DE69818387T2

DE69818387T2 - Gelenkkupplung

Info

Publication number: DE69818387T2
Application number: DE69818387T
Authority: DE
Inventors: Sylvie Jeunehomme; Jean-Claude Gaiguant
Original assignee: Alstom Transport SA
Current assignee: Alstom Transport SA
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2004-07-01
Also published as: CA2246000A1; EP0906860A1; FR2769276B1; ES2209081T3; FR2769276A1; US6234702B1; EP0906860B1; DE69818387T9; JPH11165636A; KR19990036845A; JP4155636B2; CA2246000C; DE69818387D1; KR100540406B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbindungsvorrichtungen zwischen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, im allgemeinen mit einer Gelenkzuggarnitur, und sie erstreckt sich vor allem auf eine Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen, insbesondere zwischen zwei Schienenfahrzeugen.
In dem Dokument DE-AS-1 040 063 wird eine Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen offengelegt, die eine Drehfunktion und eine Dämpfungsfunktion besitzt, wobei jede Drehfunktion und Dämpfungsfunktion durch unterschiedliche Elemente ausgeführt werden. Doch eine solche Gelenkverbindung hat den Nachteil, dass keine winkligen Ausfederungen um die Längsachse herum möglich sind und sie deshalb nicht einem Neigezug angepasst ist. In dem Dokument EP-A-O 667 271 der Antragstellerin wird eine Gelenkkupplung zwischen zwei Schienenfahrzeugen beschrieben, die auf einem Drehgestell in der Mitte zwischen den beiden Schienenfahrzeugen ruht, und folgendes besitzt:

– ein wulstförmiges Teil, das mit einem der Fahrzeuge verbunden ist
– ein Stützteil, das mit dem anderen Fahrzeug verbunden ist
– einen zylindrischen Drehzapfen, der an einer Fußplatte befestigt ist und in eine zylindrische Bohrung eingreift
– ein wulstförmiges Gelenkelement, das an der genannten Fußplatte befestigt ist, und die Gelenkverbindung zwischen der genannten Fußplatte und dem genannten wulstförmigen Teil gewährleistet.

Ein wulstförmiges Gelenkelement gewährleistet die Gelenkverbindung zwischen einer Fußplatte und dem wulstförmigen Teil.
Bei diesem wulstförmigen Gelenkelement handelt es sich um eine zusammengesetzte Konstruktion aus aufeinanderfolgenden, mehrfachen Schichten aus Metall und Gummi, die von unterschiedlicher und zunehmender Festigkeit sein können.
Ein Hauptnachteil der Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge, die in diesem Dokument nach früherem Stand der Technik beschrieben worden ist, besteht darin, dass sie nur geringe winklige Ausfederungen erlaubt.
In dem besonderen Fall von Neigezügen erlaubt die Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge, die in diesem Dokument nach früherem Stand der Technik beschrieben worden ist, nicht, die Ausfederung um die Längsachse herum abzustützen, ohne dass dabei eine Rückhaltekraft erzeugt wird.
Diese Rückhaltekraft hat den grundlegenden Nachteil, dass sie zu einer Verdrehung des Wagenkastens führt.
Die Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge, die in diesem Dokument nach früherem Stand der Technik beschrieben worden ist, hat den Nachteil, dass sie starr ist und deshalb zu einer Verwindung der Wagenkästen der Neigezüge führt, wenn die Gleise in einer Kurve verlaufen.
Ein Ziel der Erfindung ist auch eine Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, die die Ausfederung um die Längsachse herum aufnimmt, ohne eine Rückhaltekraft zu erzeugen, um jegliche Verdrehungen des Wagenkastens zu vermeiden.
Gemäß der Erfindung ruht die Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, auf einem Drehgestell in der Mitte zwischen den genannten beiden Fahrzeugen, wobei die genannte Gelenkkupplung eine Drehfunktion und eine Dämpfungsfunktion besitzt, wobei jede Drehfunktion und Dämpfungsfunktion durch unterschiedliche Elemente erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes besitzt:

– ein Kugelgelenk, das ein erstes, allgemein kugelförmiges Element mit einem zweiten, externen Element verbindet, das frei drehend auf dem ersten Element angeordnet ist, wobei das erste Element mit einem Stützteil verbunden ist, das mit dem Untergestell des Wagenkastens eines der beiden Fahrzeuge verbunden ist
– elastische Elemente, die sich gegen die Außenfläche des zweiten Elementes des Kugelgelenks abstützen
– eine Scheibe, die sich auf den elastischen Elementen abstützt, und die mit dem Untergestell des Wagenkastens des anderen Fahrzeugs verbunden ist.

Die Gelenkkupplung der Erfindung erfüllt auch mindestens eines der folgenden Merkmale:

– das Stützteil stützt ein mittleres, wulstförmiges Teil, das eine kegelstumpfartige Auflagefläche besitzt und das erste Element des Kugelgelenks besitzt einen hohlen Abschnitt in der Mitte, der die kegelstumpfartige Auflagefläche des Mittelteils überlappt
– das wulstförmige Teil in der Mitte besitzt in seinem oberen Teil eine kegelstumpfartige Auflagefläche und ist mit seinem unteren Teil mit dem Untergestell des Wagenkastens eines der beiden Fahrzeuge verbunden
– das Kugelgelenk verbindet ein erstes, allgemein kugelförmiges Element mit einem zweiten, externen Element, das frei drehend an dem ersten Element angeordnet ist
– bei den elastischen Elementen handelt es sich um zwei, allgemein halbkreisförmige Elemente, die symmetrisch zu beiden Seiten des Kugelgelenks und der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, so dass sie sich gegen die Außenfläche des zweiten Elementes des Kugelgelenks abstützen können
– die Scheibe ist zwischen dem Untergestell des Wagenkastens eines der Fahrzeuge und einem Stützteil der Gelenkkupplung angeordnet
– die Scheibe hält das zweite Element des Kugelgelenks auf dem ersten Element des Kugelgelenks
– das Stützteil ist mit dem Untergestell des Wagenkastens eines der beiden Fahrzeuge verbunden
– das Stützteil nimmt das mittlere, wulstförmige Teil an seinem Unterteil auf
– der vertikale Drehzapfen der Sicherungsschraube greift in den Mittelpunkt des mittleren, wulstförmigen Teils ein und ist mit einem Gewinde am mittleren, wulstförmigen Teil befestigt
– das mittlere, wulstförmige Teil ist für die Aufnahme des Antriebs Untergestell/ Drehgestell in seinem Unterteil durchbrochen.

Ein Vorteil der Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge der Erfindung besteht darin, dass sie wegen ihres geringen Platzbedarfs besonders flach ist.
Ein weiterer Vorteil der Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge der Erfindung besteht darin, dass sie in Gliederzüge mit und ohne Neigetechnik integriert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Gelenkkupplung der beiden Schienenfahrzeuge der Erfindung besteht darin, dass die Flurhöhe für die Durchgangsmöglichkeit um ca. 200 mm gesenkt werden kann.
Weitere Zielsetzungen, die für die Erfindung charakteristisch und vorteilhaft sind, ergeben sich aus der Lektüre der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsart der Gelenkkupplung der zwei Schienenfahrzeuge, wobei die Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Längssymmetrieebene einer Gelenkkupplung gemäß der Erfindung.
2 einen Schnitt von oben durch eine Horizontalebene der Gelenkkupplung gemäß der Erfindung
3 einen Schnitt von der Stirnseite durch eine querverlaufende Ebene der Gelenkkupplung gemäß der Erfindung.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal ist die Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen A, B, insbesondere Schienenfahrzeugen, die auf einem (nicht gezeigten) Drehgestell in der Mitte zwischen den beiden Fahrzeugen ruht, und die eine Drehfunktion und eine Dämpfungsfunktion besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass jede Drehfunktion und Dämpfungsfunktion durch unterschiedliche Elemente ausgeführt wird.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, besitzt die Gelenkkupplung ein mittleres, wulstförmiges Teil 3 mit einer kegelstumpfartigen Auflagefläche 3A, einem Kugelgelenk 1, 2, das einen kegelförmigen, hohlen Abschnitt in der Mitte 1A aufweist, der die kegelstumpfartige Auflagefläche 3A des mittleren, wulstförmigen Teils 3 überlappt, elastische Elemente 4, eine Scheibe 5 und eine Sicherungsschraube 6 mit einem vertikalen Drehzapfen 6A.
Das mittlere, wulstförmige Teil 3 besitzt in seinem oberen Bereich die kegelstumpfartige Auflagefläche 3A und ist mit seinem unteren Bereich mit dem Untergestell 9 des Wagenkastens eines der beiden Fahrzeuge B verbunden.
Das Kugelgelenk 1, 2 verbindet ein erstes, allgemein kugelförmiges Element 1 mit einem zweiten, externen Element 2, das frei drehend auf dem ersten Element 1 angeordnet ist.
Bei den elastischen Elementen 4 handelt es sich vorzugsweise um zwei, allgemein halbkreisförmige Elemente, die symmetrisch zu beiden Seiten des Kugelgelenks 1, 2 und der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, so dass sie sich gegen die Außenfläche des zweiten Elementes 2 des Kugelgelenks 1, 2 abstützen können.
Die Scheibe 5 ist zwischen dem Untergestell 9 des Wagenkastens eines der Fahrzeuge B und einem Stützteil 12 der Gelenkkupplung angeordnet.
Mit der Scheibe 5 wird das zweite Element 2 der Gelenkkupplung 1, 2 auf dem ersten Element 1 der Gelenkkupplung 1, 2 festgehalten.
Das Stützteil 12 ist mit dem Untergestell 9 des Wagenkastens eines der Fahrzeuge B verbunden und es besteht beispielsweise aus mehreren, untereinander verschweißten Elementen.
Das Stützteil 12 nimmt mit seiner Unterseite das mittlere, wulstförmige Teil 3 auf.
Das vertikale Drehgelenk 6A der Sicherungsschraube 6 greift in den Mittelpunkt des mittleren, wulstförmigen Teils ein und ist mit einem Gewinde 3B am mittleren, wulstförmigen Teil 3 befestigt.
Das mittlere, wulstförmige Teil 3 ist für die Aufnahme des Antriebs Untergestell/Drehgestell 11 in seinem unteren Teil durchbrochen.
Durch die Sicherungsschraube 6 wird ein Ausscheren der Einheit beispielsweise bei Mängeln in den Gleisen vermieden.
Eine obere Schutzhaube 7 und ein unterer Bund 8 verhindert ein Hochschleudern beispielsweise von Schotter, der die Gelenkkupplung beschädigen könnte.
Die Scheibe 5 ist mit dem Untergestell 10 des Wagenkastens des anderen Fahrzeugs A verbunden.
Die Scheibe 5 ist unverformbar und an jedem ihrer Enden ist ein Anschlag ausgebildet.
Die Scheibe 5 ist je nach Art der Eisenbahnfahrzeuge, an die sie montiert ist, kalibriert. Die Widerstandsfähigkeit dieses Teils schwankt beispielsweise zwischen 20 kN und 3000 kN.
Die Scheibe 5 kann aus Stahl, aus einer Titanlegierung, aus einer Aluminiumlegierung oder aus Verbundwerkstoffen hergestellt sein.
Die elastischen Elemente 4, die symmetrisch zu beiden Seiten des Kugelgelenks 1, 2 und der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind, nehmen die Energie auf, indem sie eine hohe, längsseitige Flexibilität gewährleisten
Die elastischen Elemente 4 weisen eine hohe, querverlaufende Festigkeit auf.
Diese Energieaufnahme erfolgt in Längsrichtung des Fahrzeugs, insbesondere während der Traktionen-Bremsungen und Kopplungsmanöver, und verhindert jede Gefahr des Verstemmens des Kugelgelenks 1, 2.

Claims

Gelenkkupplung zwischen zwei Fahrzeugen A, B, insbesondere Schienenfahrzeugen, die auf einem Drehgestell in der Mitte zwischen den genannten Fahrzeugen ruht, wobei die genannte Gelenkkupplung eine Drehfunktion und eine Dämpfungsfunktion besitzt, wobei jede Drehfunktion und Dämpfungsfunktion durch unterschiedliche Elemente ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes aufweist:
– ein Kugelgelenk (1, 2), das ein erstes, allgemein kugelförmiges Element (1) mit einem zweiten, externen Element (2) verbindet, das frei drehend auf dem ersten Element (1) angeordnet ist, wobei das erste Element (1) mit einem Stützteil (12) verbunden ist, das mit dem Untergestell (9) des Wagenkastens eines der Fahrzeuge B verbunden ist,
– elastische Elemente (4), die sich gegen die Außenfläche des zweiten Elementes (2) des Kugelgelenks abstützen,
– eine Scheibe (5), die sich auf den elastischen Elementen (4) abstützt, und die mit dem Untergestell (10) des Wagenkastens des anderen Fahrzeugs A verbunden ist.
Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Stützteil (12) ein mittleres, wulstförmiges Teil (3) stützt, das eine kegelstumpfartige Auflagefläche (3A) besitzt und dass das erste Element (1) des Kugelgelenks einen hohlen Abschnitt in der Mitte (1A) besitzt, der die kegelstumpfartige Auflagefläche (3A) des Mittelteils (3) überlappt.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wulstförmige Teil in der Mitte (3) in seinem oberen Teil die kegelstumpfartige Auflagefläche (3A) besitzt, und mit seinem unteren Teil mit dem genannten Untergestell (9) verbunden ist.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 3, wobei es sich bei den elastischen Elementen (4) um zwei, allgemein halbkreisförmige Elemente handelt, die symmetrisch zu beiden Seiten des Kugelgelenks (1, 2) und der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet sind.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei die Scheibe (5) zwischen dem Untergestell (9) des Wagenkastens eines der Fahrzeuge B und dem Stützteil (12) der Gelenkkupplung angeordnet ist.
Gelenkkupplung nach Anspruch 5, wobei die Scheibe (5) das zweite Element (2) des Kugelgelenks (1,2) auf dem ersten Element (1) des Kugelgelenks (1, 2) hält.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei das Stützteil (12) das mittlere, wulstförmige Teil (3) an seinem Unterteil aufnimmt.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, wobei der vertikale Drehzapfen (6A) einer Sicherungsschraube (6) in den Mittelpunkt des mittleren, wulstförmigen Teils (3) eingreift und mit einem Gewinde (3B) am mittleren, wulstförmigen Teil (3) befestigt ist.
Gelenkkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, wobei das mittlere, wulstförmige Teil (3) für die Aufnahme des Antriebs Untergestell/ Drehgestell (11) in seinem Unterteil durchbrochen ist.