DE2256764C3 - Dreiteiliger Gelenkwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen dreiteiligen Gelenkwagen mit einem als Gelenkblock ausgebildeten Mittelteil, auf welchem sich die beiden äußeren Wagenteile, die am Wagenende je ein zweiachsiges Drehgestell aufweisen, abstützen, und mil mindestens

einer Einstiegtür im Mittelteil.

Das Bestreben im Eisenbahnverkehr geht dahin, sowohl die Fahrleistungen, also die Transportkapazität und Geschwindigkeit zu erhöhen, als auch den S Fahrkomfort ständig zu verbessern. Im Vordergrund dieser Bemühungen steht dabei für den Personenverkehr die Sicherung einer ausreichenden Laufruhe, wobei die Schienenstöße und der stets vorhandene Unterschied zwischen Spurkranz- und Schienenspurweite ίο eine Rolle spielen. Dieser Unterschied macht sich besonders bei Drehgestellwagen hoher Transportkapazität bemerkbar und führt zu Schwingungen, die in seitlicher Richtung wirken. Diese Schläge sind für die Fahrgäste besonders unangenehm.

Es ist bereits ein Gelenkwagenzug der genannten Art bekannt (CH-PS 3 71475), der mindestens zwei Wagenteile und mindestens drei Drehgestelle aufweist. Die beiden äußeren Wagenteile stützen sich dabei auf dem mittleren Wagenteil ab. Außerdem ist im mittleren Wagenteil eine Einstiegtür vorgesehen. Es ist mit dieser Ausgestaltung beabsichtigt, einen bestimmten Anteil der Vertikallast vom mittleren Wagenteil auf die Enddrehgestelle zu verlagern.

Mit einem in dieser Weise ausgebildeten Gelenkwagen ist es zwar möglich, innerhalb bestimmter, für den Nahverkehr gellenden Geschwindigkeitsgrenzen die sich in horizontaler Ebene aufbauenden Schwingungen zu unterdrücken, bei höheren Geschwindigkeiten machen sxh hierbei aber erhebliche Nickschwingungen bemerkbar, die das Fahrverhalten sowie das Wohlbefinden der Fahrgäste erheblich beeinträchtigen können.

Bekannt ist des weiteren ein Gelenkfahrzeug, das mit

Gelenkblöcken versehen ist, deren Räder angenähert Wagenhöhe erreichen (DTPS 152 513), sowie ein dreigliedriges Schienenfahrzeug (DT-AS 12 27 049), das in der Dachmitle Verbindungsbolzen aufweist, die zwischen den äußeren Wagenteilen und dem zwischen diesen befindlichen Kastenglied bzw. Gelenkblock angeordnet sind. Dabei ist von erheblichem Nachteil, daß eine Querbewegung des Gelenkblockes gegenüber den änberen Wagenteilen nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Fahrzeuge zu beseitigen und einen dreiteiligen Gelenkwagen hoher Kapazität zu schaffen, der bei Einhaltung eines vertretbaren konstruktiven Aufwandes ein wesentlich verbessertes Fahrverhalten, insbesondere auch bei hohen Geschwindigkeiten, zeigt.

Dies wird bei einem dreiteiligen Gelenkwagen der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale erreicht:
a) Die Gelenkblockräder, deren Durchmesser in an sich bekannter Weise angenähert Wagenhöhe erreicht, sind als achslose Radkränze ausgebildet;
b) die Einstiegstür ist so im Gelenkblock angeordnet, daß der Einstieg durch einen Radkranz hindurch erfolgt;

c) die Enden des Gelenkblockes sind über je ein gekreuztes, horizontal liegendes Leitgestänge mit ho den äußeren Wagenteilen verbunden, wobei das

Leitgestänge einerseits an den Eckpunkten des außenliegenden Wagenteils, andererseits an Führungsschlitten innerhalb des Gelenkblockes angreift, welche in einer Führungsschiene quer zur («. Wagenlängsachse bewegbar angeordnet sind.

Mit dieser Ausgestaltung eines Gelenkwagens lassen sich auf einfache Weise in der horizontalen Ebene liegende Schwingungen und auch Nickschwingungen

leicht kompensieren. Es ergibt sich somit eine erhebliche Verbesserung des Fahrverhaltens, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, und damit des weiteren eine Verbesserung des Wohlbefindens der Fahrgäste, da ruckartige und in kurzen Abständen > auftretende Lageänderungen der Gelenkwagenteile, wie dies bisher der Fall war, nicht auftreten. Ein sanfter und gleichmäßiger Bewegungsablauf ist vielmehr durch die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, djß die υ beiden äußeren Wagenteile in Dachmitte durch einen durchgehenden, längsfedernd gelagerten und über den Gelenkblock hinweg sich erstreckenden Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsbolzen über dem Gelenkblock mindestens ein Führungsrollenpaar aufweist, zwischen dessen Rollen eine auf dem Gelenkblockdach fest angeordnete, quer zur Wagenlängsachse verlaufende Führungsschiene gleitet. Damit ist die Möglichkeit einer Querbewegung des Gelenkblockes gegenüber den äußeren Wagenteilen und in Dachhöhe ein seitliches Neigen erreichbar. Dabei erfolgt stets eine ausgewogene Abstützung der Wagen teile auf dem Gelenkblock.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß jeweils zwischen dem Gelenkblock und dein äußeren Wagenteil auf jeder Wagenseite eine Klettervorrichtung vorg -.ehen ist, deren Federeigenschaften auf die Längsfederung des Verbindungsbolzens und auf die Nachgiebigkeit der Wannenlager abgesunimt sind. Auf diese Weise wird bei Kurvenfahrt eine wesentliche Verbesserung des Fahrverhalten durch eine äußerst wirkungsvolle Wagenneigung erreicht.

Angebracht ist es ferner, daß jedes Drehgestell ein Wiegesegment mit Führung aufweist, deren Neigung in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit verändert werden kann, und daß der dem Gelenkblock benachbarte Teil des Daches der beiden äußeren Wagenteile mit je einer horizontal gelagerten Drehscheibe ausgestattet ist, an deren Randzone Teleskopdämpfer angreifen, weiche an ihrem anderen Ende mit Querstreben des Verbindungsbolzens verbunden sind, die sich über dem Gelenkblock befinden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Gelenkwagens dargestellt. Hierbei zeigen

Fig. 1 den Gelenkblock mit der Wagenmittelachse M-M und die wesentlichen Teile der anschließenden beiden äußeren Wagenteile 6 in Seitenansicht,

Fig. 2 Einzelheiten der Stütz- und Verbindungsteile zwischen Gelenkblock und äußerem Wagenteil in Seitenansicht,

Fig. 3 die Einzelheiten nach Fig. 2 von oben gesehen,

Fig.4 die Ausbildung der am Wagenende befindlichen Drehgestelle, in schematischer Darstellung von oben gesehen und

Fig.5 Verbindung?- und Stabilisierungseinrichtungen, welche auf dem Dach des Gelenkblockes und der anschließenden Wagenteile angebracht sind, ebenfalls in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist der Gelenkblock mit 1 bezeichnet. Er wird unmittelbar getragen von einem einzigen Räderpaar, welches auf dem Geleis IJ rollt, wobei der Durchmesser des Radkranzes 2 so groß ist, daü der rinslieg durch ihn mittels der Tür 5 erfolgen kann. Von (^ den beiden äußeren Wagenteilen 6 ist nur der rechte mit den Wagenfenstern 23 dargestellt. Die Schnittlinie 32 deutet an, daß die äußeren Wagenteile 6 langer als dargestellt sind. An ihrem äußeren Ende werden sie von je einem Drehgestell mit den beiden Radsätzen 17 und 22 über ein Wannenlager getragen. Am innern Ende stützen sie sich auf dem Gelenkblock 1 gleichfalls über je ein Wannenlager 7 ab.

Die beiden äußeren Wagenteile 6 sind oben in Dachmitte durch einen horizontalen Bolzen 9 miteinander verbunden, welcher über Längsfederungen 20 mit dem Dach verbunden ist. Dieser Verbindungsbolzen weist über dem Gelenkblock 1 zwei Führungsrollenpaare 3 auf. Zwischen den Rollen 3 gleitet je eine Führungsschiene 4, welche mit dem Gelenkblockdach fest verbunden ist und den Gelenkblock 1 in bezug auf den Verbindungsbolzen 9 und die äußeren Wagenteile 6 führt.

In Fig. 2 sind Rollen 26 angedeutet, welche den Radkranz 2 halten und führen. Die Rollen 26 können auch mit Brems- und/oder Antriebsaggregaten verbunden werden. Die Längsfederungen 20 sind in je einem Gehäuse 23 untergebracht. Zur Stabilisierung der Bewegungen zwischen Gelenkblock 1 und äußerem Wagenteil 6 ist beidseitig des Wannenlagers 7 je eine Klettervorrichtung angebracht. Diese besteht aus einem auf einem Hebel 16 gelagerten Zahnsegmentrad 12, welches mit einer mit Zähnen ausgestatteten Segmentführungsstange 27 kämmt, die mit dem Gelenkblock 1 fest verbinden ist. Der Hebel 16 ist mittels des Bolzens

15 auf dem Wagenteil 6 gelagert. Ferner sind Federn 31 vorgesehen, welche die Schwenkbewegung des Hebels

16 beeinflussen. Alle Teile der Klettervorrichtung und insbesondere die Federn 31 können hinsichtlich Federkonstanten und Federkraft mit den Längsfederungen 20 des Bolzens 9 und mit den Eigenschaften des Wannenlagers 7 so aufeinander abgestimmt werden, daß ein hinsichtlich Federung und Bewegungsdämpfung optimales Verhalten zwischen Gelenkblock I und Wagenteilen 6 entsteht.

Die Klettervorrichtung bewirkt eine dem jeweiligen Geleisradius angepaßte seitliche Neigung des Gelenkwagens. Dabei kann auch der Einfluß der Geschwindigkeit berücksichtigt werden. Das Wannenlager und die beiden Kletiervorrichtungen bilden eine Dreipunktauflage.

In F i g. 3 sind weitere Teile der Verbindung zwischen Gelenkblock 1 und den Wagenteilen 6 schematisch, von oben gesehen, dargestellt. Es ist der Verbindungsbolzen 9 mit der Längsfederung 20 zu erkennen, ferner ein Führungsrollenpaar 3 mit der Führungsschiene 4. Zwischen Gelenkblock 1 und Wagenteil 6 ist ein horizontal liegendes Leitgestänge 18 angebracht, wobei die Stangenenden einerseits mit dem Wagenteil 6, andererseits mit Führungsschlitten 19 verbunden sind, welche quer zur Wagenlängsachse in einer Führungsschiene 21 beweglich angeordnet sind. Der Gelenkblock 1 kann sich also in gewissen Grenzen seitlich bewegen und in Dachhöhe seitlich neigen, ohne daß die gesamte Verbindung der Wagenteile 6 über den Gelenkblock I berührt wird. Dabei erfolgt stets eine ausgewogene Abstützung der Wagenteile 6 auf dem Gelenkblock 1.

F i g. 4 zeigt von oben gesehen die Lagerung des Wagenteils 6 auf dem Drehgestell. Hier sind die Radachsen mit 17 und 34 und der äußere Radsatz mit 22 bezeichnet. Die Abstützung des Wagenteils 6 erfolgt üb^pr ein dem innern Radsatz 17 näher liegendes Wannenlager 36, welches auf dem Drehgestellrahmen 8 befestigt ist. An der Zugvorrichtung 24 mit angedeuteter Kupplung ist ein Steuerrahmen 14 befestigt, welcher über zwei nicht bezeichnete Zuestaneen mit dem

Drehgestellrahmen 35 verbunden ist, an dem der äußere Radsatz 22 angebracht ist. Der Steuerrahmen 14 ist über den Gelenkzapfen 13 mit dem Wagenteil 6 verbunden, wobei der Zapfen 13 näher an der äußeren Radachse 34 liegt. Wenn nun der vorauslaufende Wagen in eine Kurve läuft, entsteht in an sich bekannter Weise durch das Zusammenwirken von Steuerrahmen 14, Drehgestell 8, 35 und Wagenteil 6 eine Schwenkung des äußeren Radsatzes 22, so daß dessen Einlauf in die Kurve wesentlich verbessert wird.

In analoger Weise wie in der Nahe des Wannenlagers 7 befindet sich auch in Nähe des Wannenlagers 36 eine Klettervorrichtung, bestehend aus dem Zahnsegmentrad 25 mit den Zähnen 43, welches mit der Segmentführung 41 kämmt, wobei die eigentliche Abstützung auf der Rollbahn 44 erfolgt. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, liegt diese Vorrichtung quer zur Längsachse des Gelenkwagens und ermöglicht eine dem Kurvenradius angepaßte seitliche Neigung des Wagenteils 6. Zur Berücksichtigung der Zuggeschwindigkeit kann die Neigung der Führung 41 durch Drehung derselben um den horizontalen Zapfen 42 verändert werden. Auch bei der Klettervorrichtung 12,16,31 erfolgt die Abstützung nicht über die Verzahnung, sondern über den in F i g. 2 gestrichelt angedeuteten, in F i g. 4 dargestellten Wiegekeil 10.

Beim nach innen gerichteten Teil des vordersten und

hintersten Wagenteils 6 des Gelenkwagens kann die Zugvorrichtung 24 keine Steuereinrichtung betätigen In diesem Falle sind Sicherungsmittel 28 vorgesehen mit welchen der Drehgestellrahmen 35 über den Sleuerrahmen 14 in Abhängigkeit von der Stellung des Gelenkblockes 1 gebracht wird.

Eine erhebliche Verbesserung der Laufeigenschaften des Gelenkwagens kann zusätzlich erzielt werden durch ein federndes und dämpfendes System von Verbindungen zwischen Gelenkblock 1 und den Wagenteilen 6. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auf dem Dach des Wagenteils 6 je eine in einer Kreisführung 30 horizontal gelagerte Drehscheibe 29 oder analoge Einrichtung vorgesehen werden, an deren Randzone federnde Teleskopdämpfer 39 und 40 angreifen, welche an ihrem anderen Ende über Gelenke 37 bzw. 38 mit dem Verbindungsbolzen 9 verbunden sind. Im vorliegenden Falle befinden sich die Gelenke 37 und 38 an je einer Traverse, welche am Verbindungsbolzen 9 befestigt ist.

Mit dieser Einrichtung in Verbindung mit der beschriebenen Lagerung und Federung sowie der Klettervorrichtungen kann ein Optimum an Laufruhe und damit auch an Laufsicherheit für den erfindungsgemäßen dreiteiligen Gelenkwagen erzielt werden. Damil aber ergibt sich auch die Möglichkeit größerei Geschwindigkeit und Transportleistung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dreiteiliger Gelenkwagen mit einem als Gelenkblock ausgebildeten Mittelteil, auf welchem sich die beiden äußeren Wagenteile, die am Wagenende je ein zweiachsiges Drehgestell aufweisen, abstützen, und mit mindestens einer Einstiegstür im Mittelteil, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Gelenkblockräder, deren Durchmesser in an sich bekannter Weise angenähert Wagenhöhe erreicht, sind als achslose Radkränze (2) ausgebildet;

b) die Einstiegstür (5) ist so im Gelenkblock (1) angeordnet, daß der Einstieg durch einen Radkranz (2) hindurch erfolgt;

c) die Enden des Gelenkblockes (I) sind über je ein gekreuztes, horizontal liegendes Leitgestänge (18) mit den äußeren Wagenteilen (6) verbunden, wobei das Leitgestänge einerseits an den Eckpunkten des außenliegenden Wagenteils (6), andererseits an Führungsschlitten (19) innerhalb des Gelenkblockes angreift, welche in einer Führungsschiene (21) quer zur Wagenlangsachse bewegbar angeordnet sind.

2. Gelenkwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Wagenteile (6) in Dachmitte durch einen durchgehenden, längsfedernd gelagerten und über den Gelenkblock (1) hinweg sich erstreckenden Verbindungsbolzen (9) miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsbolzen über dem Gelenkblock (1) mindestens ein Führungsrollenpaar (3) aufweist, zwischen dessen Rollen eine auf dem Gelenkblockdach fest angeordnete, quer zur Wagenlängsachse verlaufende Führungsschiene (4) gleitet.

3. Gelenkwagen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen dem Gelenkblock (1) und dem äuüeren Wagenteil (6) auf jeder Wagenseite eine Klettervorrichtung (12, 16, 31) vorgeseher ist, deren Federeigenschaften auf die Längsfederung (20) des Verbindungsbolzens (9) und auf die Nachgiebigkeit der Wannenlager (7) abgestimmt sind.

4. Gelenkwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Drehgestell ein Wiegesegment (25) mit Führung (41) aufweist, deren Neigung in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit verändert werden kann.

5. Gelenkwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gelenkblock (1) benachbarte Teil des Daches der beiden äußeren Wagenteile (6) mit je einer horizontal gelagerten Drehscheibe (29) ausgestattet ist, an deren Randzone Teleskopdämpfer (39 und 40) angreifen, welche an ihrem anderen Ende mit Querstreben (37 bzw. 38) des Verbindungsbolzens (9) verbunden sind, die sich über dem Gelenkblock befinden.