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Kupplungsvorrichtung zwischen zwei Schienenfahrzeugen, insbesondere
zwischen Lokomotive und Schlepptender Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung
zwischen zwei Schienenfahrzeugen, insbesondere zwischen Lokomotive und Schlepptender.
Eine solche Kupplungsvorrichtung hat im wesentlichen drei Aufgaben zu erfüllen:
i. Übertragung der Zug- und Druckkräfte, --. Verminderung der Richtkräfte im Bogen
bei Vor- und Rü.ckwärtsfahrt, ohne den Übergang aus der Geraden in einen Bogen und
aus einen Bogen in einen Gegenbogen zu beeinträchtigen, 3. Begünstigung der Laufruhe
in der Geraden. Bei -der bisher bekannten und gebräuchlichen Tenderkupplung wird
die Übertragung der Zugkräfte durch ein Kuppeleisen mit Langlöchern, die Übertragung
der Druckkräfte sowie die Laufruhe in der Geraden durch eine Stoßfeder mit Stoßpuffern
bewirkt, während eine Lösung der zweiten Aufgabe mit der bekannten Tenderkupplung
meistens nicht möglich ist.
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Bei symmetrischen oder fast symmetrischen Gelenk-, inisbesondere Brückengelenkfahrzeugen
wird die zweite Aufgabe in bekannter Weise durch eine oder mehrere Querfedern zwischen
den einander zugekehrten Enden der beiden Teilfahrzeuge gelöst. Bei einem unsymmetrischen
Gelenkfahrzeug, z. B. bei einer Lokomotive mit Schlepptender, ist es praktisch unmöglich,
eine Querfeder dort einzubauen, wo sie im Bogen bei Vor- und Rückwärtsfahrt
am
günstigsten wirkt, d. h. an der Stelle einzubauen, wo große Querverschiebungen zwischen
den beiden Teilfahrzeugen entstehen.
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Hier setzt die Erfindung ein.. Sie stellt eine Lösung der zweiten
Aufgabe für unsymmetrische Gelenk- oder Brückengelenkfahrzeuge dar, ohne die Erfüllung
der anderen beiden Aufgaben zu beeinträchtigen.
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Als Maßnahme wird vorgeschlagen., daß als Kupplungsvorrichtung an
Stelle der bekannten Kuppeleisen eine bei Geradeausfahrt -in der lotrechten Längsmittelebene
der Fahrzeuge liegende Deichselanordnung vorgesehen ist, die mit einer festen Anlenkstelle
an einem Fahrzeug angelenkt und mit dem zweiten Fahrzeug über eine feste und eine
seitenverschiebbare Anlenkstelle verbunden ist; von denen die seitenverschiebbare
Anlenkstelle mit einer am zweiten Fahrzeug oder an der Deichselanor dnung gelagerten
Rüc?#l:t@llvorrichtung versehen ist, derart, :daß beim Bogenlauf der gekuppelten
Fährzeuge ihre auf die anlaufenden Rad satzräder einwirkenden Richtkräfte unabhängig
von der Fahrtrichtung vermindert werden. Weiterhin wird: vorgeschlagen, daß zur
Verbindung zweier ungleichartiger Schienenfahrzeuge die einzige Anlenkstelle :der
Deichsel an einem Fahrzeug in der Symmetrieebene der gekuppelten Fahrzeuge angeordnet
ist, die durcheine quer zur Fahrtrichtung liegende Ebene bestimmt isst, in .der
die Fahrzeuglängsachsen bei Vor- und Rückwärtsfahrt im gleichen; Gleisbogen einen
gleich großen Abstand haben, während,die andere feste Anlenkstelle sowie die mit
.der Rückstellvorrichtung verbundene Anlenkstelle an dem nicht von der Symmetrieebene
geschnittenen Fahrzeug vorgesehen sind. Dabei kann natürlich die Wirkungsebene für
die Rückstellfederkraft ,grundsätzlich beliebig längs der zugehörigen Fahrzeuglängsachse
angeordnet werden. Die Deichsel mit ihrer Rückstellvorrichtung übt immer auf beide
Teilfahrzeuge eine die Richtkräfte im Bogen verringernde Kraft aus, die der einer
Querfeder gleichkommt, wenn diese in .der Querebene des Anlenkpunktes, der in, oder
in der Nähe der Symmetrieebene liegt, zwischen den beiden Teilfahrzeugen wirksam
wäre.
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Die " erfindungsgemäß ausgebildete Deichselanordnung :ermöglicht es,
alle vom symmetrischen Gelenk- oder Brückengelenkfahrzeug her bekannten Vorteile
einer Querfederkupplung im Bogenlauf, z. B. Verminderung der Richtkräfte und :damit
der Spurkranz- und Schienenabnutzung, sowie Erhöhung der Entgleisungssicherheit
in beiden Fahrtrichturigen auch bei unsymmetrischen Gelenk- oder Brückengelenkfahrzeugen
zur Wirkung zu bringen, wobei die Querebene, in der die- Rückstellvorrichtung angeordnet
ist, frei gewählt werden kann.
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Gleichzeitig ermöglicht die vorgeschlagene Anordnung auch eine für
den Bogenlauf besonders günstige Wirksamkeit der Rückstellvorrichtung.
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In den Zeichnungen ist :die Wirkungsweise und ein Ausführungsbeispiel
,der Erfindung :dargestellt. Es zeigt Abb. i schematisch die Achsanordnung eines
z. B. aus Lokomotive und Schlepptender bestehenden Gelenkfahrzeuges, gekuppelt mittels
der erfiivdungsgemäß ausgebildeten Deichselanortinung, Abb.2 im Vogelschen Stellungsbild
die Einstellung des Gelenkfahrzeuges im Bogen bei Vorwärtsfahrt, .
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Abb. 3 jene bei Ibückwärtsfahrt, Abb. q. die Deichsel mit den an ihran@greifenden
Kräften, .
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Abb. 5 und 6 ein. Ausführungsbeispiel der Deichsel in Drauf- und Seitenansicht.
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Im Vogelschen Stellungsbild werden- urfiter anderem alle Fahrzeuge
durch ihre Länigsachsen und alle Gelenkverbindungen bzw. Anlenkstellen durch Punkte
dargestellt. Unter dieser Voraussetzung ist in den Abb. i bis 3 das aus der Lokomotive
i und dem Tender 2 bzw., allgemeiner gesprochen, aus zwei Fahrzeugen i und 2@ bestehende
Gelenkfahrzeug als Linienpaar gezeichnet. Beide Fahrzeuge i und 2 werden durch eine
.ebenfalls als Linie dargestellte Deichsel 3 gekuppelt. Diese ist mit :der Lokomotive
i über die Anlenkstelle q. und mit dem Tender 2 über die Anlenkstelle 6 in deren
Längsachsen verbunden. Außerdem greift an der Anlenkstelle 5 der Deichsel: 3 eine
an dem der Lokomotive i zugekehrten Ende des Tenders 2 befestigte Feder 7 an, die
als Rückstellfeder aufzufassen ist. Durch die Anlenkstelle 5 für die Feder 7 wird
die Deichsel 3, die zwischen ihren Anlenk-'stellen q, und 6 eine Länge i
aufweist, in die Teillängen m und n unterteilt. Hierbei ist die Anlenkstelle
q. an der Lokomotive i :in einer gedachten Symmetrieebene 8 angeordnet. Als Symmetrieebene
8 von zwei miteinander gekuppelten Fahrzeugen i und :2 in einem bestimmten Bogen
gilt die Querebene, in der. die Durchdringungspunkte der Längsachsen der beiden
Fahzeuge i und 2 bei Vor- und Rückwärtsfagrt gleichen, aber entgegengesetzt gerichteten:
Abstand c voneinander.haben. Sie liegt hier um b vor der Stoßpufferebene g. Auf
die Deichsel 3 wirken .im Falle der Bügenei.nstellung nach Abb. 2 :drei waagerecht
quer gerichtete Kräfte,- und zwar an der Anlenks.tel1a q. von der Lokomotive i her
die Kraft FL, von :den Anlenkstellen 5 und, 6 vorn Tender :2 her die Kräfte F und.
FT, die alle :drei unter sich im Gleichgewicht stehen müssen, d. h.
die Summe -der drei Größen, wie auch die ihrer Momente muß gleich Null sein.
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Bei dem in den Abb. i bis-3 ,dargestelltenBeispdel einer Kupplungsvorrichtung
zwischen einer Lokomotive i und -einem Tender 2 ist insofern eine Urisymmetrie des
aus :den beiden gekuppelten Fahrzeugen i und 2 bestehenden Gelenkfahrzeugs gegeben,
als ihr Achsstand aL und aT sowie der Oberhang itL und üT verschieden ist. Die Urisymmetrie
kann .aber auch durch mannigfaltige andere Merkmale der beiden zu kuppelnden Fahrzeuge
i und 2 gegeben -sein, z. B. durch .die Anzahl der Radsätze, Spurkranzschwächung,
Seitenverschieblichkeit der Achsen u: dgl. Kennzeichnend für die Urisymmetrie ist,
daß in allen Bögen die
gedachte Symmetrieebene 8 nicht mit der Stoßpuff
erebene 9 zusammenfällt.
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In den Abb. 5 und 6 ist die Deichsel, 3 an der Anlenkstelle 4 durch
einen Drehzapfen 12 mit der Lokomotive i und an der Anlenkstelle 6 durch einen zweiten
Drehzapfen 13 mit -dem Tender 2 gelenkig verbunden.
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Die Länge i der Deichsel 3 wird durch die Anlenkstelle 5 der Feder
7 in die Teillängen m und n aufgeteilt. Dabei bedeutet m den Abstand zwischen Federanlenkstelle
5 und derAnlenkstelle 4. an dem Fahrzeug i, das von der gedachten Symmetrieebene
8 geschnitten wird, während n den Abstand zwischen Federanlenkstelle 5 und der Anlenkstelle
6 an dem Fahrzeug 2, das von der gedachten Symmetrieebene 8 nicht geschnitten wird,
bedeutet.
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Die zur Übertragung derZug- bzw. auch der Druckkräfte dienenden Lagerflächen
der Drehzapfen 12 und 13 sind ballig ausgebildet, damit sie zwanglos die durch die
Gleisunebenheiten oder den Gleisneigungswechsel verursachten Wank- und Hubbewegungen
der gekuppelten Fahrzeuge i und 2 aufnehmen können.
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Soll vermieden werden, daß die Drehzapfen 12 und 13 auch Druckkräfte
übertragen, müssen im Bedarfsfalle die zugehörigen Lager in der Deichsel 3 mit Längsspiel
versehen werden. In diesem Falle werden die Druckkräfte in bekannter Weise durch
Stoßpuffer£edern, Stoßpuffer und Stoßpuffergleitflächen aufgenommen.
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Die Anlenkstelle 5 ist folgendermaßen ausgebildet: Die Deichsel 3
hat ein quer liegendes Langloch 14, in dem sich ein Gleitstein 15, mit ihm eine
Gleitführung bildend, seitlich verschieben kann. Der Gleitstein 15 ist mit zwei
gleichachsig angeordneten zylindrischen Zapfen 16 versehen und mittels dieser dreh-,
aber nicht verschiebbar im Tender 2 gelagert. Auf der Deichsel 3 ist an dieser Stelle
eine an sich bekannte Rückstellvorrichtung vorgesehen, die von zwei symmetrisch
zur Deichsellängsachse liegenden Blattfedern 17 mit diese verbindenden nachstellbaren
Zugstangen i9 gebildet wird, wobei die Blattfedern 17 der im Vogelschen Stellungsbild
behandelten Wirkung der Rü.ckstellfe.der 7 entsprechen. Diese liegen mit ihren Federbunden
18 auf der Deichsel 3 auf und können durch Nachstellung der Zugstangen i9 in gewünschtem
Maß vorgespannt werden. An den Federbunden. 18 sind Druckbolzen 2o befestigt, die
so weit in d'as Langloch 14 der Deichsel 3 hineinragen, daß zwischen ihren Enden
und den zur Längsachse parallelen Seitenflächen des Gleitsteins 15 im ganzen ein
Querspieles vorhanden ist. Innerhalb dieses Querspiels 2 s können sich die beiden
gekuppelten Fahrzeuge i und 2 bei Geradeausfahrt und beim Übergang von der Geraden
in einen Bogen sowie von einem Bogen in einen Gegenbogen. unabhängig voneinander,
d. h. ohne Wirkung einer federnden Querkraft, bewegen.
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Als Rückstellfedern können außer Blattfedern 17 auch Schraubenfedern
oder andere federnde Elemente, z. B. Gummikörper oder Gummihohlkörper, verwendet
werden. Die Rückstellvorrichtung kann auch beliebig längs der Tenderlängsa:chse
zur Stoßpufferebene- hin oder z. B. unter Verlängerung der Deichsel 3 über die Anlenkstelle
6 hinaus, jedoch nicht in .dieser selbst, bis zu dem der Lokomotive i abgewandten
Ende des Tenders 2 hin verlegt werden, je nach den konstruktiven Gegebenheiten.
:Maßgebend für ihre Anordnung ist lediglich, daß die Zapfen 16 des Gleitsteins 15
an dem Fahrzeug 2 gelagert sind, welches nicht von der Symmetrieebene 8 geschnitten
wird.
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Die Anordnung der Rückstellvorrichtung kann ohne Änderung ihrer Wirksamkeit
auch so getroffen werden, daß die Blattfedern 17 am Tendier 2, d. h. an dem von
der Symmetrieebene 8 nicht geschnittenen Fahrzeug :2 befestigt werden und der Zapfen
16 in der Deichsel 3 umdrehbar, der Gleitstein 15 aber verschiebbar im Fahrzeug
2 gelagert wird.
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Die erfindungsgemäß ausgeführte Kupplungsvorrichtung ist nicht nur
auf zweiachsige ungleiche Fahrzeuge beschränkt, sondern kann ebensogut für ungleiche
Fahrzeuge beliebiger Achsanordnung verwendet werden.