EP0277291B1

EP0277291B1 - Transverse coupling between two bogies of a railway vehicle

Info

Publication number: EP0277291B1
Application number: EP87116758A
Authority: EP
Inventors: Alberto Cortesi
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1991-03-20
Anticipated expiration: 2007-11-13
Also published as: ZA878997B; ATE61775T1; EP0277291A1; CH671932A5

Abstract

The transverse coupling connects two drawbar-like linkages (10, 11) on the bogie. The first linkage (10) contains a fork-like end piece (12) with two stops (13, 14) opposing one another in a transverse direction. The second linkage (11) contains an end piece (15) with guide parts (16, 17) arranged one on top of another for a spring unit (20) insertable between the stops (13, 14) on the first linkage (10). The spring unit (20) contains a transverse spring element (21) arranged between two supporting elements (22, 23) which, when the transverse coupling is in the neutral centre position, rests by way of the supporting elements (22, 23) against support fixtures (24, 25) formed on the guide parts (16, 17). The supporting elements (22,23) each have a contact surface (22a or 23a) which can be brought together with the adjoining stop (13 or 14) on the first linkage (10) in such a way that it cannot slip. In the event of a transverse movement of one of the linkages (10 or 11), one of the supporting elements (22 or 23) is lifted from the support fixture (24 or 25) in question by the stop (13 or 14) on the first linkage (10) penetrating between the guide parts (16, 17). The end piece (15) surrounds the spring unit (20) with clearances which permit all-round, unimpeded relative movements of the lifted supporting element (22 or 23), all relative movements between the linkages (10 and 11) being absorbed free of wear by deformation of the spring element (21). This arrangement is particularly advantageous on constructions with large spring deflections. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Querkupplung zwischen zwei Drehgestellen eines Schienenfahrzeugs, mit zwei an den einander zugekehrten Enden der Drehgestelle angeordneten deichselartigen Lenkern, wobei der erste Lenker ein gabelartiges Endstück mit einander in Fahrzeug-Querrichtung gegenüberliegenden Anschlägen aufweist und der zweite Lenker eine Halterung für eine zwischen die Anschläge des ersten Lenkers einführbare Federeinheit aufweist, die ein zwischen zwei Stützelementen querliegend angeordnetes, vorgespanntes Federelement enthält, wobei die Stützelemente je an eine an der Halterung ausgebildete Stützpartie anpressbar sind und bei einer entsprechenden Querbewegung eines der Lenker jeweils über eine mit dem benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zusammenführbare Kontaktpartie von der betreffenden Stützpartie abhebbar sind.The invention relates to a cross coupling between two bogies of a rail vehicle, with two drawbar-like links arranged at the mutually facing ends of the bogies, the first link having a fork-like end piece with stops lying opposite one another in the transverse direction of the vehicle and the second link having a holder for between them Stops of the first handlebar insertable spring unit, which contains a spring element arranged transversely between two support elements, the support elements can each be pressed against a support part formed on the bracket and, with a corresponding transverse movement of one of the handlebars, each via one with the adjacent stop of the first Handlebar mergable contact section can be lifted from the relevant support section.

Bei einer bekannten Querkupplung der genannten Art ist das aus einer Schraubenfeder gebildete Federelement zwischen zwei Kolben angeordnet, die in einem diese eng umschliessenden, beidenends abgeschlossenen Federtopf in Querrichtung verschiebbar geführt sind, und die je über einen aus dem Federtopf herausgeführten Stössel, der eine bombierte Kontaktfläche aufweist, mit dem benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zusammenwirkt, der ebenfalls eine bombierte Anschlagfläche aufweist (CH-PS 406 280). Derartige, in zahlreichen Ausführungen bewährte Querkupplungsanordnungen können in bestimmten Anwendungsfällen, welche grosse Federwege des Federelementes erfordern, z.B. bei Fahrzeugen mit relativ grossem Abstand zwischen den Drehgestellen, und/oder wenn enge Kurven zu befahren sind, relativ schwere Ausführungen der Querkupplungsteile ergeben. Extrem grosse Federwege sind insbesondere für das sichere Befahren von engen S-förmigen Gleisabschnitten erforderlich, die keine oder nur kurze gerade Verbindungsstücke zwischen den Gleisbögen aufweisen. Eine für derartige Betriebsbedingungen ausgelegte Querkupplung der bekannten Art erfordert grosse Federabmessungen und einen entsprechend grossen und schweren Federtopf, der durch seine grosse Massenträgheit das Fahrverhalten des Fahrzeuges, insbesondere bei schlechter Gleislage, beeinträchtigen kann, sowie entsprechend grosse Abmessungen des den Federtopf und die Stössel umgreifenden gabelartigen Endstücks des ersten Lenkers. Aufgrund des erforderlichen grossen Abstandes zwischen den Anschlägen des ersten Lenkers sind bei grossen Ausdrehwinkeln der Drehgestelle, insbesondere zwischen dem an der Kurvenaussenseite befindlichen Anschlag und dem damit zusammenwirkenden Stössel, grosse Relativbewegungen in Fahrzeug-Längsrichtung aufzunehmen, welche entsprechend grosse Abmessungen der sich dabei gegeneinander verschiebenden, im wesentlichen punktförmig Zusammenwirkenden und entsprechend hochbelasteten Anschlag-und Kontaktflächen erfordern, um deren gegenseitige Ueberdeckung in jeder Stellung der Querkupplung zu gewährleisten.In a known cross-coupling of the type mentioned, the spring element formed from a helical spring is arranged between two pistons which are guided in a transverse manner in a spring cup which tightly encloses them and is closed at both ends, and each via a plunger guided out of the spring cup, the one has a curved contact surface, cooperates with the adjacent stop of the first link, which also has a curved stop surface (CH-PS 406 280). Such cross coupling arrangements, which have been tried and tested in numerous designs, can result in relatively heavy designs of the cross coupling parts in certain applications which require large spring travel of the spring element, for example in vehicles with a relatively large distance between the bogies, and / or when tight curves are to be driven. Extremely large spring travel is required in particular for the safe travel on narrow S-shaped track sections that have no or only short straight connecting pieces between the track arches. A cross coupling of the known type designed for such operating conditions requires large spring dimensions and a correspondingly large and heavy spring cup, which due to its large mass inertia can impair the driving behavior of the vehicle, especially when the track is poor, and correspondingly large dimensions of the fork-like encompassing the spring cup and the plunger End piece of the first handlebar. Due to the required large distance between the stops of the first handlebar, large relative movements in the longitudinal direction of the vehicle are to be taken up at large turning angles of the bogies, in particular between the stop located on the outside of the curve and the tappet cooperating therewith, which correspondingly large dimensions of the mutually displacing, essentially interact in a punctiform manner and require correspondingly heavily loaded stop and contact surfaces in order to ensure their mutual overlap in every position of the transverse coupling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere in dieser Hinsicht verbesserte Querkupplung in kompakter, leichter Bauweise zu schaffen, welche den Einbau eines insbesondere für grosse Auslenkbewegungen der Drehgestelle geeigneten, einfachen Federelementes mit kleiner Federsteifigkeit und grosser Vorspannkraft gestattet, und welche auch beim Befahren von engen S-förmigen Kurven eine ausreichende Sicherheit gegen Entgleisen gewährleistet.The invention has for its object to provide a cross coupling improved in this regard, in particular, in a compact, lightweight design, which the Installation of a simple spring element, particularly suitable for large deflection movements of the bogies, with low spring stiffness and high preload force, and which also ensures adequate security against derailment when negotiating narrow S-shaped curves.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Federelement einen seitlich auslenkbar angeordneten Federkörper aufweist, dass die Halterung die Federeinheit in deren durch die Stützpartien bestimmten Stellung mit einem Spiel umgibt, welches innerhalb eines vorbestimmten Arbeitsbereichs anschlagfreie Relativbewegungen des jeweils von der zugehörigen Stützpartie abgehobenenen Stützelementes gegenüber der Halterung zumindest in Fahrzeug-Längsrichtung zulässt, und dass die Kontaktpartien der Stützelemente je eine an den benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zumindest in Fahrzeug-Längsrichtung im wesentlichen unverschiebbar anlegbare Kontaktfläche aufweisen.This object is achieved according to the invention in that the spring element has a laterally deflectable spring body, in that the holder surrounds the spring unit in its position determined by the support parts with a play which, within a predetermined working range, relative non-stop relative movements of the support element lifted from the associated support part of the holder at least in the longitudinal direction of the vehicle, and that the contact parts of the support elements each have a contact surface which can be applied to the adjacent stop of the first link at least substantially in the longitudinal direction of the vehicle and is essentially immovable.

Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Querkupplung wird beim Ausdrehen eines der Drehgestelle das jeweils vom entsprechenden Anschlag des ersten Lenkers erfasste, mit diesem unverschiebbar, etwa durch Reibschluss, verbundene Stützelement der Federeinheit in der Halterung gegenüber dem anderen, an der Halterung abgestützten Stützelement innerhalb des z.B. für einen Normalbetrieb bemessenen Spielraumes frei beweglich gehalten, so dass die im entsprechenden Arbeitsbereich zwischen den beiden miteinander gekuppelten Lenkern der Drehgestelle auftretenden Relativbewegungen in Fahrzeug-Quer- und Längsrichtung sowie zumindest die beim Auslenken durch den betreffenden Lenker auftretenden Schrägstellungen des Stützelementes reibungsfrei und verschleisslos, allein durch eine entsprechende Verformung des Federelementes aufgenommen werden. Da in diesem Arbeitsbereich zwischen den zusammenwirkenden Flächen der Stützelemente und des ersten Lenkers keine Relativbewegung in Fahrzeug-Längsrichtung auftritt, können die Anschläge des ersten Lenkers mit entsprechend geringen Abmessungen in Fahrzeug-Längsrichtung ausgeführt werden.In the case of the transverse coupling designed according to the invention, when one of the bogies is turned out, the support element of the spring unit in the holder connected to the corresponding stop of the first link, which is connected to it in a non-displaceable manner, for example by frictional engagement, in the holder relative to the other support element supported on the holder, for example for one The normal range of play is kept freely movable so that the relative movements in the transverse and longitudinal direction of the vehicle between the two coupled rods of the bogies as well as at least the oblique positions of the support element that occur when deflected by the respective handlebar are frictionless and wear-free, solely by one appropriate deformation of the spring element are recorded. Because in this work area between the interacting surfaces of the support elements and the first link no relative movement occurs in the vehicle longitudinal direction, the stops of the first link can be made with correspondingly small dimensions in the vehicle longitudinal direction.

Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Embodiments of the subject matter of the invention are specified in the dependent claims.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, in Verbindung mit den Patentansprüchen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: ein mit einer erfindungsgemässen Querkupplung versehenes Schienenfahrzeug in einem unterhalb des Fahrzeugkastens verlaufenden Horizontalschnitt, entsprechend der Linie I-I in der Fig. 4;
Fig. 2: die Querkupplung aus der Fig. 1 in einer grösseren Darstellung in einer Teildraufsicht mit einem Teilschnitt;
Fig. 3: die Querkupplung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung in einer ausgelenkten Arbeitsstellung;
Fig. 4: die Querkupplung in einem Längsschnitt entsprechend der Linie IV-IV in der Fig. 2;
Fig. 5: einen Teilschnitt V-V aus der Fig. 4;
Fig. 6: eine Querkupplung in einer anderen Ausführungsform, in einer der Fig. 5 entsprechenden Darstellung.

Further details emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention shown schematically in the drawing, in conjunction with the patent claims. The drawing shows:

Fig. 1: a rail vehicle provided with a cross coupling according to the invention in a horizontal section running below the vehicle body, corresponding to line II in FIG. 4;
Fig. 2: the cross coupling of Figure 1 in a larger view in a partial plan view with a partial section.
Fig. 3: the cross coupling in a representation corresponding to Figure 2 in a deflected working position.
Fig. 4: the cross coupling in a longitudinal section along the line IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5: a partial section VV of Fig. 4;
Fig. 6: a cross coupling in another embodiment, in a representation corresponding to FIG. 5.

Das in der Fig. 1 dargestellte Schienenfahrzeug, z.B. eine Lokomotive, enthält zwei Drehgestelle 1 und 2, auf denen ein in der Zeichnung strichpunktiert dargestellter Fahrzeugkasten 3 über seitliche Federn 4 abgestützt ist. Die Drehgestelle 1 und 2 enthalten je einen Drehgestellrahmen 5, der in bekannter, nicht dargestellter Weise auf den Achsen zweier Radsätze 6 gefedert abgestützt ist. Weitere, in den Drehgestellen 1 und 2 vorhandene Teile sind zwecks vereinfachter Darstellung in der Zeichnung weggelassen. Die Radsätze 6 sind in bekannter Weise mit nicht dargestellten Antriebsmotoren gekuppelt, die je am Drehgestellrahmen 5 befestigt sind. Die Drehgestelle 1 und 2 sind je über eine nicht dargestellte Einrichtung zur Uebertragung der Zug- und Bremskräfte, z.B. eine Tiefzugvorrichtung der etwa aus der CH-PS 638 731 (Fig. 4) bekannten Art, mit dem Fahrzeugkasten 3 um eine vertikale Drehachse (Hochachse) 7 drehbar verbunden.The rail vehicle shown in Fig. 1, e.g. a locomotive contains two bogies 1 and 2, on which a vehicle body 3 shown in dash-dotted lines in the drawing is supported via lateral springs 4. The bogies 1 and 2 each contain a bogie frame 5, which is supported in a known manner, not shown, spring-loaded on the axles of two wheel sets 6. Further parts present in the bogies 1 and 2 are omitted in the drawing for the purpose of simplified illustration. The wheel sets 6 are coupled in a known manner with drive motors, not shown, which are each attached to the bogie frame 5. The bogies 1 and 2 are each via a device, not shown, for transmitting the tensile and braking forces, e.g. a deep-drawing device of the type known, for example, from CH-PS 638 731 (FIG. 4), rotatably connected to the vehicle body 3 about a vertical axis of rotation (vertical axis) 7.

Die Drehgestelle 1 und 2 sind durch eine Querkupplung 8 gekuppelt, welche an zwei deichselartigen Lenkern 10 und 11 ausgebildet ist, die an den einander zugekehrten Enden der Drehgestelle 1 bzw. 2 je um eine querliegende Achse schwenkbar angelenkt sind. Der erste Lenker 10 enthält ein gabelartiges Endstück 12, an dem zwei einander in Fahrzeug-Querrichtung gegenüberliegende Anschläge 13 und 14 ausgebildet sind. Der zweite Lenker 11 enthält ein Endstück 15 mit zwei je oberhalb und unterhalb des Bewegungsbereichs des Endstücks 12 angeordneten plattenförmigen Führungsteilen 16 und 17, an denen eine Halterung 18 für eine zwischen die Anschläge 13 und 14 des ersten Lenkers 10 einführbare Federeinheit 20 ausgebildet ist.The bogies 1 and 2 are coupled by a cross coupling 8, which is formed on two tiller-like links 10 and 11, which are pivotally pivoted about a transverse axis at the facing ends of the bogies 1 and 2, respectively. The first link 10 contains a fork-like end piece 12, on which two stops 13 and 14 are formed opposite one another in the transverse direction of the vehicle. The second link 11 contains an end piece 15 with two plate-shaped guide parts 16 and 17 arranged above and below the range of movement of the end piece 12, on which a bracket 18 is formed for a spring unit 20 which can be inserted between the stops 13 and 14 of the first link 10.

Die Federeinheit 20 enthält ein querliegend angeordnetes, vorgespanntes Federelement 21 und zwei mit dessen Enden verbundene, vertikal angeordnete plattenförmige Stützelemente 22 und 23, über die das Federelement 21 in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten neutralen Mittelstellung der Querkupplung 8, in der sich die Endstücke 12 und 15 der Lenker 10 und 11 je symmetrisch zur Längsmittelebene L des Fahrzeuges einstellen, im Endstück 15 abgestützt ist. Dazu sind an den Führungsteilen 16 und 17 je zwei zueinander parallele, einander in Querrichtung gegenüberliegend angeordnete leistenartige Stützpartien 24 und 25 vorgesehen, durch welche die Stützteile 22 und 23 der Federeinheit 20 - in der neutralen Mittelstellung der Endstücke 12 und 15 - je in einer definierten Endstellung in einem geringen Abstand zum benachbarten Anschlag 13 bzw. 14 des Endstücks 12 gehalten werden.The spring unit 20 contains a transversely arranged, prestressed spring element 21 and two with its ends Connected, vertically arranged plate-shaped support elements 22 and 23, via which the spring element 21 in the neutral central position of the cross coupling 8 shown in FIGS. 1 and 2, in which the end pieces 12 and 15 of the links 10 and 11 each symmetrical to the longitudinal center plane L of Adjust vehicle, is supported in the end piece 15. For this purpose, two mutually parallel strip-like support parts 24 and 25 are provided on the guide parts 16 and 17, through which the support parts 22 and 23 of the spring unit 20 - in the neutral central position of the end pieces 12 and 15 - each in a defined End position are kept at a short distance from the adjacent stop 13 or 14 of the end piece 12.

Entsprechend der Darstellung nach den Fig. 1 bis 4 sind die Lenker 10 und 11 je zwischen zwei übereinander angeordneten, in Fahrzeug-Querrichtung verlaufenden Führungsschienen 27 und 28 geführt und je über eine im Endstück 12 bzw. 15 gelagerte Führungsrolle 30 auf der betreffenden Führungsschiene 27 in Querrichtung beweglich abgestützt. Die Führungsschienen 27 und 28 sind an Tragstücken 31 des Fahrzeugkastens 3 befestigt. Abweichend von dieser Anordnung können die Lenker 10 und 11 in an sich bekannter Weise an nicht dargestellten, am Fahrzeugkasten 3 angelenkten Pendeln aufgehängt und durch diese in Querrichtung beweglich geführt sein.1 to 4, the links 10 and 11 are each guided between two superimposed guide rails 27 and 28 running in the transverse direction of the vehicle and each via a guide roller 30 mounted in the end piece 12 or 15 on the respective guide rail 27 supported movably in the transverse direction. The guide rails 27 and 28 are fastened to support pieces 31 of the vehicle body 3. Notwithstanding this arrangement, the links 10 and 11 can be suspended in a manner known per se on pendulums (not shown) articulated on the vehicle body 3 and guided movably in the transverse direction by them.

Die Anschläge 13 und 14 des Lenkers 10 sind mit ebenen, zueinander parallelen Anschlagflächen ausgeführt, die bei einer Ausdrehbewegung eines der Drehgestelle 1 bzw. 2 um seine Drehachse 7 jeweils mit einer am benachbarten Stützelement 22 bzw. 23 ausgebildeten ebenen Kontaktfläche 22a bzw. 23a zusammengeführt werden. Dabei wird das betreffende Stützelement 22 bzw. 23 von den zugehörigen Stützpartien 24 bzw. 25 des Endstücks 15 abgehoben und durch die Federkraft des Federelementes 21 im wesentlichen unverschiebbar an den Anschlag 13 bzw. 14 angepresst.The stops 13 and 14 of the handlebar 10 are designed with flat, mutually parallel stop surfaces which, when one of the bogies 1 or 2 rotates about its axis of rotation 7, merges with a flat contact surface 22a or 23a formed on the adjacent support element 22 or 23 will. The relevant support element 22 or 23 is lifted from the associated support parts 24 or 25 of the end piece 15 and by the spring force of the spring element 21 in essentially pressed against the stop 13 or 14.

In der Fig. 3 sind die Lenker 10 und 11 in ausgelenkten Stellungen dargestellt, die je einer ausgedrehten Lage der Drehgestelle 1 und 2 beim Befahren eines Gleisbogens entsprechen, wobei das mit dem Lenker 11 versehene Drehgestell 2 als in Fahrtrichtung gemäss Pfeil F verlaufend angenommen ist. Das vorlaufende Drehgestell 2 ist gegenüber der Längsmittelebene L um einen Winkel β im Uhrzeigersinn ausgedreht, während das hintere Drehgestells 1 eine um einen grösseren Winkel α gegen den Uhrzeigersinn ausgedrehte Stellung einnimmt. Entsprechend dieser Darstellung wird das Stützelement 22 der Federeinheit 20 durch den zwischen die Führungsteile 16 und 17 des Endstücks 15 eindringenden Anschlag 13 des Endstücks 12 von den Stützpartien 24 abgehoben, wobei das Federelement 21, entsprechend seiner Federcharakteristik, am Lenker 10 eine zur Längsmittelebene L gerichtete Querkraft ausübt. Diese Querkräfte bewirken bei Bogenfahrt in bekannter Weise eine Entlastung der Radsätze 6 von grossen, quer zur Gleisachse gerichteten Kräften. Zugleich wird an den in Fahrtrichtung vorderen Radsätzen 6 der beiden Drehgestelle 1 und 2 jeweils der Anlaufwinkel zwischen Radebene und Schiene, und damit der Verschleiss am Spurkranz des betreffenden Rades sowie an der Schiene reduziert. Beim Zurückdrehen der Drehgestelle 1 und 2 werden die Lenker 10 und 11 gegen die Längsmittelebene L in die Stellungen nach Fig. 2 zurückgeschwenkt, wobei das an den Anschlag 13 angepresste Stützelement 22 in seine durch die Stützpartien 24 definierte Endlage zurückgeführt wird.In Fig. 3, the handlebars 10 and 11 are shown in deflected positions, each of which corresponds to a turned position of the bogies 1 and 2 when driving on a curved track, the bogie 2 provided with the handlebar 11 being assumed to run in the direction of travel according to arrow F. . The leading bogie 2 is turned clockwise by an angle β with respect to the longitudinal center plane L, while the rear bogie 1 assumes a position turned counterclockwise by a larger angle α. According to this illustration, the support element 22 of the spring unit 20 is lifted from the support parts 24 by the stop 13 of the end piece 12 penetrating between the guide parts 16 and 17 of the end piece 15, the spring element 21, according to its spring characteristic, being directed towards the longitudinal central plane L on the handlebar 10 Exerts lateral force. These transverse forces bring about a relief of the wheel sets 6 from large forces directed transversely to the track axis when driving in a known manner. At the same time on the front wheelsets 6 of the two bogies 1 and 2 in the direction of travel, the run-up angle between the wheel plane and the rail, and thus the wear on the wheel flange of the wheel in question and on the rail, is reduced. When the bogies 1 and 2 are turned back, the links 10 and 11 are pivoted back against the longitudinal center plane L into the positions according to FIG. 2, the support element 22 pressed against the stop 13 being returned to its end position defined by the support parts 24.

Das Endstück 15 bildet ein in Querrichtung und gegen das Endstück 12 hin offenes Gehäuse, in welches die Anschläge 13, 14 des ersten Lenkers 10 eindringen können, ohne die Führungsteile 16, 17 zu berühren. Die sich gegenseitig umgreifenden Endstücke 12 und 15 können dadurch je in einer besonders einfachen, leichten Bauweise, mit Abmessungen in Querrichtung ausgeführt werden, die nur um ein geringes, konstruktiv gegebenes Mass grösser sind als die Einbaulänge der Federeinheit 20. Das Endstück 15 umgibt das Federelement 21 und die Stützelemente 22 und 23 in dem zwischen den Stützpartien 24 und 25 sich erstreckenden Bereich mit Abständen A und B, die bei den im Normalbetrieb vorkommenden Auslenkungen der Lenker 10 und 11 anschlagfreie Relativbewegungen des jeweils abgehobenen Stützelementes 22 bzw. 23 und des Federelementes 21 in Fahrzeug-Quer- und Längsrichtung und in vertikaler Richtung, sowie die beim Auslenken auftretenden Schrägstellungen des Stützelementes 22 bzw. 23 zulassen. Entsprechend werden alle im Normalbetrieb zwischen den gekuppelten Lenkern 10 und 11 der beiden Drehgestelle 1 und 2 auftretenden Relativbewegungen reibungsfrei und verschleisslos, allein durch Verformungen des quer zur Hauptbelastungsrichtung auslenkbaren Federelementes 21 aufgenommen, welches die in Querrichtung wirkenden Hauptbelastungskräfte überträgt.The end piece 15 forms a housing which is open in the transverse direction and towards the end piece 12 and into which the stops 13, 14 of the first link 10 can penetrate without touching the guide parts 16, 17. The one another encompassing end pieces 12 and 15 can thus each be carried out in a particularly simple, lightweight construction, with dimensions in the transverse direction which are only a small, structurally given dimension greater than the installation length of the spring unit 20. The end piece 15 surrounds the spring element 21 and Support elements 22 and 23 in the area extending between the support parts 24 and 25 with distances A and B which, during the deflections of the links 10 and 11 occurring during normal operation, stop-free relative movements of the respectively lifted support element 22 or 23 and the spring element 21 in the vehicle. Allow transverse and longitudinal directions and in the vertical direction, as well as the oblique positions of the support element 22 or 23 that occur during deflection. Accordingly, all the relative movements occurring in normal operation between the coupled links 10 and 11 of the two bogies 1 and 2 are absorbed smoothly and without wear, solely by deformations of the spring element 21 which can be deflected transversely to the main loading direction and which transmits the main loading forces acting in the transverse direction.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 5 können die Stützelemente 22 und 23 je mit in Anpressrichtung des Federelementes 21 konvergierenden Aufsetzflächen 22b bzw. 23b ausgeführt sein, die mit entsprechend konvergierenden Stützflächen 24b bzw. 25b der Stützpartien 24, 25 zusammenwirken, wodurch eine Zentrierung des jeweils aus der ausgelenkten Stellung in die Endstellung zurückbewegten Stützelementes 22 bzw. 23 erzielt wird.5, the support elements 22 and 23 can each be designed with contact surfaces 22b and 23b converging in the pressing direction of the spring element 21, which interact with correspondingly converging support surfaces 24b and 25b of the support parts 24, 25, thereby centering the respective from the deflected position to the end position moved back support element 22 or 23 is achieved.

Die Stützelemente 22 und 23 sind ferner je mit zwei nach oben und nach unten abstehenden Führungszapfen 33 versehen, die je zwischen zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Qerrichtung verlaufende Anschlagpartien 34 ragen. Die Anschlagpartien 34 sind an einer im Führungsteil 16 bzw. 17 vorgesehenen Ausnehmung 35 ausgebildet, deren Abmessungen in Fahrzeug-Quer- und Längsrichtung je mindestens um ein dem im Normalbetrieb auftretenden Verstellweg des betreffenden Führungszapfens 33 entsprechendes Mass grösser sind als der Durchmesser des beim dargestellten Beispiel zylindrischen Führungszapfens 33. Die Führungszapfen 33 können auch mit einem anderen, z.B. rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt sein.The support elements 22 and 23 are also each provided with two upwardly and downwardly projecting guide pins 33, which each protrude between two stop parts 34 which run essentially in the vehicle transverse direction. The stop parts 34 are formed on a recess 35 provided in the guide part 16 or 17, the Dimensions in the transverse and longitudinal directions of the vehicle are each larger by at least an amount corresponding to the adjustment path of the relevant guide pin 33 that occurs during normal operation than the diameter of the cylindrical guide pin 33 in the example shown. The guide pins 33 can also be designed with a different, for example rectangular, cross section .

Durch die Anschlagpartien 34 kann eine sichere Begrenzung der Bewegungsbereiche der Stützelemente 22 und 23 erzielt werden, wobei Berührungen zwischen dem jeweils von der zugehörigen Stützpartie 24 bzw. 25 abgehobenen Stützelement 22 bzw. 23 und den Führungsteilen 16 und 17 nur in Ausnahmesituationen sowie beim Zurückführen des betreffenden Stützelementes 22 bzw. 23 in seine Endstellung stattfinden können. Die Ausnehmungen 35 können darstellungsgemäss je durch gegen die benachbarte Stützpartie 24 bzw. 25 hin konvergierende Endabschnitte 34a der Anschlagpartien 34 begrenzt sein, welche als Führungsbahnen für den Führungszapfen 33 dienen können, so dass die Rückführung der Stützelemente 22 und 23 in die Endstellung erleichtert wird.Through the stop parts 34, a safe limitation of the ranges of movement of the support elements 22 and 23 can be achieved, contact between the support element 22 or 23 lifted from the respective support part 24 or 25 and the guide parts 16 and 17 only in exceptional situations and when returning the relevant support element 22 or 23 can take place in its end position. According to the illustration, the recesses 35 can each be delimited by end sections 34a of the stop parts 34 converging towards the adjacent support section 24 or 25, which can serve as guideways for the guide pin 33, so that the return of the support elements 22 and 23 to the end position is facilitated.

Eine Berührung zwischen einem der abgehobenen Stützelemente 22, 23 und den Führungsteilen 16, 17 kann sich etwa bei Auslenkungen der Lenker 10, 11 ergeben, die den für den Normalbetrieb vorgesehenen Bereich überschreiten. In derartigen Ausnahmesituationen können die bei fortschreitender Auslenkung auftretenden restlichen Relativbewegungen zwischen den Lenkern 10 und 11 durch eine entsprechend geringfügige Verschiebung des im Normalbetrieb unverschiebbar gehaltenen Stützelementes 22 bzw. 23 gegenüber dem betreffenden Anschlag 13 bzw. 14 aufgenommen werden.A contact between one of the raised support elements 22, 23 and the guide parts 16, 17 can occur, for example, when the links 10, 11 are deflected, which exceed the range provided for normal operation. In such exceptional situations, the remaining relative movements between the links 10 and 11 which occur as the deflection progresses can be absorbed by a correspondingly slight displacement of the support element 22 or 23, which is held immovably in normal operation, with respect to the relevant stop 13 or 14.

Entsprechend der Darstellung nach den Fig. 1 bis 5 kann der Federkörper des Federlementes 21 durch einen aus Gummi oder einem gummiartigen Material bestehenden flexiblen Federrollbalg gebildet sein, der an einem Ende mit dem Stützelement 22 und am anderen Ende mit einem kolbenartigen Ansatz 37 des Stützelementes 23 dichtend verbunden ist und der an eine Zuführleitung 38 für Druckluft angeschlossen ist. Diese Anordnung ist für die Verwendung in einer Querkupplung besonders geeignet, da sich beim Zusammenpressen der Federeinheit 20 der Federrollbalg über den in ihn eindringenden kolbenartigen Ansatz 37 stülpen kann und somit bei relativ kleinen Abmessungen in Fahrzeug-Querrichtung grosse Federwege zulässt, wobei die wirksame Arbeitsfläche im wesentlichen über den ganzen Federweg konstant bleibt.According to the representation according to FIGS. 1 to 5, the spring body of the spring element 21 can be made by a Rubber or a rubber-like material existing flexible spring bellows may be formed, which is sealingly connected at one end to the support element 22 and at the other end with a piston-like extension 37 of the support element 23 and which is connected to a supply line 38 for compressed air. This arrangement is particularly suitable for use in a cross coupling, since when the spring unit 20 is pressed together, the spring bellows can slip over the piston-like extension 37 penetrating into it and thus allow large spring travel with relatively small dimensions in the transverse direction of the vehicle, the effective working surface in remains essentially constant over the entire travel.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 4 ist das Federelement 21 über die durch das Stützelement 22 hindurch geführte Zuführleitung 38 mit einem am Fahrzeug vorgesehenen Druckluftbehälter 41 verbunden, der Druckluft mit einem Druck von z.B. 10 bar enthalten kann. Die Zuführleitung 38 enthält ein auf einen Sollwert einstellbares Druckregelventil 42, durch welches im Federelement 21 ein einer vorbestimmten Vorspannkraft entsprechender Druck gehalten werden kann, und ein Rückschlagventil 43, welches ein Zurückströmen des Druckmittels beim Zusammendrücken des Federelementes 21 verhindert.According to the representation according to FIG. 4, the spring element 21 is connected via the feed line 38, which is guided through the support element 22, to a compressed air container 41 provided on the vehicle, which supplies compressed air with a pressure of e.g. Can contain 10 bar. The feed line 38 contains a pressure regulating valve 42 that can be set to a desired value, by means of which a pressure corresponding to a predetermined pretensioning force can be maintained in the spring element 21, and a check valve 43, which prevents the pressure medium from flowing back when the spring element 21 is compressed.

Gemäss Fig. 2 kann der kolbenartige Ansatz 37 des Stützelementes 23 einen mit dem Innenraum des Federrollbalges verbundenen Hohlraum 36 aufweisen, der das verfügbare Gesamtvolumen des an der Federung beteiligten Druckmittels vergrössert, wodurch - im Vergleich zu einer Ausführung mit einem allseitig geschlossenen Federrollbalg - eine geringere Steifigkeit des Federelementes 21 erzielt werden kann. Zum gleichen Zweck kann gemäss Fig. 4 ein mit dem Federelement 21 kommunizierender Zusatzbehälter 44 für das Druckmittel vorgesehen sein, der zwischen dem Rückschlagventil 43 und dem Federelement 21 an die Zuführleitung 38 angeschlossen ist. Der Zusatzbehälter 44 kann als einfacher Druckbehälter ausgebildet oder darstellungsgemäss mit einer Trennmembran 45 versehen sein, welche in bekannter Weise den mit dem Federelement 21 verbundenen Druckraum 44a von einem unter einem vorbestimmten Vorspanndruck stehenden zweiten Druckraum 44b trennt, der das gleiche oder ein anderes Druckmittel enthalten kann. Der Zusatzbehälter 44 kann auch direkt, z.B. über eines der Stützelemente 22, 23, an das Federelement 21 angeschlossen sein. Nach einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform kann auch ein Zusatzbehälter vorgesehen werden, der einen in bekannter Weise durch eine Druckfeder oder ein Druckmittel vorbelasteten Trennkolben enthält.2, the piston-like extension 37 of the support element 23 can have a cavity 36 which is connected to the interior of the spring roller bellows and which increases the total available volume of the pressure medium involved in the suspension, as a result of which - compared to an embodiment with a spring roller bellows which is closed on all sides - a smaller one Stiffness of the spring element 21 can be achieved. For the same purpose, an additional container 44 for the pressure medium communicating with the spring element 21 can be provided according to FIG Feed line 38 is connected. The additional container 44 can be designed as a simple pressure container or, as shown, can be provided with a separating membrane 45 which, in a known manner, separates the pressure chamber 44a connected to the spring element 21 from a second pressure chamber 44b which is under a predetermined preload pressure and which can contain the same or a different pressure medium . The additional container 44 can also be connected directly to the spring element 21, for example via one of the support elements 22, 23. According to another embodiment, not shown, an additional container can also be provided, which contains a separating piston preloaded in a known manner by a compression spring or a pressure medium.

An die Zuführleitung 38 kann ferner, vorzugsweise in der Nähe des Federelementes 21, ein auf einen vorbestimmten Sollwert einstellbares Druckbegrenzungsventil 46 angeschlossen sein. Durch das Druckbegrenzungsventil 46 kann bei sehr grossen Auslenkbewegungen der Querkupplungsteile, wie sie z.B. beim Befahren von engen S-förmigen Kurven auftreten, ein unerwünschtes Ansteigen des Drucks im Federelement 21, und damit der zu übertragenden Querkupplungskraft, über den vorbestimmten Wert hinaus verhindert werden, indem ein Teil des Druckmittels über das Druckbegrenzungsventil 46 abgeleitet wird. Bei der Rückführung des Federelementes 21 in die neutrale Mittelstellung gemäss Fig. 2 wird eine entsprechende Druckmittelmenge über das Druckregelventil 42 nachgespeist.A pressure limiting valve 46 that can be set to a predetermined desired value can also be connected to the supply line 38, preferably in the vicinity of the spring element 21. The pressure relief valve 46 can be used for very large deflection movements of the cross coupling parts, such as occur when driving on tight S-shaped curves, an undesirable increase in the pressure in the spring element 21, and thus the transverse coupling force to be transmitted, can be prevented beyond the predetermined value by draining part of the pressure medium via the pressure relief valve 46. When the spring element 21 is returned to the neutral central position according to FIG. 2, a corresponding amount of pressure medium is replenished via the pressure control valve 42.

Bei einer in der beschriebenen Weise ausgeführten Querkupplung, deren Federelement 21 einen Federweg von ca. 180 mm zulässt, kann das Druckregelventil 42 auf einen Ueberdruck von ca. 2,5 bar eingestellt sein, dem bei dieser Ausführung eine Vorspannkraft des Federelementes 21 von ca. 9 kN entspricht. Das Druckbegrenzungsventil 45 kann auf einen Ueberdruck von ca. 3,5 bar eingestellt sein, dem eine Querkupplungskraft von ca. 13,5 kN entspricht. Beim Auslenken der Lenker 10 und 11 der Drehgestelle 1 und 2 aus der Stellung nach Fig. 2 gegen die Stellung nach Fig. 3 steigt die Querkupplungkraft, entsprechend den Eigenschaften des Druckmittels und der Federcharakteristik des mit dem Zusatzbehälter 44 verbundenen Federelementes 21, über einen Federweg von ca. 100 mm auf den durch die Einstellung des Druckbegrenzungsventils 45 eingestellten Höchstwert an und bleibt bei einer weiteren Auslenkung - etwa beim Durchfahren von Kurven mit Radien unter 70 m oder beim Befahren von engen S-förmigen Kurven - über den restlichen Federweg im wesentlichen konstant.In the case of a cross coupling designed in the manner described, the spring element 21 of which allows a spring travel of approximately 180 mm, the pressure control valve 42 can be set to an excess pressure of approximately 2.5 bar, which in this embodiment has a pretensioning force of the spring element 21 of approximately Corresponds to 9 kN. The pressure relief valve 45 can be set to an overpressure of approx. 3.5 bar, which corresponds to a transverse coupling force of approx. 13.5 kN. When the handlebars 10 and 11 of the bogies 1 and 2 are deflected from the position according to FIG. 2 against the position according to FIG. 3, the transverse coupling force increases over a spring travel in accordance with the properties of the pressure medium and the spring characteristic of the spring element 21 connected to the additional container 44 of approx. 100 mm to the maximum value set by the setting of the pressure relief valve 45 and remains essentially constant over the rest of the travel in the event of a further deflection - for example when negotiating curves with radii of less than 70 m or when negotiating tight S-shaped curves .

Unter bestimmten betriebsmässigen und konstruktiven Voraussetzungen sind auch Ausführungen ohne Zusatzbehälter 44 und/oder ohne Druckbegrenzungsventil 45 möglich. Anstelle des dargestellten, durch Druckluft betätigten Federelementes kann auch ein mit einem anderen, gasförmigen oder flüssigen Druckmittel betriebenes Federelement beliebiger Bauart oder, wie in der Fig. 6 angedeutet, ein mechanisches Federelement 47 bekannter Bauart verwendet werden, welches mindestens eine Schraubenfeder 48 enthält.Under certain operational and design conditions, designs without additional container 44 and / or without pressure relief valve 45 are also possible. Instead of the illustrated spring element actuated by compressed air, a spring element of any type operated with another gaseous or liquid pressure medium or, as indicated in FIG. 6, a mechanical spring element 47 of known type, which contains at least one helical spring 48, can also be used.

Claims

A transverse coupling between two bogies (1, 2) of a rail vehicle, the coupling having two drawbar-like links (10, 11) disposed on the facing ends of the bogies (1, 2), the first link (10) having a forked end member (12) having abutments (13, 14) disposed opposite one another transversely of the vehicle while the second link (11) has a mounting (18) for a spring unit (20) which is introducible between the abutments (13, 14) of the first link (10) and comprises a preloaded spring element (21, 41) disposed transversely between two support or bearing elements (22, 23), each such element being adapted to be pressed on to a respective support part (24, 25) of the mounting (18) and being adapted to be disengaged from the associated support part (24, 25) in response to an appropriate transverse movement of one of the links (10, 11) by way of a contact part movable into engagement with the adjacent abutment (13, 14) of the first link (10), characterised in that the spring element (21, 47) has a laterally deflectable spring member, the mounting (18) extends around the spring unit (20) in its position determined by the support parts (24, 25) with a clearance permitting within a predetermined operative range non-abutting movements relatively to the mounting (18) and at least lengthwise of the vehicle of whichever support element (22, 23) has disengaged from the associated support part (24, 25), and the contact parts of the support elements (22, 23) each have a respective contact surface (22a, 23a) engageable substantially non-displaceably at least lengthwise of the vehicle with the adjacent abutment of the first link (10).
A transverse coupling according to claim 1, characterized in that the mounting (18) extends around the spring unit (20) with a clearance permitting substantially vertical relative movements of the disengaged support element (22, 23).
A transverse coupling according to claim 1 or 2, characterised in that the mounting (18) is formed on an end member (15) of the second link (11), which end member (15) is open towards the end member (12) of the first link (10) and transverseIy and which has two plate-like guide members (16, 17) extending one above and one below the movement zone of the end member (12) of the first link (10), those ends of the guide members (16, 17) which are apart from one another as considered transversely having on them the support parts (24, 25) for the support or bearing elements (22, 23) of the spring unit (20), and the support elements (22, 23) are each embodied by a substantially vertical plate-like component.
A transverse coupling according to any of the previous claims, characterized in that the support elements (22, 23) of the spring unit (20) each have at least two seating surfaces (22b, 23b) which are opposite one another and which converge in the pressing direction of the spring elements (21, 47), and the associated support parts (24, 25) of the mounting (18) have correspondingly converging support or bearing surfaces (24b, 25b).
A transverse coupling according to any of the previous claims, characterised in, that the support elements (22, 23) of the spring unit (20) have two upwardly and downwardly projecting guide pins (33) each introducible between at least two abutment parts (34) on the mounting (18), the spacing between the abutment parts (34) being greater than the corresponding dimension of the guide pin (33) at least by an amount corresponding to the adjusting travel of the particular guide pin (33) concerned in the predetermined operating zone.
A transverse coupling according to claim 5, characterized in that the abutment parts (34) have end parts (34a) each converging towards the adjacent support part (24, 25) and forming guideways for the particular guide pin (33) concerned.
A transverse coupling according to any of the previous claims, characterized in that the spring element (21) is in the form of flexible spring bellows which are adapted to receive a fluid pressure medium and which are sealed off from or sealingly connected to the support elements (29, 23).
A transverse coupling according to claim 7, characterised in that the spring element (21) is connected to a feed line (18) which is connected to a pressure medium source and which comprises a pressure-controlling valve (42) adjustable to a predetermined set value and, disposed after the latter valve, a check valve (43).
A transverse coupling according to claim 7 or 8, characterised in that the spring element is connected to a pressure-limiting valve (46) adjustable to a predetermined set value.
A transverse coupling according to any of claims 7 to 9, characterised in that the spring element (21) communicates with an additional pressure medium tank (44) which increases the volume of the pressure medium participating in the springing.