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Vorrichtung zum Stützen und/oder Führen von elastischen
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Verbindungsbälgen zwischen zwei aneinander angelenkten Fahrzeugen
oder Fahrzeugteilen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stützen und/oder
Führen von elastischen Verbindungsbälgen, die zwischen zwei aneinander angelenkten
Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen vorgesehen und jeweils mit ihren Enden an diesen
befestigt sind.
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Seit langem ist es bereits bekannt, zwischen aneinandergekuppelten
Eisenbahnwagen Verbindungsbälge anzuordnen, damit die Fahrgäste beim Ubergang von
einem zum anderen Eisenbahnwagen nicht den Witterungseinflüssen und dem Fahrtwind
ausgesetzt sind. Hierbei sind die Verbindungsbälge so bemessen, daß sie nur den
eigentlichen Durchgangsbereich in Höhe und Breite umschließen, wobei ihre Breite
etwa der halben Wagenbreite entspricht.
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Bei der Anwendung solcher Verbindungsbälge zwischen aus mehreren Gliedern
bestehenden und aneinander angelenkten Straßenfahrzeugen, wie Straßenbahnen und
Omnibussen besteht jedoch das Bedürfnis, im Verbindungsbereich zwischen zwei Fahrzeuggliedern
möglichst den vollen Nutzquerschnitt des Fahrzeugs zu erhalten, um auch dort nutzbaren
Passagier- oder Gepäckraum zu erhalten. Für diese Fälle ergeben sich dann Konstruktionsbreiten
von nahezu 2500 mm und noch größere Konstruktionshohen ffir die elastischen Verbindungsbälge.
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Es ist Sinn und Zweck dieser Verbindungsbälge, sämtlichen im Fahrbetrieb
vorkommenden Bewegungen zwischen den aneinander angelenkten Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen
zu folgen und die
hieraus resultierenden Verformungen zu ertragen,
so daß insbesondere bei ihrem Einsatz an Straßenfahrzeugen große Anforderungen an
ihre Flexibilität gestellt werden. Trotzdem ist es jedoch notwendig, daß die elastischen
Verbindungsbälge nicht nur aus technischen, sondern auch aus ästhetischen Gründen
eine ausreichende Standfestigkeit besitzen.
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Um allen diesen Anforderungen genügen zu können, werden die elastischen
Verbindungsbälge in der Regel als selbsttragende Faltenbalg-Konstruktionen ausgeführt,
die jedoch als eine aufwendige und gegen Beschädigungen anfällige Kompromißlösung
anzusehen sind. Diese Faltenbälge werden nämlich aus mit witterungsbeständigem Gummi
oder Kunststoff beschichteten Gewebe hergestellt, das zu etwa handbreiten Streifen
geschnitten wird, woraufhin dann eine Vielzahl solcher Streifen durch Nähen und/
oder Kleben längs ihrer Ränder so miteinander verbunden werden, daß der Faltenbalg
entsteht.
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Es ist ohne weiteres klar, daß zur Bildung eines Faltenbalges Gewebestreifen
unterschiedlichen Zuschnitts benötigt werden, und daß diese wiederum so zusammenzusetzen
sind, daß die jeweils gewünschte Querschnittsform des Faltenbalges gebildet wird.
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Um die selbsttragende Konstruktion der Faltenbälge zu erhalten, besteht
außerdem noch die Notwendigkeit, wenigstens die außenliegenden Stoß- und Verbindungsstellen
zwischen benachbarten Gewebestreifen, also die äußeren Faltenkämme, mit metallischen
Profilrahmen einzufassen. Nur hierdurch kann nämlich eine Standfestigkeit der Faltenbälge
erreicht werden, welche bei den sich im Fahrbetrieb einstellenden Verformungen die
Aufrechterhaltung des vorgegebenen Durchgangsquerschnitts für einen ausreichenden
Gebrauchszeitraum sicherstellt.
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Beim Einsatz in Verbindung mit modernen Gelenkbussen werden an die
Flexibilität solcher Faitenbhcje besonders hohe anforderungen gestellt, weil sich
gezeigt hat, daß in engen Kurven
die BaIl(lsacllsen von vorderem
und hinterem Fahrzeug teil relativ zueinander Winkelverlagerungen von 500 und mehr
erreichen, denen die Faltenbälge nachgeben müssen. Hinzu kommen aber auch noch überlagerte
Verformungen, nämlich bei Fahrten über Straßenbuckel oder durch Senken sowie bei
einer Verwindung zwischen den Fahrzeugteilen.
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Die praktischen Erfahrungen haben nun gezeigt, daß Faltenbälge der
bekannten Bauart aufgrund dieser Gegebenheiten an der Grenze ihrer Belastbarkeit
liegen und nur durch zusätzliche technische Maßnahmen an diese erhöhten Anforderungen
angepaßt werden können. So hat es sich bspw. als notwendig erwiesen, die rI3ildung
der Fa]tcEnbälc3e benutzten Gewebestreifen in den naturgemäß schlechter verformbaren
Eckbereichen mit größerer Breite zu verwenden und/oder mit Zwischenfalten auszustatten.
Auch kann es erforderlich sein, Gewebezuschnitte zu verwenden, die keine zueinander
parallelen Längskanten aufweisen. Es liegt auf der Hand, daß durch diese zusätzlich
erforderlichen Maßnahmen der ohnehin beträchtliche Fertigungsaufwand für die Faltenbälge
noch weiter erhöht wird.
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Auch durch diesen zusätzlichen technischen Aufwand kann aber nicht
wirksam vermieden werden, daß es bei extremen Winkelstellungen zwischen dem vorderen
und dem hinteren Fahrzeugteil eines Gelenkbusses zu Beschädigungen oder Zerstörungen
an den die außenliegenden Faltenkämme des Faltenbalges umfassenden Profilrahmen
kommt.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser sich beim Einsatz der
bekannten Faltenbälge ergebenden Mängel. Es ist ihr deshalb des Ziel gesetzt, für
elastische Verbindungsbälge, die zwischen zwei aneinander angelenkten Fahrzeugen
oder Fahrzeugteilen vorgesehen sind, eine Ausbildung zu finden, durch die bei vermindertem
Herstellungs- und Wartungsaufwand ein höherer Gebrauchswert
erreicht
und zwar insbesondere eine verbesserte Haltbarkeit unter der Einwirkung extremer
Beanspruchungen gewährleistet wird.
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Die Lösung dieses Problems wird nach der Erfindung auf der Basis einer
gattungsgemäßen Vorrichtung zum Stützen und/oder Führen von zwischen zwei aneinander
angelenkten Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen vorgesehenen elastischen Verbindungsbälgen
grundsätzlich durch die im Kennzeichnungsteil des ersten Anspruchs angegebenen Merkmale
erreicht.
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Der wesentliche Vorteil einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt dabei darin, daß sich elastische Verbindungsbälge in baulich vereinfachter
Konstruktion benutzen lassen, weil diese nicht mehr selbsttragend ausgeführt werden
müssen und daher auch keine die auswärts gerichteten Faltenkämme einfassenden Profilrahmen
benötigen. Vorteilhaft ist aber auch, daß eine gesteuerte Bewegung sämtlicher Falten
der Faltenbälge stattfindet und sich daher eine an allen Stellen gleichmäßige Beanspruchung
einstellt, während bei den herkömmlichen, selbsttragenden Faltenbälgen Art und Umfang
der jeweils größten vorkommenden Beanspruchung sich mehr oder weniger zufällig ergeben.
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Endlich liegt aber auch ein Vorteil des erfindungsgemäßen Lösungsvorschlags
noch darin, daß die mit vermindertem Aufwand gefertigten, herkömmlichen Faltenbälge
auf der erfindungsgemäßen Stütz- und/oder Führungskonstruktion ruhen und daher mit
ihren Enden lediglich so an den aneinander angelenkten Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen
befestigt zu werden brauchen, daß ein möglichst staubdichter Anschluß entsteht.
Eine tragende Funktion- kommt hingegen der Befestigung der Faltenbälge an den Fahrzeugen
oder Fahrzeugteilen nicht zu.
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Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung allen im Fahrbetrieb vorkommenden
Bewegungen problemlos und funktionssicher folgen kann, ist auch das im zweiten Anspruch
angegebene Ausgestaltungsmerkmal von wesentlicher Bedeutung.
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Eine stabile und funktionssichere Ausgestaltung wird in Weiterbildung
der Erfindung durch die im dritten Anspruch angegebenen Maßnahmen erreicht. Durch
die Gelenkbolzen mit Gelenkkopf und Querschienen wird zugleich eine ungewollte Drehung
der Nürnberger Scheren um die Verbindungsgerade ihrer beiden Befestigungspunkte
verhindert.
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Als wichtig haben sich erfindungsgemäß auch die durch den vierten
Anspruch erfaßten Merkmale erwiesen, weil hierdurch in jeder Betriebsstellung der
Vorrichtung eine ordnungsgemäße und damit sichere Abstützung des Verbindungsbalges
in gleichmäßigen Abständen erhalten bleibt. Damit die Verbindungsbälge sich den
im Fahrbetrieb entstehenden Beanspruchungen auch in ihrer Querschnittsform anpassen
können, ohne daß sich hieran schädliche Verspannungen einstellen können, hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, die in den AnsPrüchen 5 bis 7angegebenen Maßnahmen
einzeln oder in unterschiedlicher Kombination zu treffen.
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Eine besonders günstige Bauart für die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Stützen und/oder Führen von elastischen Verbindungsbälgen kann durch Benutzung
der im achten Anspruch angegebenen Merkmale geschaffen werden, weil sich hierdurch
für die einzelnen Gelenkarme parallel zu ihrer Bewegungsebene eine hohe Gelenkfestigkeit
ergibt und auch quer zu ihrer Bewegungsebene eine beträchtliche Stabilisierung eintritt.
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Mit dem neunten Anspruch werden durch die Erfindung Maßnahmen in Vorschlag
gebracht, die sich in Verbindung mit Faltenbälgen als besonders wichtig erweisen,
weil sie in jeder Betriebsstellung der Stütz- und/oder Führungsvorrichtung eine
quetschungsfreie und damit gegen Beschädigungen geschützte Lage der einzelnen Falten
gewährleisten.
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Soll eine erfindungsgemäße Vorrichtung für Gliederfahrzeuge eingesetzt
werden, bei denen sich im Verbindungsbereich der Fahrzeugteile bodenseitig ein Drehteller
befindet, auf dem über zwei Pfosten ein rahmen. oder bügelartiger Mittelspant abgestützt
ist, der ein Kupplungsglied für zwei von den verschiedenen Fahrzeugteilen ausgehende
Verbindungsbälge bildet,
dann erweist es sich nach der Erfindung
als wichtig, die im Kennzeichnungsteil des zehnten Anspruchs vorgeschlagenen Maßnahmen
zu treffen. In Weiterbildung dieser Ausgestaltung können sich dabei auch die Merkmale
des elften und zwölften Anspruchs als wichtig erweisen, die nicht auf Gelenkfahrzeuge
mit Mittelspant beschränkt sind.
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Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusanunenwirkan mit Faltenbälgen
zum Einsatz gebracht, dann besteht die besonders vorteilhafte Möglichkeit, die im
Anspruch dreizehn vorgeschlagene Anordnung zu treffen. Hierdurch kann nämlich eine
erhöhte Wärmedämmung für den vom Verbindüngsbalg -umschlossenen Raumbereich erreicht
werden. Außerdem werden hierdurch auch die sich im Verbindungsbald-Bereich aufhaltenden
Fahrgäste vor schädlichen Einfirüssen, wie Verschmutzungs- und Klemmgefahr durch
die Stütz- und/oder Führungsvorrichtung geschützt. Zur Erzielung der gleichen Wirkungen
kann aber auch das Merkmal des vierzehnten Anspruchs zum Einsatz gelangen, und zwar
mit dem Vorteil eines geringeren Aufwandes.
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Schließlich kann es sich in manchen Fällen auch als zweckmäßig erweisen,
die in Anspruch 15 aufgezeigten Maßnahmen zu treffen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
einer Zeichnung ausführlich beschrieben. Dabei zeigt Figur 1 die Seitenansicht eines
Gelenkomnibusses, bei dem zwischen dem vorderen und dem hinteren Fahrzeugteil Verbindungsbälge
eingebaut sind, Figur 2 in größerem Maßstab und vereinfachter Darstellung einen
Horizontalschnitt durch den Gelenkomnibus nach Fig. 1 bei Fluchtlage zwischen dem
vorderen und dem hinteren Fahrzeug teil, Figur 3 eine Draufsicht auf den der Fig.
2 entsprechenden Teil des Gelenkomnibusses nach Fig. 1 jedoch bei
einer
beträchtlichen Winkelabweichung zwischen den Längs achsen des vorderen. und hinteren
Fahrzeugteils, Figur 4 in größerem Maßstab einen Vertikalschnitt durch den Gelenkomnibus
nach Fig. 1 längs der Linie IV-IV, Figur 5 in schematisch vereinfachter Seitenansicht
eine Vorrichtung zum Stützen und/oder Führen der elastischen Verbindungsbälge zwischen
dem vorderen und dem hinteren Fahrzeugteil des Gelenkomnibusses nach Fig. 1, wie
sie in den durch die Linien V-V in Fig. 4 gekennzeichneten Bereichen eingebaut ist,
Figur 6 in größerem Maßstab ein einzelnes Teilstück der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung,
etwa in ihrer mittleren Betriebsstellung, Figur 7 ein Teilstück einer gegenüber
der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 abgewandelten Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Stützen und/oder Führen von elastischen Verbindungsbälgen in ihrer zusammengeschobenen
Betriebs stellung, Figur 8 die Vorrichtung nach Fig. 7 etwa in ihrer mittleren Betriebs
stellung, Figur 9 die Vorrichtung nach Fig. 7 in ihrer völlig ausgezogenen Betriebsstellung,
Figur 10 eine den Fig. 7 bis 9 entsprechende Vorrichtung in Zuordnung zu einem äußeren
Faltenbalg und einem inneren Faltenbalg, Figur 11 einen Schnitt längs der Linie
XI-XI in Fig. 5,
Figur 12 den in Fig. 11 mit XII gekennzeichneten
Bereich in größerem Maßstab, Figur 13 wiederum in größerem Maßstab einen Schnitt
länge der Linie XIII-XIII in Fig. 12, Figur 14 etwa in natürlicher Größe den in
Fig. 8 zwischen den beiden strichpunktierten Linien gelegenen Ausschnittbereich
XIV, Figur 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV in Fig. 14 und Figur 16 einen
Schnitt längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15.
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Aus Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Gelenkomnibus 1 ersichtlich, welcher
sich aus einem vorderen Fahrzeugteil 2 und einem daran angelenkten hinteren Fahrzeugteil
3 zusammensetzt. Im Gelenkbereich zwischen dem vorderen Fahrzeugteil 2 und dem hinteren
Fahrzeugteil 3 sind elastische Verbindungsbälge 4 und 5 eingebaut, die bspw. als
Faltenbälge gestaltet sind und über einen Mittelspant 6 in Verbindung stehen, welcher
bspw. mit einem über dem Verbindungsgelenk angeordneten, bodenseitigen Drehteller
7 fest verbunden wird, welcher aus Fig. 2 ersichtlich ist.
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Auf dem Drehteller 7 sind zwei vertikale Säulen 8 befestigt, die.aus
den Fig. 2 und 4 ersichtlich sind. Diese beiden Säulen 8 stehen gemäß Fig. 4 durch
eine Querstrebe miteinander in Verbindung, wobei ihre oberen Enden der starren Befestigung
des Mittelspantes 6 dienen. Wie ohne weiteres aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat der
Mittelspant 6 eine Formgebung, welche auf die Querschnittsform des Gelenkomnibusses
1 abgestimmt ist.
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Aus Fig. 2 geht hervor, daß der eine Faltenbalg 4 über das eine Ende
an das vordere Fahrzeugteil 2 angeschlossen ist, während er über das andere Ende
mit dem Mitteispant 6 in Verhindung steht. Der andere Fallenbalg 5 ist über das
eine Ende mit dem
hinteren Fahrzeugteil 3 verbunden und über sein
anderes Ende ebenfalls an den Mittelspant angeschlossen.
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Wenn sich der vordere Fahrzeugteil 2 mit dem hinteren Fahrzeugteil
3 des Gelenkomnibusses 1 in Fluchtlage befindet, d. h.
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ihre durch das Verbindungsgelenk gehende Längs achsen miteinander
einen Winkel von 1800 einschließen, dann nehmen die Faltenbälge 4 und 5 ihre aus
Fig. 2 ersichtliche Normallage ein, bei welcher sämtliche Falten derselben über
den gesamten Balgquerschnitt hinweg etwa gleiche Öffnungswinkel haben.
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Gelangen der vordere Fahrzeugteil 2 und der hintere Fahrzeugteil 3
des Gelenkomnibusses 1 jedoch um das Verbindungsgelenk 0 10 mit ihren Längsachsen
in eine von 180 abweichende Winkelstellung zueinander, wie dies in Fig. 3 gezeigt
ist, dann findet hierbei eine Verformung der Faltenbälge 4 und 5 statt.
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Nach der Seite hin, an welcher nämlich der Winkel zwischen den Längsachsen
kleiner als 1800 ist, wird die Öffnungsweite der einzelnen Falten und damit auch
deren öffnungswinkel verkleinert, während sich umgekehrt, nach der Seite hin, nach
welcher der Winkel zwischen den Längsachsen größer als 180° ist, eine vergrößerte
öffnungsweite der einzelnen Falten und damit auch ein vergrößerter öffnungswinkel
derselben entsteht.
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Bei einem Vergleich der Fig. 2 und 3 wird deutlich, daß die stattfindende
Verformung an den Faltenbälgen 4 und 5 beträchtliche Ausmaße annehmen kann und dabei
von der jeweiligen Winkellage zwischen den Hochachsen des vorderen Fahrzeugteils
2 und des hinteren Fahrzeugteils 3 abhängig ist.
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Damit bei der Formänderung der Faltenbälge 4 und 5 diese bzw.
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die einzelnen Falten derselben keinen unkontrollierbaren Verformungen
unterworfen werden, die zu Beschädigungen führen könnten, sind ihnen wenigstens
im Dachbereich des Gelenkomnibusses 1 bzw. des vorderen Fahrzeugteils 2 und des
hinteren Fahrzeugteils 3 und mindestens in den in Fig. 4 durch die Linien V-V markierten
Stellen Vorrichtungen zum Stützen und/oder
Führen zugeordnet, wie
sie prinzipiell in Fig. 5 dargestellt sind. Jede dieser Vorrichtungen besteht dabei
aus einer sogenannten Nürnberger Schere 11 bzw. 12, wobei die Nürnberger Schere
11 zwischen dem vorderen Fahrzeugteil 2 und dem Mittelspant 6 und die Nürnberger
Schere 12 zwischen dem hinteren Fahrzeugteil 3 und dem Mittclspant 6 eingebaut sind.
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Wie in Fig. 6 anhand der Nürnberger Schere 11 gezeigt ist, weist jede
derselben eine größere Anzahl von Gelenkarmen 13 und 14 auf, die eine übereinstimmende
Ausgestaltung haben und welche miteinander durch Außengelenke 15, Innengelenke 16
und Mittelgelenke 17 zu Lenkerparallelogrammen verkettet sind. Über ein am freien
Ende des äußeren Gelenkarmes 13 befindliches Außengelenk 15' ist jede der Nürnberger
Scheren 11 bzw. 12 am vorderen Fahrzeugteil 2 bzw. am hinteren Fahrzeugteil 3 angelenkt,
während sie andererseits über ein am freien Ende des äußeren Gelenkarmes 14 befindliches
Außengelenk 15" mit dem Mittelspant 6 in Verbindung steht. Dabei sind die beiden
Außengelenke 15' und 15" als kardanische Gelenke, Kugelgelenke oder Kreuzgelenke
ausgeführt, während es sich bei allen übrigen Außengelenken 15, bei den Innengelenken
16 und den Mittelgelenken 17 lediglich um in nur einer Ebene wirkende Gelenke handelt.
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Bedingt durch die vorstehend beschriebene Ausbildung und Anordnung
der Nürnberger Scheren 11 und 12 verbleiben sämtliche Außengelenke 15, 15' und 15"
sowohl beim Zusammenschieben als auch beim Auseinanderziehen dieser Nürnberger Scheren
11 und 12 immer auf einer geraden Verbindungslinie zwischen den beiden Außengelenken
15' und 15", während sich hierbei die Innengelenke 16 und die Mittelgelenke 17 nicht
nur in der jeweiligen Bewegungsrichtung der Nürnberger Schere, sondern auch quer
dazu verlagern, derart, daß sie sich beim Zusammenschieben der Nürnberger Scheren
11 und 1.2 von der durch die Außengelenke 15, 15' und 15" gehenden geraden Linie
entfernen, während sie sich-umgekehrt beim Auseinanderziehen dieser geraden Linie
nähern. Diese Gegebenheiten sind aus den Fiq. 7 bis 9
deutlich1
ersichtlich.
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Aufgrund der durch die Außengelenke 15, die Innengelenke 16 und die
Mittelgelenke 17 bewirkte Verkettung der Gelenkarme 13 und 14 wird erreicht, daß
sich sämtliche hiervon gebildeten Lenkerparallelogramme gleichförmig bewegen, d.
h. die Abstände zwischen den einzelnen Gelenken 15, 16, 17 immer übereinstimmen,
obwohl sie sich-einander nähern oder voneinander entfernen können. Aufgrund dieser
Bewegungscharakteristik der Nürnberger Scheren 11 und 12 werden diese zum Stützen
und/oder Führen der beiden Faltenbälge 4 und 5 benutzt, indem sie von unten bzw.
innen mit ihren Außengelenken 15 jeweils in eine nach auswärts gerichte Falte derselben
eingreifen und diese an der Innenseite ihres Außenscheitels unterstützen. Diese
Wirkungsweise ist in Fig. 10 anhand des Faltenbalges 4 dargestellt, wobei in dessen
Außenfalten 18 die Außengelenke 15 der Nürnberger Schere 11 eingreifen und dort
an der Innenseite der Außenscheitel 19 ihre Stütz- und Führungsfunktion erfüllen.
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Erkennbar ist aber aus Fig. 10 auch, daß die Innenfalten 20 in den
zwischen zwei benachbarten Außengelenken 15 gebildeten Zwischenraum der Nürnberger
Schere 11 hineinragen, und zwar derart, daß ihr Innenscheitel 21 frei beweglich
bleibt.
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Um in jeder möglichen Betriebs stellung der Nürnberger Scheren 11
und 12 das Einklemmen und Beschädigen der Faltenbälge 4 und 5 durch diese sicher
zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Gelenkarme 13 und 14 nicht,
wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, gerade auszuführen, sondern sie vielmehr in
ihrer Längsrichtung zweifach zu verkröpfen, wie das die Fig. 7 bis 9 deutlich machen.
Dabei weist jeder der Gelenkarme 13 und 14 zwei in gleicher Ebene zueinander parallel
versetzte sowie nach entgegengesetzten Seiten gerichtete Schenkel 13', 13" bzw.
14', -14" auf, die miteinander einstückig durch einen schräg verlaufenden Mittelabschnitt
13 "' bzw. 14'" in Verbindung stehen. Zwischen den
freien Enden
der Schenkel 13' und 14' ist dabei jeweils ein Außengelenk 15 gebildet, während
zwischen den freien Enden der Schenkel 13" und 14" jeweils ein Innengelenk 16 vorgesehen
ist. Auf halber Länge des schräg verlaufenden Mittelabschnitts 13"' und 14"' ist
schließlich jeweils ein Mittelgelenk 17 gebildet. Durch diese Formgebung der einzelnen
Gelenkarme 13 und 14 werden Nürnberger Scheren 11 und 12 geschaffen, bei denen selbst
in völlig zusammengeschobenem Zustand (Fig. 7) zwischen zwei benachbarten Außengelenken
15 noch ein solcher Abstand 22 vorhanden ist, daß hierin die Innenfalten 20 der
Faltenbälge 4 bzw. 5 völlig verklemmungsfrei aufgenommen werden können.
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In Fig. 5 ist angedeutet,- daß jedes Außengelenk 15 der Nürnberger
Scheren 11 und 12 den Träger für eine Querschiene 23 bilden kann. Die Gestalt dieser
Querschienen 23 ist aus Fig.
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11 ersichtlich. Beim Vergleich mit Fig. 4 ergibt sich dabei, daß die
Querschienen 23 entsprechend dem Querschnittsprofil des Gelenkomnibusses 1 bzw.
der Fahrzeugteile 2 und 3 im Dachbereich gebogen sind. Daher können die Querschienen
über die ganze Breite der Faltenbälge 4 und 5 jeweils von innen in die ihnen benachbarte
Außenfalte derselben eingreifen und dadurch eine großflächige, sichere Stützung
und Führung gewährleisten.
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Jede Querschiene 23 ist gemäß Fig. 11 mit dem Außengelenk der beiden
im Abstand nebeneinander im Dachbereich eingebauten Nürnberger Scheren 11 bzw. 12
fest verbunden, dergestalt, daß die beiden Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 die Verlagerungsbewegungen
der Querschienen 23 gemeinsam steuern.
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Zwei Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 bilden also zusammen mit sämtlichen,
einem Faltenbalg 4 bzw. 5 zugeordneten Querschienen 23 die Vorrichtung zum Stützen
und/oder Führen dieser Faltenbälge 4 bzw. 5. Deren Wirkungsweise geht deutlich aus
Fig. 3 hervor.
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Wenn sich die Winkellage zwischen der Längsachse des vorderen Fahrzeugteils
2 und der LXngsachse des hinteren Fahrzeugteils 3
gegenüber der
aus Fig. 2 ersichtlichen Normalstellung ändert, dann wird jeweils an der Seite,
an welcher sich der Winkel zwischen den beiden Längsachsen um den Gelenkpunkt 10
vergrößert, die Nürnberger Schere 11 bzw. 12 entsprechend auseinandergezogen, während
umgekehrt, an derjenigen Seite, nach welcher sich der Winkel zwischen diesen Längsachsen
verkleinert, ein Zusammenschieben der Nürnberger Scheren 11 und 12 stattfindet.
Da sich somit an der einen Seite der Abstand zwischen den Außengelenken 15 der Nürnberger
SCheren 11 und 12 vergrößert, während er sich an der anderen Seite verkleinert,
machen die Querschienen 23 diese Bewegung mit und werden dadurch relativ zueinander
in eine fächerartige Schräglage gebracht. Entsprechend dieser relativen Schräglage
stellen sich dabei auch die Außenfalten 18 der Faltenbälge 4 und 5 ein, welchen
die Innenfalten 20 entsprechend in freier Bewegung folgen.
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Mit Hilfe der durch die Nürnberger Scheren 11 und 12 in ihrer Bewegung
gesteuerten Querschienen 23 wird also erreicht, daß deren Falten 18 und 20 proportional
gleiche Bewegungen ausführen, so daß unkontrollierbare Verformungen und Beanspruchungen
an den Faltenbälgen 4 und 5 vermieden werden. Außerdem wird ein gleichmäßiges Aussehen
erreicht, während bisherige Ausführungen nach einiger Gebrauchsdauer oft unschöne
Verbiegungserscheinungen der Aluminiumprofile und damit des ganzen FaltcnLelayes
zeigen.
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Der Fig. 4 ist zu entnehmen, daß jeweils die beiden Nürnberger Scheren
11 bzw. 12, welche dem gleichen Faltenbalg 4 bzw. 5 zugeordnet sind, bei einer Änderung
der Winkelstellung zwischen den Längsachsen des vorderen Fahrzeugteils 2 und des
hinteren Fahrzeugteils 3 nicht in Parallellageszueinander verbleiben, sondern ebenfalls
ihre Winkelstellung zueinander verändern, sofern sie nicht unmittelbar zwischen
den beiden Fahrzeugteilen 2 und 3 angelenkt sind, sondern mit ihrem einen Ende an
dem mit dem Drehteller 7 verbundenen Mittelspant 6 angreifen. Dieser Umstand ist
darauf zurückzuführen, daß sich der Mittelspant 6 um den Gelenkpunkt 10 immer entsprechend
der Winkelhalbierenden zwischen den Längsachsen des vorderen Fahrzeugteils 2 und
des hinteren Fahrzeugteils 3 einstellt und hierdurch eine Änderung der Winkellage
zwischen den beiden
im Abstand nebeneinanderliegenden Nürnberger
Scheren 11 bzw.
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12 erzwingt. Aus dieser Winkeländerung zwischen den beiden nebeneinanderliegenden
Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 resultiert dann naturgemäß auch eine Abstandsänderung
zwischen den an der gleichen Querschiene 23 angreifenden Außengelenken 15. Damit
diese Abstandsänderung möglich ist, sind die Querschienen 23 mittig unterteilt,
so daß sie aus zwei zueinander spiegelbildlichen Teilabschnitten 23' und 23" bestehen.
Die einander zugewendeten Enden dieser beiden Teilstücke 23' und 23" greifen dabei
in ein Führungsrohr 24 ein, so daß sich in dessen Bereich eine teleskopartige Verschiebemöglichkeit
ergibt. Eine mögliche Ausgestaltung der teleskonartigen Verbindung zwischen den
beiden Teilstücken 23' und 23" der Querschienen ist dabei in den Fig. 12 und 13
angedeutet.
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Nach Fig. 13 haben dabei die beiden Teilstücke 23', 23" der Querschiene
23 jeweils einen hochkant stehenden Flachquerschnitt mit abgerundeten Kanten, dem
das Führungsrohr 24 so angepaßt ist, daß es einen langrunden Querschnitt erhält.
In den Seitenwänden hat das Führungsrohr 24 Löcher 25, die einerseits dazu dienen
können, Verbindungsbolzen 26 aufzunehmen, mittels denen eines der Teilstücke 23',
23" der Querschiene 23 eine feste Verbindung zum Führungsrohr 24 erhält. Andererseits
machen die Löcher 25 aber auch einen Luftaustausch zwischen dem Inneren des Führungsrohres
24 und der Umgebung möglich, welcher notwendig ist, wenn das andere Teilstück, bspw.
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das Teilstück 23' der Querschiene 23 sich mit geringsmöglichem Widerstand
im Führungsrohr 24 verschieben soll.
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Die teleskopartige Verstellbarkeit der Querschienen 23 läßt es zu,
daß sich diese in ihrer Länge entsprechend der jeweiligen Abstandsänderung zwischen
den nebeneinanderliegenden Niirnberger Scheren 11 bzw. 12 praktisch zwanglos völlig
selbsttätig einstellen, ohne daß sich Verspannungen ergeben. Da die Faltenbälge
4 und 5 selbst auch in Querrichtung genügend elastisch sind, können sie ohne weiteres
den sich ergebenden Querbewegungen folgen. Bei den bisherigen Ausführungen behinderten
dagegcn die starren Aluminiumprofil.e tlic Querstauchung von der normalen Breite,
den strichpunklierten @inien in Fig. @, auf die gestrichelten geraden äußeren Linien.
L)ics führte zu starken Verbiegungen und manchmal Brüchen der Aluminiumprofile.
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In manchen Fällen kann es sich als sinnvoll erweisen, auch auf der
Längsmitte der Fahrzeugteile 2 und 3 im Dachbereich eine weitere Nürnberger Schere
11' bzw. 12' vorzusehen, die baulich mit den beiden anderen Nürnberger Scheren 11
bzw. 12 völlig übereinstimmt. Die Außengelenke 15 dieser Nürnberger Scheren 11'
bzw. 12' bilden dann den Träger für die Führungsrohre 24 der Querschienen 23, so
daß deren beide Teilstücke 23' und 23" mit ihren freien Enden beweglich in die Führungsrohre
24 eingreifen können. Das Einstellverhalten für die Vorrichtung zum Stützen und/oder
Führen der Faltenbälge 4 und 5 läßt sich dadurch gegebenenfalls weiter verbessern.
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Denkbar wäre es auch, anstelle der mittleren Nürnberger Scheren 11'
und 12' Teleskopstreben einzubauen. Diese könnten jedoch nicht ohne weiteres als
Träger für die Führungsrohre 24 benutzt werden. In diesem Falle wäre dann die Ausbildung
der Querschienen 23 entsprechend Fig. 12 zu empfehlen.
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Die Fig. 3 läßt auch noch erkennen, daß bei einer Winkelverlagerung
zwischen den beiden Fahrzeugteilen 2 und 3 des Gelenkomnibusses 1 Lagenänderungen
auch zwischen der Bewegungsebene der Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 und der Längsebene
der Querschienen 23 stattfinden, die zu relativen Winkeländerungen zwischen den
Querschienen 23 und den Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 führen. Damit dies möglich
ist, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, die in den Fig.
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14 bis 16 als Ausführungsbeispiele gezeigt sind.
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Die Fig. 15 und 16 machen deutlich, daß jede der Nürnberger Scheren
11 bzw. 12 aus zwei gleichen, im Abstand nebeneinander liegenden Scherenelementen
27', 27" besteht und demzufolge ein Scherenpaar 27 bildet, welches wenigstens gemeinsame
Außengelenke 15 und Innengelenke 16 besitzt, während die Mittelgelenke 17 auch getrennt
voneinander ausgebildet sein können. Zur Bildung der gemeinsamen Außengelenke 15
werden Gelenkbolzen 28 verwendet, die von entgegengesetzten Seiten her die Lagerlöcher
in den Gelenkarmen 13 und 14
beider Scherenelemente 27' und 27"
durchgreifen. Auf die äußeren Enden des Gelenkbolzens 28 sind dabei jeweils Wickelfedern
29', 29" aufgesteckt, die mit ihrem einen Schenkel in einem Loch 30' bzw. 30" des
Gelenkbolzens 28 angreifen. Mit ihrem anderen Schenkel ist die Wickelfeder 29' am
Gelenkarm 13 des Scherenelementes 27 verankert, während die Wickelfeder 29" mit
ihrem anderen Schenkel am Gelenkarm 1-4 des anderen Scherenelementes 27" angreift.
Beide Wickelfedern 29' und 29" sind dabei in zueinander entgegengesetzten Richtungen
unter Spannung gesetzt, wodurch sichergestellt wird, daß der Gelenkbolzen 28 in
jeder Betriebsstellung der Nürnberger Schere immer in einer bestimmten Grundstellung
verbleibt.
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Im Abstandsbereich zwischen den beiden Scherenelementen 27' und 27"
des Scherenpaares 27 ist der Gelenkbolzen 28 mit einer Querbohrung 31 ausgestattet,
in die von oben her mit einem Gelenkzapfen 32 drehbar ein Gelenkkopf 33 sitzt, der
als Träger für die Querschiene 23 dient. Der Gelenkkopf 33 ermöglicht dabei die
jeweiligen Winkelstellungen zwischen den Ouerschienen 23 und den Nürnberger Scheren
11 bzw. 12 oder den Scherenpaaren 27, wie dies aus Fig. 3 erkennbar ist.
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Damit sich keinerlei Verklemmungen zwischen den Gelenkköpfen 33 und
den Gelenkbolzen 28 einstellen, die die einwandfreie Beweglichkeit beeinträchtigen
könnten, ist es zweckmäßig, dem Gelenkbolzen 28 eine etwa tonnenförmig bombierte
Mantelfläche zu geben und die Bohrung 31 zu ihren offenen Enden hin jeweils konisch
zu erweitern. Hierdurch können die Gelenkköpfe 33 relativ zu den Gelenkbolzen 28
in geringem Umfang Ausgleichsbewegungen ausführen. Diese treten bei Relativbewegungen
zwischen den Fahrzeugteilen 2 und 3 auf, die über diejenigen bei einer Kurvenfahrt
hinausgehen, bspw. durch Buckel und Senken im Straßenprofil und durch Verwindung
gegeneinander.
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Auch für die Befestigungsstellen 15' und 15" der Nürnberger Scheren
an den Fahrzeugteilen liegen ähnliche Verhältnisse
vor, nämlich
große Verformungen um die Hochachse nach Fig. 3, aber nur kleine Verformungen um
die beiden anderen Achsen.
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Daher kann hier möglicherweise auf ein in allen Richtungen stark verformbares
Kugelgelenk oder dergleichen verzichtet und bspw. eine ähnliche Konstruktion wie
in Fig. 15 gezeigt, gewählt werden. Dabei besitzt ein Gelenkzapfen seine Verdickung
nicht oberhalb sondern unterhalb des Gelenkbolzens 28, so daß dieser und damit die
ganze Nürnberger Schere von unten unterstützt wird, während der Gelenkzapfen starr
mit dem zugehörigen Fahrzeugteil 2 oder 3 oder dem Mittelspant 6 verbunden wird.
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Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß bei Benutzung der vorstehend
beschriebenen Vorrichtungen zum Stützen und/ oder Führen von zwischen zwei aneinander
angelenkten Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen vorgesehenen elastischen Verbindungsbäl(Ten
auch die Möglichkeit gegeben ist, nicht nur äußere Faltenbälge 4 und 5 vorzusehen,
sondern parallel dazu auch noch innere Faltenbälge anzuordnen, wie dies in den Fig.
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10 und 14 angedeutet ist. In diesem Falle werden dann die Niirnberger
Scheren 11, 12 bzw. die Scherenpaare 27 zwischen den beiden Faltenbälgen eingebaut,
so daß sie zum Fahrgastraum hin abgeschirmt sind und eine wesentlich erhöhte Wärmedämmung
erreicht wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind der äußere Faltenbalg 4
und der innere Faltenbalg 34 einstückig durch Querstege miteinander verbunden, wobei
die Querstege im Einbaubereich der Nürnberger Scheren jeweils mit Durchbrüchen versehen
sind.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist der innere Faltenbalg 34
vom äußeren Faltenbalg 4 baulich völlig getrennt ausgeführt. Der innere Faltenbalg
34 ruht dabei auf Querschienen 35, die eine ähnliche Formgebung haben wie die Querschienen
23. Die Querschienen 35 sind dabei über Hängelaschen 36, die bspw. aus Draht geformt
wurden, an den Gelenkbolzen der Mittelgelenke
17 aufgehängt, wobei
die Hängelaschen 36 Löcher durchdringen, die sich im Faltenkamm des Faltenbalges
34 befinden. Hierbei können einstückige Querschienen 35 ohne teleskopartige VErschiebung
im Mittelbereich verwendet werden, da die pendelnde Aufhängung an Hängelaschen 36
Querbewegungen ermöglicht.
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Wenn nur äußere Faltenbälge 4 bzw. 5, aber keine inneren Faltenbälge
34 vorhanden sind, empfiehlt es sich, die Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 oder die
Scherenpaare 27 in Manschetten unterzubringen, die zum Fahrgastraum hin einen Schutz
bieten, ohne die Beweglichkeit der Nürnberger Scheren zu beeinträchtigen.
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Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, zusätzlich zu den
im Dachbereich des Gelenkomnibusses 1 bzw. der Fahrzeugteile 2 und 3 vorgesehenen
Nürnberger Scheren 11 bzw. 12 auch seitlich und unten noch entsprechende Nürnberger
Scheren anzuordnen, wenn hierdurch die Funktionssicherheit der Faltenbälge 4 und
5 verbessert werden kann.