DE2453178A1

DE2453178A1 - Eisenbahnwaggon mit abnehmbarem aufbau

Info

Publication number: DE2453178A1
Application number: DE19742453178
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MOBILIERE IND SOMI SOC
Current assignee: MOBILIERE IND SOMI SOC
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1975-05-28
Also published as: ES431879A1; DE2453178B2; FR2250657B1; GB1484324A; FR2250657A1; BE821590A; IT1024797B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnwaggons mit abnehmbarem Aufbau und insbesondere auf eine Vorrichtung, die es ermöglicht, ohne Längsspiel den Aufbau von dem starren Unterbau eines derartigen Eisenbahnwaggons automatisch zu lösen.

Es ist bekannt, daß die Anwendung der Technik eines Kraftfahrzeugs mit Schalenkonstruktion auf einen Eisenbahnwaggon mit abnehmbarem Aufbau infolge des Spiels zu erheblichen Schwierigkeiten führt, das man in der Höhe der Verbindungsteile vorsehen muß, um Fabrikations abweichungen bzw. -^tO Ieranzen zu berücksichtigen. Dies ist insbesondere bei der Konstruktion von Eisenbahnwaggons mit abnehmbaren Wagenkasten der Fall, wie sie in der Französischen.Patentanmeldung 73 23 121 vom 25. Juni 1973 beschrieben sind.

Der EKfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile

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durch Beseitigung der Längsspiele derart zu beheben, daß wenn der Aufbau ausreichend stabil ist, um alle Stoß- und Zugkräfte zu übertragen, die Verbindungsglieder zwischen den Stoßkästen ohne Berücksichtigung der Stoß- und Zugkräfteberechnet werden können,, und daß das Eigengewicht sehr stark verringert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Eisenbahnwaggon, bestehend aus einem Unterbau/ der aus zwei durch wenigstens ein Längselement verbundenen Stoßkästen besteht, auf Laufgestellen ruht und Stoß- und Zugglieder trägt, einem abnehmbaren Aufbau und einer Verbindungsvorrichtung mit komplementären Steck- und Aufnahme te ilen zwischen dem Aufbau und dem Unterbau gemäß der Erfindung dadurch., daß die Verbindungsvorrichtung wenigstens ein vertikales Steckteil aufweist, das mit einem der Untergestelle verbunden ist, die von dem Unterbau und dem Oberbau gebildet werden, und wenigstens eine Ausnehmung, die an dem anderen Untergestell vorgesehen, zur Aufnahme des Steckteils geeignet und wenigstens teilweise von einem beweglichen Nocken begrenzt ist, der das Steckteil blockiert, wenn dieses in seine Ausnehmung eingreift und mit dem Nocken in Berührung kommt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß, wenn das Steckteil in seine Ausnehmung eingreift und der Aufbau auf dem Unterbau sitzt, die Teile in Berührung mit dem Stecktedil und dem bzw. jedem Nocken nahe der horizontalen Ebene der Stoß- und Zugglieder sind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß jeder Nocken von einem Federglied in eine die öffnung der Ausnehmung begrenzende Stellung vorgespannt ist.

Vorzugsweise wi£d jede Ausnehmung von zwei Nocken begrenzt, die einander gegenüber angeordnet sind und auf zwei gegenüberliegende Flächen des Steckteils einwirken.

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Die Steckteile haben vorzugsweise die Form von Zppfen und weisen jeweils zwei ebene, bezüglich ihrer vertikalen,zur Fahrtrichtung des Eisenbahnwaggons senkrechten Symmetrieebene leicht geneigt Flächen auf.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daft, der Winkel, den die zu den Steckte!len in Richtung der Berührungsgeraden mit dem Nocken senkrechte Ebene mit der horizontalen Ebene einschließt, ausreichend gering ist, um unter Berücksichtigung .der Reibungskoeffizienten die Möglichkeit des Gleitens unter der Wirkung der horizontalen Kräfte auszuschließen.

Die Zentrierglieder, die mit dem Aufbau verbunden sind, sind längs der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet und weisen einen Konus auf, dessen Spitze nach unten gerichtet ist und an den sich ein zylindrischer Teil anschließt.

Jeder Stoßkasten hat eine entsprechende Ausnehmung, bestehend aus einem Loch, das am Rand etwas größer als das Zentrierglied ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es unter Verwendung eines Unterbaus, dessen Stoßkästen starr verbunden sind, einen Eisenbahnwaggon praktisch in Schalenbauweise zu konstruieren, dessen Aufbau (z.B. um einen leeren durch einen vollen zu ersetzen) oder dessen Unterbau (wenn sich z.B. an einer bestimmten Stelle die Spurbreite ändert) sehr schnell . gewechselt werden kann. Sie ermöglichtes außerdem, verschiedene Aufbauten aufzusetzen, ohne daß eine große Senauigkeit der Anordnung der Verbindungsglieder bei der Fabrikation erforderlich ist.

Die Vorrichtung wird durch vertikale Verriegelungen vervollständigt, die es ermöglichen, den Aufbau mit den beiden Stoßkästen in vertikaler Richtung zu verbinden. Diese Verriegelungen ermöglichen es, auf den Aufbau das in die Stoßkästen von den Stoß- und Zugkräften eingebrachte Moment zu

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übertragen, wenn die Höhe'zwischen den Angriffsstellen dieser Kräfte an den Stoßkästen von der Höhe der Ubertragungsstellen auf den Aufbau verschieden ist. Wenn nicht, sind diese Vorrichtungen nutzlos und man kann sich mit einer Zapfen™ sieherheitsverriegelung zufrieden geben»

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 4 beispielsweise beschrieben. Es zeigts

Figur 1 eine Seitenansicht? aus der der Oberbau getrennt von dem Unterbau und exakt vertikal zu seiner Montagestellung angeordnet hervorgeht,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig„_2,

Figur 3 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Ebene, die durch die Mitte der Nocken verläuft,, wobei der Eisenbahnwaggon montiert ist« und

Figur 4 eine Aufsicht eine Stoßkastens in einer Vorrichtung der Erfindung.

Der Eisenbahnwag.gon besteht aus einem Aufbau S und einem Unterbau I. Letzterer weist zwei Stoßkästen C auf, die durch Längsträger L verbunden sind. Diese Längsträger sind s-tarr an den Kästen C befestigt. Der Aufbau S ist mit vier Steckteilen bzw. Zapfen 1 mit vertikalen Achsen bzw. zum Boden des Aufbaus senkrechten Achsen versehen, denen vier Ausnehmungen 2 entsprechen _g die in den Stoßkästen vorgesehen sind, sowie zwei Zentrierzapfen 3 ebenfalls mit vertikalen Achsen, denen zwei Ausnehmungen 4 entsprechen.

Die Ausnehmungen 2 werden jeweils teilweise von zwei Nocken 5 begrenzt, die durch zwei Schwenkzapfen 6 in etwa horizontalen Lagern 7 schwenken können, die mit den Stoßkästen verbunden sind. Ein Nocken besteht bei dem beschriebenen Beispiel

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aus einem zylindrischen Teil 8, dessen Achse 9 gegenüber der Achse 10 der Schwenkzapfen 6 leicht versetzt ist. Die Ebene, die von den Achsen 9 und 10 bestimmt wird, ist im wesentlichen vertikal, wenn der Nocken 5 bezüglich seiner maximalen Schwenkbewegung eine mittlere Stellung einnimmt, wobei die Achse 9 etwas niedriger als die Achse 10 ist. Eine Feder 11 wirkt auf einen Arm 12, der mit dem zugehörigen Nocken verbunden ist, in einer Richtung, die das Bestreben hat, das freie Ende des Nockens zu heben.

Jedes Steckteil 1 weist zwei ebene Flächen 13 auf, die bezüglich der Vertikalen geneigt sind und die im montierten Zustand an den beiden Zylinderflächen 8 der Nocken 5 anliegen. Der Neigungswinkel o( der Ebene 13 zur Vertikalen ist derart, daß tgo( etwa gleich —=r— ist, wobei d der Ab-

stand zwischen den Achsen 9 und 10 und R der Radius des Zylinders 8 ist. Die Breite des Steckteils 1 in der horizontalen Ebene der Achsen 10 in der montierten Stellung ist gleich D - 2R coso(, wobei D der Abstand zwischen den beiden Achsen 10 einer einzigen Ausnehmung ist. Der Winkel o( wird ausreichend klein gewählt, damit der Angriff der horizontalen Kräfte nicht zu relativen Verschiebungen des Zylinderteils 8 auf der Fläche 13 führt, d.h. eine Schwenkbewegung des Nockens 5 und eine horizontale Verschiebung des Steckteils 1.

Wenn diese Bedingungen erfüllt werden und der Eisenbahnwaggon montiert ist, bleibt die Beruhrungsgerade der Fläche 13 mit dem Zylinderteil 8 genau in der horizontalen Ebene der Achse 9, wenn der Winkel, den die Ebene der Achsen 9 und 10 mit der Vertikalen einschließt, gleich + o( ist. Die Berührungsgerade der Fläche 13 und des Zylinderteils 8 befindet sich daher sehr nahe der horizontalen Ebene, die durch die Achse 10 verläuft, solange der Winkel der Ebene der Achsen 9 und 10 nicht sehr viel größer als o( ist und z.B. zwischen + 2 o( liegt. Wenn dies der Fall ist und man das Steckteil 1 genau vertikal verstellt, läuft die Fläche

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13 auf dem Zylinderteil 8 ohne senkrechte Beanspruchung. Die Ebene der Achsen 10 befindet sich nahe der horizontalen mittleren Ebene der Stoß- und Zugkräfte, die daher kein Moment in die Stoßkästen übertragen»

Jeder Zentrierungszapfen 3 weist eine konische Spitze 14 und einen zylindrischen Teil 15 auf. Jede Ausnehmung 4 weist einen sich nach oben erweiternden Konusteil 16 und einen zylindrischen Teil 17 auf.

Außerdem ist jedes Stoßgehäuse mit einem vertikalen Verriegelungsmechanismus 18 mit einer Zuhaltung 19 versehen, die an dem Aufbau vorgesehen ist. Der Aufbau hat außerdem vier Sicherheitsvorrichtungen 20.

Um den Aufbau S und den Unterbau I zu montieren, ordnet man den Aufbau über dem Unterbau derart an, daß die Zapfen 3 sich ungefähr über ihren Ausnehmungen 4 befinden.

Wenn man den Aufbau absenkt, kommen die Spitzen 14 der Zapfen 3 mit den Konusteilen 16 der Ausnehmungen 4 in Berührung, wodurch die seitliche Zentrierung und die Längszentrierung bewirkt wird. Wenn der Zylinderteil 15 beginnt, in den Zylinderteil 17 einzudringen, befindet sich das untere Ende des Steckteils 1 etwa in der Höhe der Fläche 22, an der die Nocken 5 durch die Wirkung der Feder anliegen. Wenn das Absenken des Aufbaus fortgesetzt wird, kommt die eine der Flächen 13 eines jeden Steckteils 1 mit einer Erzeugenden des unteren Abschnittes des Zylinderteils 8 des einen Nockens 5 einer jeden Ausnehmung 2 in Berührung. Diese Berührung findet nahe der Ebene der Achsen 10 statt. Dann laufen vier Flächen 13 auf dem Zylinderteil 8, wobei die Berührung immer nahe der Ebene der Achsen 10 stattfindet, bis, wobei die Steckteile 1 ihre Abwärtsbewegung fortsetzen, die vier anderen Flächen 13 mit den vier anderen Zylinderteilen 8 in Berührung kommen· Von diesem Zeitpunkt an laufen die acht Flächen 13 auf den acht Zylinderteilen

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und es besteht keine Möglichkeit einer noch so geringen Längsverschiebung der Stoßkästen C bezüglich des Aufbaus S mehr, dessen Verschiebung genau vertikal erfolgt, bis er auf den Stoßkästen zur Auflage kommt. Nun ist es der obere .Teil der Flächen 13, der mit den Zylinderteilen in Berührung steht.

Wenn die Symmetrieebenen des Steckteils 1 und der Ausnehmung 2 zusammenfallen und wenn der Zylinderteil 15 in den Zylinderteil 17 eindringt, kommen die beiden Flächen 13 des Steckteils 1 gleichzeitig mit ihrem Mittelteil mit den Zylinderteilen 8 der beiden Nocken 5 in Berührung, wenngleich am Ende der Montage die beiden Nocken 5 um den gleichen Winkel ρ um ihre Achsen 10 verschwenkt sind. Dieser Winkel ist gleich dem halben nutzbaren Schwenkwinkel der Nocken 5. Fig. 3 entspricht diesem Fall. Im allgemeinen Fall ist einer der Nocken 5 höher als der andere, jedoch die arithmetische Summe der Schwenkwinkel der Nocken 5 ist konstant und gleich

Es ist ersichtlich, daß in der Höhe jeder Montiervorrichtung der maximal mögliche Abstand zwischen den Symmetrieebenen der Steckteile 1 und der Ausnehmungen 2 gleich d sin ß ist. Die Differenz des Durchmessers zwischen den Zylinderteilen 15 und 17 muß daher kleiner als oder gleich 2 d sin ß sein, sich jedoch mit den normalen Fabrikationsabweichungen vertragen .

Um den Aufbau S von dem Unterbau I nach Lösen der vertikalen Verriegelungseinrichtungen zu trennen, hebt man den Aufbau S derart, daß die Steckteile 1 sich frei aus ihren Ausnehmungen 2 lösen, wobei sie das Ablaufen der Flächen 13 auf den Zylinderteilen 8 hervorrufen, bis die Federn 11 zur Wirkung kom men und die Nocken 5 wieder ihre hohe Stellung einnehmen.

Die oben beschriebene Anordnung kann z.B. wie folgt abgeändert werden:

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Die Nocken 5 können eine geometrische Form haben, die von der beschriebenen abweicht, d„h,,, daß sie ZoB₀ keine Dreh™ zylinder sind, sondern flächen haben, die im wesentlichen die gleichen geometrischen Eigenschaften ergeben= Die Nocken 5 können auch statt um die zylindrischen Schwenkachsen zu schwenken, an den StoßkSsten durch konjugierte, nicht zylindrische Flächen anliegen« Man kann die Schwenkachse 10 auch durch drei Nocken ersetzen, die an drei Flächen des Stoßkastens anliegen, von denen zwei horizontal und eine vertikal- verläuft, wobei die Nocken, die an den horizontalen Flächen anliegen, derart sind, daß der Abstand zwischen den beiden tangentialen, parallelen Flächen stets gleich dem Abstand zwischen den beiden horizontalen Flächen des Stoßkastens ist„

Die Zentrierzapfen 3 und ihre Ausnehmungen 4 können ver-· schiedene Formen haben» Die Spitzen 14 können pyramidenförmig sein und die Zylinder 15 können einen rechteckigen Querschnitt haben. Selbstverständlich muß der Konusteil dann ein pyramidenförmiger Teil werden und der Zylinderteil 17 einen rechteckigen Querschnitt haben» Diese Lösung ermöglicht es, zwei verschiedene seitliche und längsverlaufende Spiele und z„B_o ein sehr geringes seitliches Spiel zu haben.

Die Steckteile 1 können an einer ihrer Seiten befestigt in das Innere eines Längsträgers des Äufbaus S selbst nach unten bezüglich der Unterseite des Äufbaus vorstehendragen, wobei jede Ausnehmung an einer Seit© offen ist, um den Durchgang des Nockens zu ennögllcheno

Die Nocken 1 können mit den Stoßkästen C verbunden'und die Ausnehmungen 2 können an dem Aufbau S ausgebildet sein.

Ebenso können die Zapfe« 3 mit den Stoßkästen verbunden und ihre Ausnehmungen 4 an dem Aufbau S ausgebildet sein.

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Claims

■»3 Ansprüche

1.J Eisenbahnwaggon, bestehend aus einem Unterbau, der aus zwei durch wenigstens ein Längselement verbundenen Stoßkästen besteht, auf Laufgestellen ruht und Stoß- und Zugglieder trägt, einem abnehmbaren Aufbau und einer Verbindungsvorrichtung mit komplementären Steck- und Aufnahmeteilen zwischen dem Aufbau und dem Unterbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung wenigstens ein vertikales Steckteil (1) aufweist, das mit einem der Untergestelle verbunden ist, die von dem Unterbau (I) und dem Oberbau (S) gebildet werden, und wenigstens eine Ausnehmung (2), die an dem anderen Untergestell vorgesehen, zur Aufnahme des Steckteils (1) geeignet und wenigstens teilweise von einem beweglichen Nocken (5) begrenzt ist, der das Steckteil (1) blockiert, wenn dieses in seine Ausnehmung (2) eingreift und mit dem Nocken (5) in Berührung kommt.

2. Eisenbahnwaggon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Steckteil (1) in seine Ausnehmung (2) eingreift und der Aufbau (S) auf dem Unterbau (I) sitzt, die Teile in Berührung mit dem Steckteil (1) und dem bzw. jedem Nocken (5) nahe der horizontalen Ebene der Stoß- und Zugglieder sind.

3. Eisenbahnwaggon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Nocken (5) durch ein Federglied (11) in eine die Öffnung der Ausnehmung verringernde Stellung vorgespannt ist.

4. Eisenbahnwaggon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steckteil (1) die Form eines Bolzens mit wenigstens einer nahezu ebenen,geneigten, zur Längsebene des Waggons senkrechten und mit dem benachbarten Nocken (5) zusammenwirkenden.Fläche (13) hat.

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5. Eisenbahnwaggon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw» jeder Nocken (5) um eine feste Achse schwenkbar angeordnet ist und eine wirksame zylindrische Fläche hat, deren Achse bezüglich der festen Achse leicht versetzt ist.

6. Eisenbahnwaggon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ρ daß jede Ausnehmung (2) von zwei Nocken (5). begrenzt wird, die gegenüberliegend angeordnet sind und auf zwei gegenüberliegende Flächen des Steckteils (1) einwirken.

7. Eisenbahnwaggon nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder mittleren Stellung des Steckteils (1) in seiner Ausnehmung (2) die"Achse des wirksamen zylindrischen Teils eines jeden Nockens <5) nahe der Vertikalen und unter der -Schwenkachse des entsprechenden Nockens (5) angeordnet ist,, und daß die Erzeugende der Berührung zwischen dem Steckteil (1) und jedem Nocken (5) nahe der gleichen horizontalen Ebene wie die Schwenkachse des benachbarten Nockens liegt, um ein .Verklemmen durch überschreiten einer Totpunktstellung zu vermeidenv

8. Eisenbahnwaggon nach einem der Ansprüche 1 bis 7_f dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die zu den Steckteilen (1) in Richtung der Beruhrungsgeraden mit dem Nocken (5) senkrechte Ebene mit der horizontalen Ebene einschließt, ausreichend gering ist, um unter Berücksichtigung der Reibungskoeffizienten die Möglichkeit des Gleitens unter der Wirkung der horizontalen Kräfte auszuschließen.

9. Eisenbahnwaggon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbincjungseinriehtungen mit einem Steckteil (1) und einer Ausnehmimg (2) mit Nocken (5) für jeden Stoßkasten (C) und auch Längs™ und Quersentriereinrichtungen mit Zapfen (3) und Ausnehmung (4) mit komplementären Formen in der Höh© eines jeden Stoßkastens (C) vorgesehen sind.

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JA

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