlichen Waggons — symmetrisch zum ersten Lenker 7; außerdem können auch die Zapfen 18 und 19 symmetrisch (bezüglich der genannten Ebene S) zu den Zapfen 8 und 9 angeordnet sein. Man stellt dann fest, daß die Mittellängsachsen der Lenker 7 und 17, welche die genannten Schwenkzapfen verbinden, in einem Punkt / konvergieren, welcher das momentane Drehzentrum der mittleren Achse 6 gegenüber dem Halbchassis 1 ist; das momentane Drehzentrum dieser Achse gegenüber dem Halbchassis 2 ist der Punkt /', der gegenüber dem Zentrum O symmetrisch zum Punkt /liegt

Es ist festzustellen, daß die Wege, die von den zu den Halbchassis 1 und 2 gehörenden Punkten O und M gegenüber dem Unterchassis 4 beschrieben werden, wenn das Gliederfahrzeug eine Kurve des Schienenweges durchfährt Tangenten zu der vertikalen Ebene sind, die durch die geometrische Achse der Achse 6 verläuft. Hieraus folgt, daß diese vertikale Ebene und die Winkelhalbierende Ebene V der Halbchassis 1 und 2 untereinander einen Winkel bilden, der sehr klein relativ zum Winkel der beiden Halbchassis ist

Bei dem in den Fig.5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel sind wiederum die drei Lenker 7, 10 und 17 der zweiten Ausführungsform vorgesehen; der Führungsmechanismus ist jedoch abweichend ausgestaltet. Er enthält einerseits außer den Lenkern 10 und 17 noch einen vierten Lenker 20, welche die vierte Seite eines Rautenstumpfes bildet und zu diesem Zweck mit dem Unterchassis 4 und dem Halbchassis 2 über Schwenkzapfen 21 und 22 verbunden ist Außerdem hat die Gesamtheit der beiden Zapfen, die zwei an demselben Element (Unterchassis oder Halbchassis) zusammenstoßende Lenker verbinden, einen longitudinalen Freiheitsgrad, demzufolge das System nicht mehr überstatisch ist, so daß es wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wirken kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6 sind die Zapfen 12 und 22 der Lenker 10 und 20 fest mit einer Traverse 23 verbunden, die ihrerseits über einen Fuß 24 mit einem Lenker 25 fest verbunden ist, die axial in Lagern 26 des Halbchassis 2 beweglich geführt ist und sich in Richtung der Symmetrielängsachse dieses Haiochassis 2 erstreckt. Die von den Elementen 23 bis 25 gebildete Anordnung kann durch einen Schieber ersetzt werden, der in Längsführungen des Halbchassis 2 geführt ist. Weiterhin können die Schwenkzapfen 12 und 22 wie in dem vorstehend genannten Fall am

Halbchassis 2 angebracht sein, während die Zapfen 11 und 21 von einem Schieber getragen werden, der im Unterchassis 4 geführt ist, so daß er sich senkrecht zur Achse 6 verschieben kann. Es ist ferner auch möglich, daß die Zapfen 18 und 21 von einem Schieber getragen ■> werden, der im Unterchassis 4 geführt ist, so daß er sich parallel zur Achse 6 verschieben kann. Die Schwenkzapfen 9,19,12 und 22 bzw. 8 und 11 sind dann direkt an dem Halbchassis 1 und 2 bzw. an dem Unterchassis 4 angebracht.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel befinden sich die momentanen Drehzentren / und /' jeweils am Schnittpunkt der Geraden, welche die Mittellängsachsen der Lenker 7 und 17 bzw. 10 und 20 verbinden.

In dem vereinfachten Schema der Fig.7 ist das Zentrum O des Kugelgelenkes 3 wiedergegeben, ferner die Symmetrielängsebene S der beiden Halbchassis 1 und 2 (in ausgerichteter Lage), ferner der Lenker 7 mit seinen Schwenkzapfen 8 und 9, der Punkt M, welcher der Schnittpunkt der durch die Zapfen 8 und 9 verlaufenden Geraden mit der geometrischen Achse der Achse 6 ist; ferner enthält das Schema der Fig.7 die momentanen Drehzentren /und /'der Halbchassis 1 und 2. Dieses Schema zeigt, daß das momentane Drehzentrum /des Halbchassis 1 gegenüber der Achse 6 sich im Schnittpunkt der Geraden durch die Zapfen 8 und 9 mit der Senkrechten befindet, die bei O an die Bewegungsbahn dieses Zentrums O gelegt ist. Diese Bewegungs bahn befindet sich in der Ebene Vbzw. ist eine Tangente an diese Ebene. Das momentane Drehzentrum / des Halbchassis 1 befindet sich infolgedessen in der Längssymmetrieebene 5 dieses Halbchassis, wenn das Gliederfahrzeug seine ausgerichtete Stellung einnimmt. Da der Führungsmechanismus dem Halbchassis 2 relativ zum Unterchassis 4 eine Bewegung verleiht, die — bezogen auf die Ebene V — etwa symmetrisch zur Bewegung des Halbchassis 1 relativ zum Unterchassis ist, liegt das momentane Drehzentrum /' dieses Halbchassis 2 — bezogen auf die Achse 6 — symmetrisch zum momentanen Drehzentrum / des Halbchassis 1 bezüglich des Punktes O.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen sind der Lenker 7 und der Verbindungsmechanismus einerseits an dem zwischen den Halbchassis 1 und 2 angeordneten Unterchassis 4 und andererseits an der mittleren Achse 6 angelenkt. Da dieses Unterchassis 4 nicht unumgänglich ist, können die vorstehend genannten Kupplungsorgane auch direkt mit dieser Achse verbunden werden. Beispielsweise können die Schwenkzapfen 8 und 11 und eventuell auch die Zapfen 18 und 21 direkt auf Achsgehäusen 27 oder auf irgendeinem anderen Teii angebracht werden, das keinen horizontalen Freiheitsgrad gegenüber dieser Achse aufweist. Der Zapfen 9 kann ferner direkt bei / und der Zapfen 8 direkt bei M angebracht werden: entsprechendes gilt für die anderen Kupplungsachsen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schienengliederfahrzeug mit zwei Halbchassis, die stirnseitig z. B. über ein Kugelgelenk verbunden sind und sich auf einem Drehgestell abstützen, gekennzeichnet durch einen Lenker(7),der am Drehgestell (Unterchassis 4) und an dem einen Halbchassis (1) über vertikale Schwenkzapfen (8 und

9) angelenkt ist und etwa horizontal und zur Drehgestellachse nach außen geneigt verläuft

2. Schienengliederfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten, bezüglich der Drehgestellachse zum ersten Lenker (7) symmetrischen Lenker (10).

3. Schienengliederfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die H&Ibch&ssis (1 und 2) mit dem Drehgestell (U.iterchassis 4) durch eine Schwenkanordnung verbunden sind, die aus zwei zylindrischen Wänden (13 und 14), die mit den Halbchassis (1 bzw. 2) verbunden sind und sich konzentrisch zur vertikalen Achse erstrecken, die durch das Zentrum des Kugelgelenks (3) verläuft, und zwei ebenen Wänden (15 und 16) bestehen, die mit dem Drehgestell (Unterchassis 4) fest verbunden sind und senkrecht zur Symmetrielängsebene des Drehgestells verlaufen.

4. Schienengliederfahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten Lenker (17), der bezüglich der Symmetrielängsebene des Drehgestells zu einem der beiden anderen Lenker (7 bzw.

10) symmetrisch verläuft.

5. Schienengliederfahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen vierten Lenker (20), der die anderen drei Lenker (7,10 bzw. 17) rautenförmig ergänzt.

6. Schienengliederfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei (10 und 20) der zur Symmetrielängsebene des Drehgestells (Unterchassis 4) symmetrischen Lenker mit einer Traverse (23) fest verbunden sind, die am Drehgestell axial verschiebbar gelagert ist.