DE2807007A1

DE2807007A1 - Querkupplungsanordnung fuer ein schienenfahrzeug mit mindestens zwei fahrgestellen

Info

Publication number: DE2807007A1
Application number: DE19782807007
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schellenberg
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-18
Publication date: 1979-08-16
Also published as: CH626299A5; DE2807007C2; FR2416822A1; FR2416822B1; US4337705A; CA1123667A

Description

2007007

P.5286/Tg/mm Schweizerische Lokomotlv- und Maschinenfabrik, Winterthur

Querkupplungsanordnung für ein Schienenfahrzeug mit mindestens zwei Fahrgestellen

Die Erfindung betrifft eine Querkupplungsanordnung flir ein Schienenfahrzeug mit mindestens zwei Fahrgestellen, mit einer in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden, an ihren beiden Enden gelagerten Welle und je einem die Welle mit den Endfahrgestellen verbindenden Gestänge.

Es ist bekannt, bei Schienenfahrzeugen mit zwei oder drei Fahrgestellen die einander zugekehrten Enden der beiden Endfahrgestelle miteinander oder mit den Enden des Mittelfahrgestelles mittels einer Querkupplung so zu kuppeln, dass horizontale Kräfte von einem Fahrgestell auf das andere übertragen werden können. Man erreicht damit eine Verminderung der zwischen Spurkranz und Schiene auftretenden Kräfte, die beim Fahren im Gleisbogen auf die Radsätze der Endfahrgestelle wirken. Oft wird zu diesem Zweck eine Anordnung verwendet, die aus einer Torsionswelle und Querlenkern besteht. Die Torsionswelle kann dabei am Mittelgestell oder - unter Umgehung des Mittelgestelles - am Fahrzeugkasten gelagert sein.

Eine solche Querkupplungsanordnung für ein Schienenfahrzeug mit drei Drehgestellen ist aus der CH-PS 328 306 bekannt. Bei dieser Anordnung sind die einander zugekehrten Enden der Endfahrgestelle mittels eines Gestänges miteinander gekuppelt,

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welches eine in Lagern des Mittelfahrgestelles gelagerte Torsionswelle, zwei auf dieser befestigte, gleich lange und parallel zueinander stehende Hebel und zwei die Hebelenden mit den Fahrgestellenden verbindende Stangen aufweist.

Bei einer solchen Lagerung üben Jedoch die Hebel, die auf der Torsionswelle befestigt sind, auf diese Welle Querkräfte aus, die in ihr eine starke Biegebeanspruchung hervorrufen und einen grossen Wellendurchmesser erfordern. Soll diese übermässige Biegebeanspruchung vermieden werden, so mlissen die Hebel derart gekröpft werden, dass sie in der gleichen Querebene wie die Lager liegen. Eine solche Ausbildung der Hebel ist jedoch kompliziert und schwer, da die Hebel so dimensioniert werden mlissen, dass sie ausser der Biegebeanspruchung auch noch Schub- und Torsionsbeanspruchung Übernehmen mlisse. Ausserdem ist die Welle im Bereich zwischen Lagerung und Hebel trotzdem noch auf Biegung beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist.es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Querkupplungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der auf der Torsionswelle befestigte Hebel ohne Kröpfung ausgebildet werden kann und bei welcher die Torsionswelle eine möglichst geringe Biegebeanspruchung aufzunehmen hat.

Die erfindungsgemässe Querkupplungsanordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Welle an ihren Enden je einen mit ihr koaxialen Hohlraum und ein kugelgelenkartiges Innenlager zur Lagerung auf einem in den Hohlraum einfUhrbaren, feststehenden Lagerzapfen aufweist.

Die erfindungsgemässe Anordnung bietet den Vorteil, dass der auf der Welle zu befestigende Hebel besonders einfach ausgebildet werden kann und damit einen entsprechend geringen Auf-

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wand bei der Herstellung und beim Einbau erfordert. Die Welle bleibt praktisch entlang ihrer ganzen Länge von Biegebeanspruchungen frei, und es muss zu ihrer Dimensionierung lediglich die Torsionsbeanspruchung berücksichtigt werden. Zudem muss das Lager - ohne Rücksicht auf den Wellendurchmesser nur noch aufgrund der Lagerbeanspruchung dimensioniert und nicht unnötig gross ausgebildet werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche bei besonders günstiger Beanspruchung der Welle einen vorteilhaft einfachen Kraftfluss ermöglicht, kann das Gestänge zwei je an einem der Enden der Welle befestigte, je mindestens annähernd im Bereich der Querebene des Innenlagers angeordnete Hebel enthalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine statisch optimale Uebertragung der Querkupplungskräfte erzielt werden, wenn die Hebel je eine mit der Querebene des Innenlagers mindestens annähernd übereinstimmende Symmetrieebene aufweisen.

Nach einer für den Bahnbetrieb besonders geeigneten AusfUhrungsform mit einfachen Bauteilen, welche einen geringen Wartungsaufwand erfordern, ist das der Welle abgewandte, äussere Ende des Lagerzapfens vorzugsweise in einem am Fahrzeug fest angeordneten Lagerbock befestigt. Dabei ist es besonders zweckmässig, wenn das äussere Ende des Lagerzapfens einen in einer Spannhülse des Lagerbockes eingepassten, konischen Teil und einen zylindrischen Teil mit Aussengewinde aufweist, auf welchem eine Schraubenmutter aufgeschraubt ist, die zur Befestigung des Lagerzapfens in der Spannhülse vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche anhand der Zeichnung erläutert wird.

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Es zeigen:

Fig. 1 den Aufriss eines Schienenfahrzeuges mit drei quergekuppelten, zweiachsigen Fahrgestellen und einer am Mittelfahrgestell gelagerten Querkupplungswelle, in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den Grundriss zur Fig. 1, wobei angenommen ist, dass sich das Fahrzeug in einem Gleisbogen befinde,

Fig. 3 einen Schnitt durch das eine Ende der Querkupplungswelle und durch ihre Lagerung am Mittelfahrgestell,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Fig. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 den Aufriss eines Schienenfahrzeuges mit zwei quergekuppelten, dreiachsigen Fahrgestellen und einer am Fahrzeugkasten gelagerten Querkupplungswelle, in schematischer Darstellung,und

Fig. 6 den Grundriss zur Fig. 5, wobei angenommen ist, dass sich das Fahrzeug in einem Gleisbogen befinde.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Fig. 1 weist das Fahrzeug 1 ein Mittelfahrgestell 2 und zwei Endfahrgestelle 3 und 4 auf. Die einander zugewandten Enden 8 der beiden Endfahrgestelle 3 und 4 sind Über eine Welle 5, zwei Hebel 6, zwei Querlenker 7 und zwei Dreieckrahmen 9 miteinander quergekuppelt. Der in der Fig. 1 rechte Querlenker ist mit einer vorgespannten Rückstellfeder 22 versehen, so dass der Querlenker 7 sowohl unter Zug als auch unter Druckbe-

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lastung elastisch arbeiten kann. Die Querkupplungsvelle 5 ist am Mittelfahrgestell 2 in zwei in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Lagerungsstellen 10 seitlich ausschwenkbar angelenkt, so dass die Enden 8 der beiden Endfahrgestelle 3, 4 sich gegenüber dem Mittelfahrgestell 2 frei bewegen können.

Die Querkupplungswelle 5 ist an ihren beiden Enden im wesentlichen gleichartig gelagert. Die Einzelheiten dieser Lagerung gehen aus den Fig. 3 und 4 hervor. Am Ende der Querkupplungswelle 5 ist ein mit dieser koaxialer innerer Hohlraum 11 mit einem kugelgelenkartigen Innenlager 12 vorgesehen, welcher als sphärisches Gleitlager dargestellt ist. Es versteht sich, dass stattdessen z. B. auch ein Pendelrollenlager vorgesehen sein kann.

Das Innenlager 12 umfasst einen Innenteil 13, welcher drehfest auf einem relativ zum Mittelfahrgestell 2 feststehenden Lagerzapfen 15 angeordnet ist, und einen Aussenteil 14, welcher mit der Welle 5 drehfest verbunden ist. Die Teile 13 und 14 sind Über sphärische Lagerflächen relativ zueinander verdrehbar und winkelig verstellbar. Durch die Möglichkeit derartiger Relativverdrehungen der beiden Teile 13 und 14 in allen Richtungen wird einerseits einer Relativverschiebung der beiden Endfahrgestelle 3, 4, und andererseits einem eventuellen Fluchtungsfehler zwischen der Welle 5 und dem Lagerzapfen 15 Rechnung getragen.

Das der Welle 5 abgewandte Ende des Lagerzapfens 15 weist einen konischen Teil 16 und einen mit einem Aussengewinde versehenen zylindrischen Teil 17 auf. Der konische Teil 16 ist in einer entsprechenden konischen Bohrung einer Spannhlilse 18 eingepasst und in dieser mittels einer Schraubenmutter 20 festgehalten. Die Spannhülse 18 ist in. einem Lagerblock 19 befestigt,

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welcher durch Schrauben 21 am Mittelfahrgestell 2 befestigt ist.

Der auf der Welle 5 befestigte Hebel 6 ist in der Querebene des Innenlagers 12 so angeordnet, dass eine die Dicke des Hebels 6 unterteilende Symmetrieebene mit der genannten Querebene übereinstimmt.

An den freien Enden der Hebel ist je ein Bolzen 23 angeordnet, an welchem einer der Querlenker 7 über ein nicht weiter dargestelltes Gelenklager angelenkt und durch einen Splint 24 gesichert ist. Diese Querlenker 7 stellen die Verbindung mit den in der Fig. 2 sichtbaren Enden 8 der Dreieckrahmen 9 her.

Bei der AusfUhrungsform nach den Fig. 5 und 6 besitzt das Schienenfahrzeug 1 kein Mittelfahrgestell, sondern lediglich zwei dreiachsige Fahrgestelle 3 und 4. Diese sind, wie bei der erstbeschriebenen Ausführungsform, über die Welle 5, die Hebel 6, die Querlenker 7 und die Dreieckrahmen 9 miteinander quergekuppelt, wobei die Querkupplungswelle 5 an den Lage- · rungsstellen 10 in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Weise gelagert ist. Die Lagerböcke 19 sind jedoch am Fahrzeugkasten 1 befestigt.

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Claims

P.5286/Tg/mm Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik_T Winterthur

Patentansprüche

l.J Querkupplungsanordnung fUr ein Schienenfahrzeug mit min- ^-"^ destens· zwei Fahrgestellen, mit einer in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden, an ihren beiden Enden gelagerten Welle und je einem die Welle mit den Endfahrgestellen verbindenden Gestänge, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) an ihren Enden je einen mit ihr koaxialen zylindrischen Hohlraum (11) und ein kugelgelenkartiges Innenlager (12) zur Lagerung auf einem in den Hohlraum (11) einführbaren, feststehenden Lagerzapfen (15) aufweist.
2. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenlager (12) einen mit dem Lagerzapfen (15) drehfest verbundenen Innenteil (13) und einen mit der Welle (5) drehfest verbundenen Aussenteil (14) umfasst.
3. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge zwei je an einem der Enden der Welle (5) befestigte, je mindestens annähernd im Bereich der Querebene des Innenlagers (12) angeordnete Hebel (6) enthält.
4. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (6) je eine mit der Querebene des Innenlagers (12) mindestens annähernd übereinstimmende Symmetrieebene aufweisen.

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'- INSPECTED
5. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Welle (5) abgewandte, äussere Ende des Lagerzapfens (15) in einem am Fahrzeug fest angeordneten Lagerbock (19) befestigt ist.
6. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende des Lagerzapfens (15) einen in einer Spannhlilse (18) des Lagerbockes (19) eingepassten konischen Teil (16) und einen zylindrischen Teil (17) mit Aussengewinde aufweist, auf welchem eine Schraubenmutter (20) aufgeschraubt ist, die zur Befestigung des Lagerzapfens (15) in der Spannhlilse (18) vorgesehen ist.
7. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (19) am Mittelfahrgestell (2) befestigt ist.
8. Querkupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (19) am Fahrzeugkasten befestigt ist.

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