DE857390C - Kupplung zum Ankuppeln eines nur auf einer Hinterachse laufenden Schienenfahrzeugs an ein auf mindestens vier Raedern laufendes Fahrzeug (z. B. an eine Lokomotive) - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. NOVFMBER 195?

Λ 3715 Π / 30 J

(V. St. A.)

Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungen für Eisenbahnwagen, die insbesondere zum Ankuppeln eines auf zwei Rädern laufenden Schienenfahrzeugs an eine Lokomotive oder einen auf vier oder mehr Rädern laufenden Wagen dienen.

Zur Erzielung hoher Geschwindigkeiten bei Eisenbahnzügen in Kurven hat es sich als nützlich herausgestellt, dafür zu sorgen, daß in der Kurve die lotrechte Ebene, in der die Berührungspunkte der Radflanschen und Laufflächen der Räder eines Radsatzes liegen, zur inneren Schiene der Kurve leicht geneigt ist. Erhalten die Laufräder eine solche Richtung, so suchen sie beim Durchlaufen einer Kurve mit hoher Geschwindigkeit erheblich weniger oder gar nicht mehr über den Kopf der äußeren Schiene hinwegzuklettern.

Dieses Ergebnis soll erfindungsgemäß bei einem Zuge erreicht werden, dessen einachsige Wagen so aneinandergekuppelt sind wie bei Straßenfahrzeugen Anhänger an Sattelschleppern. Mithin hat jedes Schienenfahrzeug dieser Art hinten eine Achse, während es sich mit seinem vorderen Ende mittels einer Zugkupplung auf den vorauslaufenden Wagen stützt. Hierbei ist es nun für die Zwecke der Erfindung erforderlich, daß auf der Mittellängsebene des Wagens liegende Punkte jederzeit auf der Innenseite der Gleismittelebene verbleiben. Wird ein derartiger Wagen an ein ent-

sprechendes vorauslaufendes Fahrzeug mittels einer festen Zunge angekuppelt, die in der Mitte der durch die Radachse des vorauslaufenden Wagens verlaufenden lotrechten Ebene an dem vorauslaufenden Wagen drehbar ist, so ist das Problem damit gelöst. Denn der einzige Punkt der Mittellängsebene des angehängten Wagens, welcher in der lotrechten Mittelebene der Gleismitte liegt, ist der Punkt der Ankupplung an den vorauslaufenden ίο Wagen sowie die Achse des Wagens. Das Problem wird verwickelter, wenn man das Schienenfahrzeug an eine Lokomotive oder an einen Wagen ankuppeln muß, der auf zwei Drehgestellen läuft, wobei die Schwenkachsen der Drehgestelle von den Enden des Fahrzeugs bzw. der Lokomotive einen gewissen Abstand haben. Unter solchen Umständen würde ■es offenbar nicht möglich sein, die feste Kupplungsstange des anzukuppelnden Fahrzeugs an der Loko-. motive in dem Punkt der Schwenkachse des hinteren Drehgestells zu befestigen. Vielmehr ist es erwünscht, den Anhänger irgendwie am hinteren Ende der Lokomotive anzukuppeln. Je nach dem Abstand, um den das hintere Ende der Lokomotive über den Schwenkzapfen des hinteren Drehgestells nach hinten herausragt, liegt die Mitte der Rückwand der Lokomotive stets mehr oder weniger weit außerhalb einer durch die Gleismitte verlaufenden senkrechten Ebene, wenn der Zug eine Kurve durchläuft. Wird nun ein lediglich auf einer hinteren Radachse laufender Anhänger an das hintere Ende einer solchen Lokomotive durch eine feste Kupplungsgabel angekuppelt, die gelenkig in der Mitte der Lokomotivenrückwand angreift, so würde dadurch das Maß verringert werden, um das die Radachse nach innen verschwenkt ist. Dementsprechend würde sich das Biestreben des Außenrades erhöhen, auf den Kopf der äußeren Schiene hinaufzuklettern, wenn stark gekrümmte Kurven mit hoher Geschwindigkeit durchfahren werden. Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, für Schienenfahrzeuge der Sattelschlepperbauart eine Kupplung zu schaffen, welche dafür sorgt, daß alle in der Längsmittelebene des Fahrzeugs liegenden Punkte beim Durchfahren einer Kurve auf der Innenseite der Gleismittelebene verbleiben und daß daher die Räder der Wagenachse beim Durchlaufen der Kurve nach innen gerichtet sind. Die Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs ι angegeben.

Weitere Aufgaben und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus 'der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigt Fig. ι die Seitenansicht der Kupplung, Fig. 2 den in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1 gesehenen Grundriß,

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung der Kupplung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des mit der Kupplung versehenen Zuges,

Fig. 5 eine Einzelheit der Zugstange der Kupplung.

Der Pufferbalken der Lokomotive 111 hat einen abwärts ragenden Vorsprung 1 in Gestalt eines unigekehrten Pyramidenstumpfes, der dim Zweck dient, die Ankupplung eines Niederflurwagens 71 (Fig. 4) derart zu ermöglichen, daß die Kupplung etwa in der gleichen Höhe liegt wie das Fahrgestell 70 dieses auf einer hinteren Radachse ruhenden Wagens 71.

An dem mittleren unteren Ansatz 1 des Puffcrbalkens der Lokomotive ist ein rechteckiges kastenförmiges Glied 2 (Fig. 1 und 3) befestigt, das zwei Paar rückwärtiger, im Abstand übereinanderliegender Arme 3 aufweist. Diese tragen Lagerzapfen 11 für zwei waagerecht schwenkbare Zugstangen 4. Die Zugstangen 4 bestehen je aus zwei flachen rechteckigen Schienen 5 und 6. die einander überlappend durch drei senkrechte Bolzen 7 miteinander verschraubt sind.

Die Schienen 5 haben ein abgerundetes Vorderende 51, das durchlocht ist, um ein im wesentlichen zylindrisches hohles Lagerteil 8 (Fig. 1) aufzunehmen. Dieses enthält einai federnden Puffer (z.B. Gummiring) zur Dämpfung der Zug- und Druckstoße in der Kupplung. Durch die mittlere Bohrung der Lagerteile 8 geben die Zapfen 11 hindurch, die drehbar in den Armen 3 sitzen und der schwenkbaren Lagerung der Zugstangen 4 dienen.

An ihrer L'nterseite haben die Schienen 5 je einen hohlen Ansatz 12 zur Aufnahme eines waagerechten, gleitend darin geführten, unter Federdruck stehenden Schiebers 13 mit einer Xase (s. bes. Fig. 5). Der Schieber ist in seiner Lage gesichert durch eine Deckplatte 14. Die Nase des Schiebers 13 wird durch eine unter Druckspannung stehende Schraubenfeder 15 nach hinten gedrückt und kann in «feine Kerlje 50 der Schiene 6 eingreifen. Die Schiene 5 hat ferner auf ihrer Oberseite zwei im Abstand voneinander angeordnete Ösen 16, welche zwischen dem mittleren und dem hintersten Schraubenbolzen 7 liegen und einen waagerechten Lagerzapfen 161 aufnehmen, auf welchem eine Zugstange 19 mit ihrem unteren Ende gelagert ist.

Die andere. Schiene 6 der Zugstange 4 ist an ihrem Vorderende 49 (Fig. 5) abgerundet, und zwar liegt diese Abrundung konzentrisch zu dem mittleren Verbindungsbolzen 7. Die erwähnte Kerbe 50 liegt in der Mitte des abgerundeten Endes 49 der Schiene 6. Sind die Schienen 5 und 6 mitein- u_o ander ausgerichtet, so kann die Nase des Schiebers 13 in die Kerbeso eingreifen. Die hinteren Enden der Schienen 6 sind ebenfalls abgerundet und mit Ausnehmungen 54 zur Aufnahme zylindrischer Lagerkörper 22 versehen (Fig. 1), die den Lagerkörpern 8 entsprechen. Die Lagerkörper 22 sind zwischen den Flanschen eines U-Trägers 23 gelagert, der sich waagerecht quer über die Vorderseite des einachsigen angehängten Wagens 71 erstreckt (Fig. 3) und liegend mit seiner offenen Seite nach vorn angeordnet ist. Am besten wird der U-Träger 23 an dem vorderen Ende des Länigsmittelträgers 24 des Fahrgestells befestigt. Die Flanschen des Trägers 23 weisen an ihren vorderen Kanten zur Versteifung nach einwärts gerichtete Urnbiegungen 55 auf. Die Lagerkörpetr 22 sind in

dem Träger 23 durch Lagerzapfen 25 gelagert, die durch Bohrungen der Flanschen des U-Trägers und durch die Mittedöffiiung der Lagerkörper 22 hindurchgehen. Wie Fig. 2 zeigt, haben die Lagerzapfen 25 im Träger 23 den gleichen Abstand von der Länigsmittelel>enie< des Wagens 71. Dieser Abstand ist etwas größer als derjenige der in den Annen 3 sitzeiuk-n Lagerzapfen 11 der Lokomotive 111. Infolgedessen bilden der Pufferbalken, die Zugstangen 4 und der Träger 23 ein Viereck, das beim Befahren eines gerade verlaufenden Geleises., also bei paralleler Lage des Balkens und des Trägers 23 ein Trapez bildet, dessen Seiten von den Zugstangen 4, dessen Grundseite von dem U-Träger 23 und dessen Überseite von dem Pufferbalken ι gebildet werden. Die Zugstangen;4 sind so gelegen, daß sich ihre Achsen im Punkt 72 (Fig. 2), dem Drehpunkt des hinteren Fahrgestells 73 der Lokomotive iii, l>eim Befahren eines gerade verlaufenden Streckenabschnitts schneiden. Hingegen verstellt sieh das Viereck 1, 4 und 23 beim Befahren einer Kurve und hält die Längsmittelebene des hinteren Fahrzeugs 71 auf den Punkt 72 gerichtet. Die Zugstangen 4 werden in der richtigen Lage gegenüber den Achsen der Lagerteile 8 gehalten. Die Zugstangen 19 greifen mit ihren unteren Enden drehbar mittels der Zapfen 161 an den Schienen ς an. Mit ihren oberen Enden sind die Zugstangen 19 in entsprechender Weise gelenkig an schwenkbaren Armen 28 befestigt, die zwischen waagerechten, übereinander angeordneten Lagerböcken 29 geführt und durch lotrechte Zapfen 30 in einer" waagerechten Ebene an den Lagerböcken schwenkbar gelagert sind. Die Lagerböcke 29 sitzen oben an den rückwärtigen Eckpfosten der Lokomotive iii und sind in einem so großen waagerechten Abstand voneinander angeordnet, daß die Schwenkachsen der Arme 28 gleichachsig zu den in den Armen 3 angeordneten Zapfen 11 liegen. Die Zugstangen 19 sind daher um lotrechte Achsen 30 schwenkbar, die zu den Zapfen 11 der Zugstange 4 ausgerichtet sind.

Die beschriebenen Teile 4, 11, 19 und 30 bilden also zwei starre lotrechte rechtwinkelige Dreiecke, deren senkrechte Seite mit den Achsen 11, 30 zusammenfällt, deren waagerechte Seite von den Zugstangen 4 gebildet wird und deren Hypothermie von den schräg verlaufenden Zugstangen 19 gebildet wird. Die Schienen 6 werden auf diese Weise in einer unveränderlichen Höhenlage gegenüber der Lokomotive 111 abgestützt. Alit Hilfeides U-Trägers 23 und des Wagenlängsmittelträgers 24 stützt sich daher der auf einer Hinterachse ruhende angehängte Wagen 71 in der richtigen Höhe oberhalb der Schiene auf die Lokomotive 111. Die dynamische Wirkung der abgefederten Hinterräder wird bei der waagerechten Schwenkbewegung durch die kugelige Verbindung am Lager 22 gedämpft.

Beim Befahren eines geraden Geleises liegen die Rückwand der Lokomotive 111 und die Vorderwand des angehängten Wagens>7i parallel zueinander. Da ferner die Zugstangen 4 gleich lang sind, bildet dann das von der Lokomotive, dem Wagen und den Zugstangen 4 dargestellte Viereck ein symmetrisches Trapez. Die Lokomotive übt auf die beiden Zugstangen 4 die gleiche Zugkraft aus, und daher liegt der Wagen mit seiner Vorderseite dem Gleis gegenüber ausgerichtet. Läuft der Zug aber durch eine Kurve, wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, so bildet das Viereck nicht mehr ein Trapez, da ja die Rückwand der Lokomotive und die Vorderwand des angekuppelten Wagens nicht mehr parallel zueinander verlaufen. Da das Hinterende der Lokomotive und die daran befindlichen Gelenkpunkte 11 sich in einem festen Abstand von dem Krümmungsmittelpunkt einer Kurve von gleichbleibendem Krümmungsradius befinden und da alle Seiten des Vierecks von bestimmter Länge sind, ändern die Zugstangen, 4 und der vordere Balken des angehängten Wagens ihre Stellungen gegenüber dem Gleis in der Weise, daß die hinteren Enden der Zugstangen 4 nach dem KrümmurtgS-mittelpunkt der Kurve hin verstellt werden. Dadurch wird also die Mitte der Vorderseite des angekuppelten Wagens in Richtung auf den Krümmungsmittelpunkt der Kurve verstellt, was zur Folge hat, daß die die Radachse aufnehmende lotrechte Ebene gegenüber der Kurve etwas einwärts gerichtet wird. Dadurch wird erreicht, daß das Außenrad nur in geringem Maße über den Kopf der Außenschiene zu klettern sucht.

Normalerweise bleibt zwar das Schienenfahrzeug 71 an der Lokomotive in angekuppelt, doch kann man es auch abkuppeln. Zu diesem Zweck muß man die Schraubenbolzen 7 aus den Zugstangeini 4 entfernen. Ist das geschehen, kann man die Schienen. 5 und die schräg verlaufenden Zag*stangetn 19 um ihre lotrechten Achsen 11, 30 schwenken und an die Rückwand der Lokomotive heranklappen. In ähnlicher Weisei kann man die Schienen 6 um die Lager 22 schwenken und sie in den U-Träger 23 hineinschieben.

Zum Zwecke der Ankupplung des Wagens, auch dann, wenn dieser sich nicht im richtigen Abstand von der Lokomotive, sondern in einem geringeren _loj Abstand befindet, bringt¹ man die mittleren Bolzenlöcher der Schienen 5 und 6 zur Deckung und steckt dort einen Bolzen 7 hindurch, so daß die Schienen die in Fig. 2 gestrichelt gezeigte Lage einnehmen. Setzt man die Lokomotive in Gang, so gelangen die n_o Schienen 5 und 6 von selbst in die gestreckte Lage, worauf die Nasen der Schieber 13 in die Kerben 50 der Schienen 6 einschnappen und diese gegenüber den Schienen 5 in ausgerichteter Lage sperren. Man kann dann die übrigen Verbindungsbolzen^ einsetzen und die Schienen 5 und 6 fest zusammenschrauben, worauf die Fahrzeuge in und 71 fest miteinander gekuppelt sind.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Kupplung zum Ankuppeln eines nur auf einer Hinterachse laufenden Schienenfahrzeugs an ein auf mindestens vier Rädern laufendes Fahrzeug (z. B. an eine Lokomotive), dadurch

   gekennzeichnet, daß zwei gleich lange Zugstangen (4), welche das vordere Ende des hinteren Fahrzeugs (71) an das hintere Ende des vorderen Fahrzeugs (in) kuppeln, an dien beiden Fahrzeugen gelenkig angeschlossen sind und in einer im wesentlichen waagerechten Ebene durch aufrechte Stangen (19) gehalten werden, die an den Zugstangen (4) einerseits und an dem vorderen Fahrzeug (in) andererseits gelenkig angeschlossen sind.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (25, 54) zwischen den Zugstangen (4) und dem Fahrgestell (70) des hinteren Fahrzeugs (71) einen größeren Abstand voneinander haben¹ als die Geknke (11, 30) zwischen den Zugstangen (4) und dem vorderen Fahrzeug (in) und daher in Richtung auf dieses aufeinander zu laufen.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kupplungsstangeni (4) in waagerechter Lage haltenden aufrechten Stangen (19) an dem Aufbau des vorderen Fahrzeugs (in) angelenkt sind.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zugstange (4) aus zwei lösbar vereinigten Schienen (5, 6) besteht.
5. 5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zugstangen (4) bil-

   denden Schienen (5, 6) durch eine selbsttätig einschnappende Sicherung (13, 50) in ausgerichteter Lage zueinander gesichert sind.
6. 6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung aus einem an der einen Schiene (5) angebrachten, unter Federdruck stehenden Schieber (13) besteht, der in eine Kerbe (50) an der anderen Schiene (6) eingreift, wenn die beiden Schienen ausgerichtet zueinander liegen.
7. 7. Eisenbahnzug mit einem auf Drehgestellen laufenden vorderen Fahrzeug unter Verwendung der Kupplung nach jeder der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ankupplung des nur auf Hinterrädern laufenden Fahrzeugs die beiden Zugstangen (4), infolge entsprechender Bemessung des Abstandes ihrer Gelenkzapfen (25, 11), auf gerader Strecke eine Schräglage einnehmen, bei der sich ihre Längsachsen in der Drehachse (72) des hinteren Drehgestells des vorderen Fahrzeugs (in) schneiden.
8. 8. Kupplung nach Anspruchs oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf rechten Stangen (19), welche die Zugstangen (4) in waagerechteir Lage halten und gegebenenfalls das Gewicht des angekuppelten Fahrzeugs tragen, an dem vorderen Fahrzeug (in) um Achsen! (30) schwenkbar sind¹, die ausgerichtet zu den Schwenkachsen (11) der darunter befindlichen Zugstangen (4) liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5513 11.52