EP0689980A1 - Verbindungseinrichtung zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges, insbesondere zwischen niederflurigen Strassenbahnwagen - Google Patents
Verbindungseinrichtung zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges, insbesondere zwischen niederflurigen Strassenbahnwagen Download PDFInfo
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- B61F3/00—Types of bogies
- B61F3/12—Types of bogies specially modified for carrying adjacent vehicle bodies of articulated trains
- B61F3/125—Types of bogies specially modified for carrying adjacent vehicle bodies of articulated trains with more than one axle or wheel set
Definitions
- the invention relates to a connecting device between adjacent car bodies of a rail articulated train according to the preamble of claim 1.
- connection devices are known from the documents DE-AS 17 55 400, DE-OS 28 26 779 in connection with DE-OS 38 15 540 and DE-OS 39 02 924.
- the two first-mentioned documents each relate to a connecting device with an articulated joint above a common bogie.
- the other two documents disclose connecting devices with low-profile or low-floor articulated connections which are arranged in a free-floating manner.
- Connecting devices with free-floating joints result, among other things, in a spatial separation of the joint and the bogie. This results in structural difficulties in the event of a subsequent extension of the vehicle, for example by inserting an additional middle part between two end car parts.
- this solution creates unequal car bodies. For reasons of rationalization, recent efforts by companies using low-floor tram cars are moving towards a standardization or standardization of vehicles and their parts.
- the invention is therefore based on the object of proposing a connecting device which is suitable for unifying articulated connections between adjacent car bodies of a rail articulated train, which has a simple structure and which can be adapted well to the modular design of tram cars, so that the vehicles can be extended by insertion another middle section is possible.
- the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that it is a releasable connecting device that can be used for all vehicle size classes and has a low overall height of the articulated connection, which can be mounted with or on a bogie.
- the assembly is easy to do because of the simple structure of the articulated connection.
- the entire construction can partially contain components or modifications of parts from already existing connecting devices, which thus has a simplifying and cost-effective effect.
- Standard parts from corresponding manufacturers can be used for the radial spherical plain bearing and the bushings of the body bolts.
- the bearings proposed according to the invention are particularly suitable for the present application because they absorb oscillating pivoting movements at relatively low sliding speeds and spatial adjustment movements between pivot and swivel bracket.
- the bogie has the possibility to position itself in the bisecting position when driving on crests, hollows and bends, which has a favorable influence on tire wear.
- Fig. 1 shows a connecting device according to the invention using the example of a modern low-floor tram vehicle with two end car parts 1, 2.
- low-floor articulated connection 3 which is located above the two end car parts 1, 2
- stabilizer or hydraulic damper 5 are on the roof of the two Car parts 1, 2 and a transition device with an outer bellows, divided into two parts 6a and 6b, shown.
- the outer bellows 6a, 6b is laterally adapted to the course of the bogie 4a and the center portal 7, to which it is also attached in addition to the end car parts 1, 2.
- Fig. 2 shows the low-floor articulation 3 in an enlarged view from above.
- the representation is symmetrical with respect to the longitudinal and transverse axes 3a, 3b of the articulated connection.
- the car body brackets 9 each project in pairs towards the center of the articulated connection 3. Between each pair of body booms 9 there is an articulation of the swivel beam 10, which engages with bodywork receptacles 11 attached to its two outer sides between a pair of bodywork booms 9 and is movably connected to them by a bodywork bolt 12.
- the car body boom 9 of a car body end cross member 8 are attached at a height so that the swivel bracket 10 is pivotable perpendicular to the plane of the tool.
- the radial spherical bearing 13 which receives the pivot 14 in its center.
- FIG. 3 shows on the one hand the assembly of the radial spherical plain bearing 13 with the pivot pin 14 and on the other hand a side view of the connection of the swivel bracket 10 or car body receptacle 11 with car body bolts 12 on the car body boom 9 above the slidable pivoting linkage.
- the pivot 14 is fastened with its flange 14a with releasable fastening elements 15, for example with hexagon socket screws, to the bogie cradle 16, into which it is inserted from below through a bore 16a.
- the radial spherical plain bearing 13 consists of an outer ring 13 a, which can be divided, with a hollow spherical inner shape and an inner ring 13 b with a spherical outer shape.
- the outer ring 13a is connected to a counter bearing 18 by means of releasable fastening elements 19, such as Hexagon screws, axially braced on the pivot bracket 10 and the inner ring 13b with a counter bearing 20 by means of releasable fastening elements 21 on the pivot pin 14.
- releasable fastening elements 19 such as Hexagon screws
- the swivel bracket 10 Due to the bulbous or hollow spherical design of the outer and inner ring 13a, 13b of the radial spherical plain bearing 13, which are each fitted with a press fit, the swivel bracket 10 is held in such a position relative to the pivot pin 14 that between the two components 10, 14 except the Rotation can also be adjusted within certain limits, an inclination, such as occurs during tilting or trough travel due to the pitching movement of the swivel bracket 10.
- FIG. 4 shows at the bottom left the radial spherical plain bearing 13 in the swivel bracket 10 with the counter bearings 18 and 20 as well as their fastening elements 19, 21 in the swivel bracket 10 and in the pivot pin 14.
- the wagon body receptacle 11 adjoining the swivel carrier 10 can be seen, by means of which the swivel carrier 10 is articulated on the wagon body brackets 9 in pairs.
- the body pin 12 is mounted in the arms 9 in two bushings 24. This articulation is shown partly in section.
- the bushes 24 consist of an outer tube 24a, which is locked by a press fit in the body booms 8, an inner tube 24b, which is held by a face pressure and an elastic mass located between the two tubes 24a and 24b.
- the bushes 24 can absorb large radial forces on the one hand and have high fatigue strength on the other hand. At the same time, they fulfill the task of being silent and vibration-isolating. In conjunction with the slidable bogie articulation by slide 22 combined with slide 23, this results in an elastic and structure-borne noise-reducing mounting of the car bodies of the end car parts 1, 2.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
- Derartige Verbindungseinrichtungen sind aus den Schriften DE-AS 17 55 400, DE-OS 28 26 779 in Verbindung mit DE-OS 38 15 540 sowie DE-OS 39 02 924 bekannt.
- Die beiden zuerst genannten Schriften beziehen sich jeweils auf eine Verbindungseinrichtung mit einem Knickgelenk über einem gemeinsamen Drehgestell. In den anderen beiden Schriften sind Verbindungseinrichtungen mit niedrig bauenden, bzw. niederflurigen Gelenkverbindungen, die freischwebend angeordnet sind, offenbart.
- Diesen in den genannten Schriften offenbarten Verbindungseinrichtungen ist gemeinsam, daß sie einen um eine vertikale Achse drehbaren Roll- oder Drehkranz aufweisen.
- In den beiden älteren Schriften wird angegeben, daß Stützarme der Wagenkästen auf sich ergänzenden Teilen der Kränze aufliegen, wodurch einerseits die Bauhöhe der Gelenkverbindung vergrößert und andererseits eine ungünstige segmentartige Belastung der Ringe des Drehkranzes erzeugt wird. In den beiden jüngeren Schriften ist ein Merkmal, daß die Halterungen der Drehkranzteile, die teilweise biege- und verwindunssteif mit jeweils einem der beiden Fahrzeugteile verbunden sind, in der Höhenebene des Roll- bzw. Drehkranzes liegen. Hiermit wird zwar eine bei Gelenkverbindungen niedrige Bauhöhe erreicht; es bleibt jedoch die bei freischwebenden Gelenken durch Verwindungskräfte im Kranz auftretende Belastung, der durch entsprechende Bauart bzw. Auswahl von ausreichend belastbarem Werkstoff entgegensteuert werden muß.
- Gelenkverbindungen von mehrteiligen Schienenzügen mit Roll- bzw. Drehkränzen sind auch deshalb ungünstig, weil ihre Handhabung bei Aus- und Einbau bzw. Reparatur gewichtsbedingt und wegen der großen Bauart umständlich bzw. zeitaufwendig ist.
- Verbindungseinrichtungen mit freischwebenden Gelenken haben u.a. eine räumliche Trennung von Gelenk und Drehgestell zur Folge. Es ergeben sich dadurch bauliche Schwierigkeiten im Falle einer nachträglichen Verlängerung des Fahrzeuges, z.B. durch Einfügen eines zusätzlichen Mittelteils zwischen zwei Endwagenteilen. Darüber hinaus entstehen bei dieser Lösung ungleiche Wagenkästen. Neuere Bestrebungen der niederflurige Straßenbahnwagen einsetzenden Betriebe gehen aus Gründen der Rationalisierung dahin, eine Standardisierung bzw. Vereinheitlichung der Fahrzeuge und ihrer Teile einzuführen.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung vorzuschlagen, die zur Vereinheitlichung von Gelenkverbindungen zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges geeignet ist, die einen einfachen Aufbau hat und die an die baukastenartige Bauweise von Straßenbahnwagen gut anzupassen ist, so daß die Verlängerung der Fahrzeuge durch Einfügen eines weiteren Mittelteils möglich ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es sich um eine für alle Fahrzeuggrößenklassen einsetzbare lösbare Verbindungseinrichtung mit niedriger Gesamtbauhöhe der Gelenkverbindung handelt, die mit bzw. auf einem Drehgestell montiert werden kann. Die Montage ist wegen des einfachen Aufbaus der Gelenkverbindung leicht zu bewerkstelligen.
- Die gesamte Konstruktion kann teilweise Bauelemente oder Abänderungen von Teilen aus bereits bestehenden Verbindungseinrichtungen beinhalten, was somit vereinfachend und kostengünstig wirkt.
- Für das Radial-Gelenklager und die Buchsen der Wagenkastenbolzen können Standardteile entsprechender Hersteller verwendet werden.
- Aufgrund der kugeligen Ausgestaltung des Radial-Gelenklagers, die für beide Lagerteile, was ihre kugelige Form betrifft, leicht unterschiedlich ist, eignen sich die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lager für den hier vorliegenden Anwendungsfall besonders gut, weil sie oszillierende Schwenkbewegungen bei relativ niedrigen Gleitgeschwindigkeiten aufnehmen und räumliche Einstellbewegungen zwischen Drehzapfen und Schwenkträger ermöglichen. U.a. hat das Drehgestell die Möglichkeit sich bei Kuppen- bzw. Mulden- und Kurvenfahrt in die winkelhalbierende Lage zu stellen, wodurch der Radreifenverschleiß günstig beeinflußt wird.
- Aus dem Zusammenwirken der Gleitstücke und der Gleitbahnen zwischen Wagenkastenaufnahme und Drehgestell ergibt sich eine Drehhemmung, die im normalen Betrieb zur Laufberuhigung des gesamten Fahrverhaltens beiträgt.
- Für den Betreiber von Straßenbahnen sowie Stadtbahnen für die die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung insbesondere verwendet werden kann, bedeutet deren Einsatz aufgrund des einfachen Aufbaus und der Verwendung konventioneller Bauteile und Materialien einen geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf der Zeichnung näher beschrieben.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Übersichtszeichnung einer niederflurigen Straßenbahn mit erfindungsgemäßer Verbindungseinrichtung;
- Fig. 2
- eine Draufsicht gemäß Ausschnitt I-I in Fig. 1;
- Fig. 3
- eine Seitenansicht vom Schnitt II-II in Fig. 2;
- Fig. 4
- eine Draufsicht gemäß Ausschnitt Y in Fig. 2.
- Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung am Beispiel eines modernen niederflurigen Straßenbahnfahrzeuges mit zwei Endwagenteilen 1, 2. Außer der niederflurigen Gelenkverbindung 3, die sich über den beiden Endwagenteilen 1, 2 gemeinsamen Drehgestell 4a befindet, sind Stabilisator oder hydraulischer Dämpfer 5 am Dach der beiden Wagenteile 1, 2 und eine Übergangseinrichtung mit einem Außenbalg, aufgeteilt in zwei Teile 6a und 6b, abgebildet. Der Außenbalg 6a, 6b ist seitlich dem Verlauf des Drehgestells 4a und des Mittenportals 7 angepaßt, an denen er neben den Endwagenteilen 1, 2 auch befestigt ist.
- Fig. 2 zeigt die niederflurige Gelenkverbindung 3 in vergrößerter Darstellung von oben. Die Darstellung ist symmetrisch in Bezug auf Längs- und Querachse 3a, 3b der Gelenkverbindung.
- Von den an der rechten und linken Außenseite der Zeichnung dargestellten Wagenkastenendquerträgern 8 stehen die Wagenkastenausleger 9 jeweils paarig zur Mitte der Gelenkverbindung 3 vor. Zwischen jedem Paar von Wagenkastenauslegern 9 befindet sich eine Anlenkung des Schwenkträgers 10, der mit an seinen beiden Außenseiten angebrachten Wagenkastenaufnahmen 11 zwischen jeweils ein Paar von Wagenkastenauslegern 9 greift und mit diesen durch einen Wagenkastenbolzen 12 beweglich verbunden ist. Die Wagenkastenausleger 9 eines Wagenkastenendquerträgers 8 sind in einer Höhe angebracht, so daß der Schwenkträger 10 senkrecht zur Fabrzeugebene schwenkbar ist. Im Schwenkträger 10 liegt in der Fahrzeuglängsachse, die mit der Längsachse der 3a der Gelenkverbindung 3 zusammenfällt, das Radial-Gelenklager 13, das in seiner Mitte den Drehzapfen 14 aufnimmt.
- Die in Fig. 3 vergrößert abgebildete Schnittdarstellung aus Fig. 2 zeigt einerseits den Zusammenbau von Radial-Gelenklager 13 mit dem Drehzapfen 14 und andererseits eine Seitenansicht der Verbindung von Schwenkträger 10 bzw. Wagenkastenaufnahme 11 mit Wagenkastenbolzen 12 am Wagenkastenausleger 9 über der gleitfähigen Drehstellanlenkung.
- Der Drehzapfen 14 ist mit seinem Flansch 14a mit lösbaren Befestigungselementen 15, z.B. mit Innensechskantschrauben, an der Drehgestellwiege 16, in die er durch eine Bohrung 16a von unten hindurchgesteckt wird, befestigt.
- Über dem Drehzapfen 14 auf der Drehgestellwiege 16 sitzt ein Distanzring 17, mit dem im Bedarfsfall durch eine spanende Bearbeitung eine Niveauregulierung des sich auf dem Distanzring 17 abstützenden Radial-Gelenklagers 13 vorgenommen werden kann. Das Radial-Gelenklager 13 besteht aus einem Außenring 13 a, der geteilt sein kann, mit hohlkugeliger Innenform und einem Innenring 13b mit kugeliger Außenform. Der Außenring 13a ist mit einem Gegenlager 18 mittels lösbarer Befestigungselemente 19, wie z.B. Sechskantschrauben, an dem Schwenkträger 10 und der Innenring 13b mit einem Gegenlager 20 mittels lösbarer Befestigungselemente 21 an dem Drehzapfen 14 axial verspannt.
- Durch die bauchige bzw. hohlkugelförmige Ausgestaltung von Außen- und Innenring 13a, 13b des Radial-Gelenklagers 13, die jeweils mit Preßsitz montiert sind, wird der Schwenkträger 10 in einer solchen Lage zum Drehzapfen 14 gehalten, daß zwischen beiden Bauteilen 10, 14 außer der Drehbewegung auch gleichzeitig in gewissen Grenzen eine Neigung einstellbar ist, wie sie beispielsweise bei Kippen- oder Muldenfahrt durch die Nickbewegung des Schwenkträgers 10 auftritt.
- In der Seitenansicht der Befestigung von Schwenkträger 10 bzw. Wagenkastenaufnahme 11 mit Wagenkastenbolzen 12 an den Wagenkastenauslegern 9 ist dargestellt, daß unter der Wagenkastenaufnahme 11 ein Gleitstück 22 montiert ist, womit sich die Wagenkastenaufnahme 11 über eine Gleitbahn 23 auf der Drehgestellwiege 16 abstützt. Auf diese Weise ist eine aus Kurvenfahrten resultierende Querverschiebung zwischen den Wagenkästen der Endwagenteile 1, 2 einerseits und dem Drehgestell 4a andererseits nach Maßgabe der Gleitbahn 23 glich.
- Die in Fig. 4 dargestellte Draufsicht zeigt unten links das Radial-Gelenklager 13 im Schwenkträger 10 mit den Gegenlagern 18 und 20 sowie deren Befestigungselemente 19, 21 im Schwenkträger 10 und im Drehzapfen 14.
- Im oberen Bildteil von Fig. 4 ist die am Schwenkträger 10 anschließende Wagenkastenaufnahme 11 erkenntlich, mit der der Schwenkträger 10 an den paarweise vorhandenen Wagenkastenauslegern 9 beweglich angelenkt ist. Der Wagenkastenbolzen 12 ist in den Auslegern 9 in zwei Buchsen 24 gelagert. Diese Anlenkung ist teilweise geschnitten dargestellt. Die Buchsen 24 bestehen aus einem Außenrohr 24a, das durch Preßsitz in den Wagenkastenauslegern 8 arretiert ist, einem Innenrohr 24b, das durch eine Stirnflächenpressung gehalten wird und einer zwischen beiden Rohren 24a und 24b befindlichen elastischen Masse. Die Buchsen 24 können einerseits große Radialkräfte aufnehmen und verfügen andererseits über eine hohe Dauerfestigkeit. Sie erfüllen gleichzeitig die Aufgabe geräuschlos und schwingungsisolierend zu funktionieren. In Verbindung mit der gleitfähigen Drehgestellanlenkung durch Gleitstück 22 kombiniert mit Gleitbann 23 erfolgt hiermit eine elastische und körperschallreduzierende Lagerung der Wagenkästen der Endwagenteile 1, 2.
- Am Wagenkastenbolzen 12 wird auf der einen Seite durch das Gegenlager 12a und auf der anderen Seite durch eine im Bolzen 12 zu befestigende Schraube 25 mit Unterlegscheibe 26 Stirnflächenpressung bewirkt.
-
- 1
- - Endwagenteil links
- 2
- - Endwagenteil rechts
- 3
- - niederflurige Gelenkverbindung
- 3a
- - Längsachse der niederflurigen Gelenkverbindung
- 3b
- - Querachse der niederflurigen Gelenkverbindung
- 4
- - Drehgestell
- 4a
- - Drehgestell unterhalb der niederflurigen Gelenkverbindung zwischen den Endwagenteilen
- 5
- - Stabilisator oder hydraulischer Dämpfer
- 6a
- - Faltenbalg links
- 6b
- - Faltenbalg rechts
- 7
- - Mittenportal
- 8
- - Wagenkastenendquerträger
- 9
- - Wagenkastenausleger
- 10
- - Schwenkträger
- 11
- - Wagenkastenaufnahme
- 12
- - Wagenkastenbolzen
- 12a
- - Gegenlager des Wagenkastenbolzens
- 13
- - Radial-Gelenklager
- 13a
- - Außenring Radial-Gelenklager
- 13b
- - Innenring Radial-Gelenklager
- 14
- - Drehzapfen
- 14a
- - Flansch des Drehzapfens
- 15
- - lösbares Befestigungselement (Innensechskantschraube)
- 16
- - Drehgestellwiege
- 16a
- - Bohrung für Drehzapfen in der Drehgestellwiege
- 17
- - Distanzring
- 18
- - Gegenlager Außenring Radial-Gelenklager
- 19
- - lösbares Befestigungselement (Sechskantschraube)
- 20
- - Gegenlager Innenring Radial-Gelenklager
- 21
- - lösbares Befestigungselement (Sechskantschraube)
- 22
- - Gleitstück
- 23
- - Gleitbahn
- 24
- - Buchse
- 24a
- - Außenrohr der Buchse
- 24b
- - Innenrohr der Buchse
- 25
- - lösbares Befestigungselement (Sechskantschraube)
- 26
- - Unterlegscheibe
- 27
- - Distanzscheibe
Claims (3)
- Verbindungseinrichtung zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges, insbesondere zwischen niederflurigen Straßenbahnwagen mit einem für die Auflage der benachbarten Enden der Wagenkästen gemeinsamen Drehgestell, mit über die Wagenkästen hinausragenden Wagenkastenauslegern und mit einer daran angeschlossenen Gelenkverbindung, gekennzeichnet durch auf jeder Seitenhälfte des Wagenkastens eines Endwagenteils (1, 2) paarweise an einem horizontalen Wagenkastenendquerträger (8) angebrachten Wagenkastenauslegern (9), einem an jedem Wagenkastenauslegern (9) schwenkbaren Schwenkträger (10), der in der Längsachse (3a) der Gelenkverbindung (3), die gleichzeitig Mittelachse der Verbindungseinrichtung ist, ein Radial-Gelenklager (13) beweglichen Drehzapfen (14) der Verbindungseinrichtung mit der Wiege (16) des Drehgestells (4a) so verbunden ist, daß sämtliche horizontalen Kräfte zwischen den benachbarten Wagenkästen der Endwagenteile (1, 2) übertragbar sind.
- Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (14), der an einem seiner Enden einen Flansch (14a) aufweist, in einer Bohrung (16a) der Drehgestellwiege (16) angeordnet ist, wobei der Flansch (14a) in einer Erweiterung der Bohrung (16a) an der Unterseite der Drehgestellwiege (16) an dieser lösbar befestigt ist.
- Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkträger (10) an jeder Außenseite eine Wagenkastenaufnahme (11) aufweist, die zwischen einem Paar von Wagenkastenauslegern (9) drehbar befestigt ist, wobei sich unter der Wagenkastenaufnahme (11) ein Gleitstück (22) befindet, das zur gleitfähigen Drehgestell-Anlenkung und Übertragung von vertikalen Kräften des Wagenkastens eines Endwagenteils (1, 2) über einer auf der Drehgestellwiege (16) befestigten Gleitbahn (23) gleitet.
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