EP1329371A1 - Richtgelenk für über Kupplungsstangen verbundene Eisenbahngüterwageneinheiten - Google Patents
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- EP1329371A1 EP1329371A1 EP03000931A EP03000931A EP1329371A1 EP 1329371 A1 EP1329371 A1 EP 1329371A1 EP 03000931 A EP03000931 A EP 03000931A EP 03000931 A EP03000931 A EP 03000931A EP 1329371 A1 EP1329371 A1 EP 1329371A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
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- B61G9/24—Linkages between draw-bar and framework
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
- B61G7/00—Details or accessories
- B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle
Definitions
- the invention relates to a high-performance directional joint for connected via coupling rods light and economical wagons, a multi-part Freight car unit according to the preamble of claim 1.
- Directional joints are particularly a means of improving derailment behavior under longitudinal forces.
- the disadvantage of the above-mentioned directional joint, especially for the end cars of the units with a transition from side buffers to coupling rod coupling, is that the directional joint performance is low and that a further positive influence on the derailment behavior of the vehicles in the UIC regulations only in the choice of a progressive axle suspension, the increase in the torsion constant of the undercarriage and the dead weight of the car is provided.
- the coupling rods of the end wagons of the freight wagon unit and at least the following middle wagon of the freight wagon unit, at least on one end of the wagon have a high-performance directional joint with a rectangular directional joint plate, which projects many times over the coupling rod shaft, in particular in the directional joint width, and in comparison with that internationally standardized
- the directional joint of the UIC depending on the axle / pivot spacing of the underframes of the wagons, has enlarged directional joint plates in width and height, which approximately meet the dimensional conditions specified in the claim based on a uniform low dead weight, in the range of the low weight limit of 2-axle / 4-axle freight cars.
- the performance ratio of vertical stabilization to horizontal stabilization increases from 1: 1.6 for the UIC joint to a maximum of 1: 5.3.
- the rolling curve for vertical stabilization is provided in the form of a spherical cap on the side of the directional joint plate. The rolling radius Rv is selected so that when a wagon is lowered due to an approx.
- the support bearing has a vertical and cylindrical jacket-shaped directional joint contour on the side facing the directional joint plate for horizontal stabilization, it also being provided that contour strips, the heights of which correspond to the rolling radius RH, are arranged on a vertical and level bearing surface of the support bearing only in the respective lateral end region.
- the invention ensures through its proposed individual design of the hinge point in the form of adjusted articulated lever and optimized separate vertical and horizontal rolling curves have a high straightening and stabilizing effect for one improved derailment and running quality behavior.
- FIGS. 1 and 2 show the arrangement of the coupling rods 3 with a directional joint 15 between the coupling supports 1, in each case in the front area of the underframe in 2-axle and mixed units with end cars 13 as 4-axle cars and intermediate cars 14 as 2-axle cars. Units are also planned that consist of 4-axle end and middle cars.
- the longitudinal compressive forces F Lx are passed through the trolley unit through the side buffers of the end cars and the coupling rods 3.
- FIGS 3, 4 and 5 show the directional joint as a top view and a side view.
- the coupling rod 3 has an enlarged at its ends rectangular directional joint plate 4, which the shaft of the coupling rod 3 according to the invention, especially in the directional joint width WRB many times over surmounted.
- the coupling rod ends are with their directional joint plates 4 with the Support bearing plates 2 and spring preload via an end pull rod 17 and Spring elements 9 attached.
- the support bearing plate 3 is at least WRH in height as large as the directional joint plate 4 and protrudes in length due to the necessary attachment to the coupling supports 1 of the underframe.
- the directional joint 15 is designed with separate horizontal and vertical rolling curves R H and Rv.
- FIGS. 3, 4 and 5 show the directional joint plate 4 designed with a spherical cap 7 with the rolling radius Rv, which is designed solely for the vertical stabilization of the car.
- the support bearing plate 2 is concave here, namely as a cylindrical and jacket-shaped directional joint contour 8 with the radius R H and is responsible for the horizontal stabilization of the car.
- it is also provided according to FIG. 5, instead of the cylindrical jacket shape 8, only to arrange contour strips 16 at the lateral ends of the flat and vertical support bearing plate 2, the heights of which follow the radius R H. It is possible to design several contour strips 16 on each side.
- a level support bearing plate 2 must be used within an acceptable tolerance range. It is generally also conceivable to arrange the arrangement of the rolling surfaces for the vertical and horizontal stabilization between the parts in the opposite way.
- the size of the directional joint plates and thus the length of the vertical and horizontal directional lever arms in Evaluation of practical knowledge in the wagons of the freight wagon units mentioned depending on the distance between the axles / pivots 2a on the basis an average low-weight limit (for 2-axle cars between 9 and 12 t and in the case of 4-axle wagons between 14 and 17 t) to execute the relevant freight wagon.
- a 2-axle end car 12 with a 10 m wheelbase 2a and the following middle cars should have 14 articulation plates that are up to 3 times as long and up to 2 times as high as those of the UIC standard articulation.
- Carriages with a 13 m pivot distance 2a should be given a directional joint plate 4, which also has a length up to 3 times that of the UIC directional joint and advantageously has a height up to 2 times as large.
- the relationship between horizontal stabilization and vertical stabilization can be individually adjusted up to 1: 5.3 according to the findings from 1: 1.6 for the UIC joint.
- the horizontal Tension leads over the enlarged horizontal articulated lever for an increased horizontal damping of the carriages of the units and to meet the running quality requirements of the lightweight unit also in the unfavorable small track arches.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hochleistungsrichtgelenk für über Kupplungstangen verbundene, leicht und wirtschaftlich ausgeführte, aus 2achsigen und/oder Drehgestellwagen zusammengefügte zwei- oder mehrgliedrige Eisenbahngüterwageneinheiten, bei dem die Richtgelenkwirkung wesentlich vergrößert wird bei gleichzeitige Stabilisierung des Wagenlaufes. Die Kuppelstangen (1) der Endwagen (12,13) und mindestens der jeweils folgenden Mittelwagen (14) sind an mindestens einem Wagenende mit Richtgelenken (15) versehen, deren rechteckige Richtgelenkplatten (4) den Kuppelstangenschaft, insbesondere in der Richtgelenkbreite (WRB) um ein vielfaches überragen und dabei im Vergleich zu dem international standardisierten Richtgelenk der UIC in einem Abhängigkeitsverhältnis zu den Achs/Drehzapfenabständen (2a) des Untergestells der Wagen,in Breite (WRB) und Höhe (WRH) größere Richtgelenkplatten aufweisen. Vergrößerungen der Breiten (WRB) werden bis zu 400 % und der Höhen (WRH) bis zu 200 % vorgeschlagen. Das Leistungsverhalten von vertikaler Stabilisation zur horizontalen Stabilisation verbessert sich von 1:1,6 auf bis zu maximal 1:5,3. Die Abrollkurven für die vertikale Stabilisation sind in Form einer Kugelkalotte an der Richtgelenkplatte (4) vorgesehen und separat davon besitzt die Stützlagerplatte (2) als Richtgelenkabrollform eine vertikale zylindermantelförmige Richtgelenkkontur (8). Die unterschiedlich großen vertikalen und horizontalen Richtgelenkradien werden in Abhängigkeit der Wagenabfederung und der Gleisbogenradien vorgeschlagen. Die Erfindung trägt maßgeblich zur Erfüllung der Forderungen der Entgleisungssicherheit und der Laufgüte im europäischen Eisenbahnverkehr bei. <IMAGE>
Description
Die Erfiridung betrifft ein Hochleistungsrichtgelenk für über Kuppelstangen verbundene
leicht und wirtschaftlich ausgeführte Güterwagen, einer mehrteiligen
Güterwageneinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Richtgelenkausführungen für Eisenbahnwagen-Kuppelstangen sind in der Vergangenheit
in großer Anzahl bekannt geworden, und selbige hatten im wesentlichen
das Ziel, den Effekt der Richtgelenkwirkung zu vergrößern, den Wirkungsgrad
zu erhöhen bei gleichzeitiger Teilereduzierung und platzsparender sowie kostengünstiger
Ausführung.
Die Notwendigkeit der Verwendung von Kuppelstangen ergibt sich insbesondere für Fahrzeuge des kombinierten Ladungsverkehrs, wo Fahrzeuggruppen zu festverbundenen Einheiten und Shuttlezügen zusammengestellt werden.
Die Kuppelstangen vereinfachen wesentlich die Wagenuntergestellkonstruktionen und ermöglichen extrem geringe Eigenmassen und auch eine Ladelängenanpassung der Wagen für unterschiedliche Behälterlängen.
Damit ist der Konstrukteur in die Lage versetzt, z.B. 2achsige Fahrzeuge mit Achsständen von 10 m zu entwickeln mit einer Eigenmasse von 9 t und einer Zuladung von 36 t bei einer zulässigen maximalen Achsfahrmasse von 22,5 t, also ein Totlast-Nutzlastverhältnis von 1:4 zu realisieren. Dies ist auch bei Drehgestellwagen möglich.
Im Wettbewerb zwischen Schienen- und Straßenverkehr sind solche effektiven Fahrzeuge dringend notwendig.
Probleme in der technischen Detailrealisierung entstehen dabei in der Erfüllung der notwendigen Entgleisungssicherheit insbesondere unter dem Längsdruckeinfluss im Rangierbetrieb bei bis zu 500 kN Längsdruck im 150 m S- und Vollbogen und 250 m Vollbogen und in der Laufgüterealisierung nach UIC 518 bis zu Gleisbögen mit kleinem Radius von 250 m.
Richtgelenke sind besonders ein Mittel, das Entgleisungsverhalten unter Längskräften zu verbessern. Empfohlen wird das standardisierte UIC - Richtgelenk nach UIC - MB 523, bei dem das Verhältnis zwischen Horizontal- und Vertikalstabilisierung ca. 1,6 beträgt und einheitlich dimensionierte Abrollkurven und Kuppelstangenlängen vorgesehen sind.
Der Nachteil des vorgenannten Richtgelenkes, insbesondere für die Endwagen der Einheiten mit Übergang von Seitenpuffer zur Kuppelstangenanlenkung besteht darin, dass das Richtgelenkleistungsvermögen gering ist, und dass eine weitere positive Beeinflussung des Entgleisungsverhaltens der Fahrzeuge in den UIC - Bestimmungen lediglich in der Wahl einer progressiven Achsfederung, der Erhöhung der Verwindungskonstante des Untergestells und der Eigenmasse der Wagen vorgesehen ist. Eine positive Beeinflussung der Laufgüte erfordert zusätzliche Dämpfungseinrichtungen in den Laufwerken selbst.
Eine Abhängigkeit und Variation der Richtgelenkparameter selbst z.B. von der Wagenlänge ist nicht vorgesehen.
Die Nachteile sind schwere, aufwendige und teure Fahrzeuge mit wirtschaftlich nicht optimalen Ladeparametern, die einem notwendigen Totlast-Nutzlastverhältnis von z.B. 1:4 nicht gerecht werden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hochleistungsrichtgelenk für Kuppelstangen von Güterwageneinheiten zu schaffen, welches eine bedeutende Steigerung der horizontalen und vertikalen Richtgelenkwirkung und eine positive Laufgüteeinwirkung im kleinen Gleisbogen von R = 250 m aufweist und eine auf die jeweiligen Wagenparameter, insbesondere dem Achs-/Drehzapfenabstand optimal abgestimmte Ausführung besitzt bei Geringhaltung des Wagengewichtes sowie der Herstellungs- und Unterhaltungskosten.
Die Notwendigkeit der Verwendung von Kuppelstangen ergibt sich insbesondere für Fahrzeuge des kombinierten Ladungsverkehrs, wo Fahrzeuggruppen zu festverbundenen Einheiten und Shuttlezügen zusammengestellt werden.
Die Kuppelstangen vereinfachen wesentlich die Wagenuntergestellkonstruktionen und ermöglichen extrem geringe Eigenmassen und auch eine Ladelängenanpassung der Wagen für unterschiedliche Behälterlängen.
Damit ist der Konstrukteur in die Lage versetzt, z.B. 2achsige Fahrzeuge mit Achsständen von 10 m zu entwickeln mit einer Eigenmasse von 9 t und einer Zuladung von 36 t bei einer zulässigen maximalen Achsfahrmasse von 22,5 t, also ein Totlast-Nutzlastverhältnis von 1:4 zu realisieren. Dies ist auch bei Drehgestellwagen möglich.
Im Wettbewerb zwischen Schienen- und Straßenverkehr sind solche effektiven Fahrzeuge dringend notwendig.
Probleme in der technischen Detailrealisierung entstehen dabei in der Erfüllung der notwendigen Entgleisungssicherheit insbesondere unter dem Längsdruckeinfluss im Rangierbetrieb bei bis zu 500 kN Längsdruck im 150 m S- und Vollbogen und 250 m Vollbogen und in der Laufgüterealisierung nach UIC 518 bis zu Gleisbögen mit kleinem Radius von 250 m.
Richtgelenke sind besonders ein Mittel, das Entgleisungsverhalten unter Längskräften zu verbessern. Empfohlen wird das standardisierte UIC - Richtgelenk nach UIC - MB 523, bei dem das Verhältnis zwischen Horizontal- und Vertikalstabilisierung ca. 1,6 beträgt und einheitlich dimensionierte Abrollkurven und Kuppelstangenlängen vorgesehen sind.
Der Nachteil des vorgenannten Richtgelenkes, insbesondere für die Endwagen der Einheiten mit Übergang von Seitenpuffer zur Kuppelstangenanlenkung besteht darin, dass das Richtgelenkleistungsvermögen gering ist, und dass eine weitere positive Beeinflussung des Entgleisungsverhaltens der Fahrzeuge in den UIC - Bestimmungen lediglich in der Wahl einer progressiven Achsfederung, der Erhöhung der Verwindungskonstante des Untergestells und der Eigenmasse der Wagen vorgesehen ist. Eine positive Beeinflussung der Laufgüte erfordert zusätzliche Dämpfungseinrichtungen in den Laufwerken selbst.
Eine Abhängigkeit und Variation der Richtgelenkparameter selbst z.B. von der Wagenlänge ist nicht vorgesehen.
Die Nachteile sind schwere, aufwendige und teure Fahrzeuge mit wirtschaftlich nicht optimalen Ladeparametern, die einem notwendigen Totlast-Nutzlastverhältnis von z.B. 1:4 nicht gerecht werden. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hochleistungsrichtgelenk für Kuppelstangen von Güterwageneinheiten zu schaffen, welches eine bedeutende Steigerung der horizontalen und vertikalen Richtgelenkwirkung und eine positive Laufgüteeinwirkung im kleinen Gleisbogen von R = 250 m aufweist und eine auf die jeweiligen Wagenparameter, insbesondere dem Achs-/Drehzapfenabstand optimal abgestimmte Ausführung besitzt bei Geringhaltung des Wagengewichtes sowie der Herstellungs- und Unterhaltungskosten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst.
Erfindungswesentlich ist, dass die Kuppelstangen der Endwagen der Güterwageneinheit und mindestens des jeweils folgenden Mittelwagens der Güterwageneinheit, an mindestens einem Wagenende ein Hochleistungsrichtgelenk besitzt mit einer rechteckigen Richtgelenkplatte, die den Kuppelstangenschaft insbesondere in der Richtgelenkbreite um ein vielfaches überragt und dabei im Vergleich zu dem international standardisierten Richtgelenk der UIC in Abhängigkeit zu den Achs-/Drehzapfenabständen der Untergestelle der Wagen in Breite und Höhe vergrößerte Richtgelenkplatten aufweisen, welche ca. die im Anspruch genannten Abmessungsbedingungen bei Zugrundelegung einer einheitlichen niedrigen Eigenmasse, im Bereich der Niedriggewichtsgrenze von 2achsigen/4achsigen Güterwagen erfüllen. Durch die in der richtigen Relation zu den Wagenlängenparametern vergrößerten horizontalen und vertikalen Richtgelenkhebel wird eine optimierte Richtgelenkleistungsvergrößerung für die unterschiedlichsten Wagenlängen erreicht.
Das Leistungsverhältnis von vertikaler Stabilisation zur horizontalen Stabilisation vergrößert sich von 1:1,6 beim UIC-Gelenk auf bis zu maximal 1:5,3. Die Abrollkurve für die vertikale Stabilisation ist in Form einer Kugelkalotte an der Seite der Richtgelenkplatte vorgesehen. Der Abrollradius Rv ist so gewählt, dass bei Absenkung eines Wagens infolge einer ca. 90%igen Maximallast zu einem leeren Nachbarwagen der Kraftübertragungspunkt zwischen Richtgelenkplatte und Stützlager sich bereits kurz vor dem oberen/unteren Rand der Richtgelenkplatte befindet, wobei der leere Wagen mit einer achskraftvergrößernden vertikalen Kuppelstangenkomponente belegt wird und durch die vertikale Verspannung über den um ein Vielfaches vergrößerten Richtgelenkhebeln auch eine positive Laufruhe-Beeinflussung erfährt.
Erfindungswesentlich ist, dass die Kuppelstangen der Endwagen der Güterwageneinheit und mindestens des jeweils folgenden Mittelwagens der Güterwageneinheit, an mindestens einem Wagenende ein Hochleistungsrichtgelenk besitzt mit einer rechteckigen Richtgelenkplatte, die den Kuppelstangenschaft insbesondere in der Richtgelenkbreite um ein vielfaches überragt und dabei im Vergleich zu dem international standardisierten Richtgelenk der UIC in Abhängigkeit zu den Achs-/Drehzapfenabständen der Untergestelle der Wagen in Breite und Höhe vergrößerte Richtgelenkplatten aufweisen, welche ca. die im Anspruch genannten Abmessungsbedingungen bei Zugrundelegung einer einheitlichen niedrigen Eigenmasse, im Bereich der Niedriggewichtsgrenze von 2achsigen/4achsigen Güterwagen erfüllen. Durch die in der richtigen Relation zu den Wagenlängenparametern vergrößerten horizontalen und vertikalen Richtgelenkhebel wird eine optimierte Richtgelenkleistungsvergrößerung für die unterschiedlichsten Wagenlängen erreicht.
Das Leistungsverhältnis von vertikaler Stabilisation zur horizontalen Stabilisation vergrößert sich von 1:1,6 beim UIC-Gelenk auf bis zu maximal 1:5,3. Die Abrollkurve für die vertikale Stabilisation ist in Form einer Kugelkalotte an der Seite der Richtgelenkplatte vorgesehen. Der Abrollradius Rv ist so gewählt, dass bei Absenkung eines Wagens infolge einer ca. 90%igen Maximallast zu einem leeren Nachbarwagen der Kraftübertragungspunkt zwischen Richtgelenkplatte und Stützlager sich bereits kurz vor dem oberen/unteren Rand der Richtgelenkplatte befindet, wobei der leere Wagen mit einer achskraftvergrößernden vertikalen Kuppelstangenkomponente belegt wird und durch die vertikale Verspannung über den um ein Vielfaches vergrößerten Richtgelenkhebeln auch eine positive Laufruhe-Beeinflussung erfährt.
Das Stützlager besitzt an der der Richtgelenkplatte zugewandten Seite zur horizontalen
Stabilisation eine vertikale und zylindermantelförmige Richtgelenkkontur, wobei
auch vorgesehen ist, dass auf einer senkrechten und eben ausgeführten Anlagefläche
des Stützlagers nur im jeweiligen seitlichen Endbereich Konturleisten, deren Höhen
dem Abrollradius RH entsprechen, angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass bei
den bahnseitig vorgeschriebenen Gleiskrümmungskriterien mit R = 150 m für Rangiergeschwindigkeiten
und für R = 250 m im Rangier- und Vollbahnbetrieb der horizontale
Abrollradius RH so ausgelegt ist, dass der Kraftübertragungspunkt zwischen
Richtgelenkplatte und Stützlager, auch zur Verbesserung des Laufgüteverhaltens nach
UIC 518 dieser leichten Wagen im Gleisbogen mit kleinem Radius von R = 250 m
entsprechend der vorgenannten UTC, bereits vor dem Erreichen des 250 m Gleisbogens
zur Anlage kommt. Dadurch wird ein zusätzlicher Effekt, insbesondere durch die
nunmehr stark vergrößerten Richtgelenkhebelarme für die Entgleisungssicherheit und
die Laufgüte der Wagen erzielt.
Vorgesehene Drehsicherungen zwischen Richtplatte und Stützlager sorgen dafür,
dass auch bei extremen vertikalen und horizontalen Ausschlägen der Kuppelstangen
die erwarteten Rückstellmomente wirksam werden können.
Die Erfindung sichert durch ihre vorgeschlagene individuelle Auslegung des Gelenkpunktes
in Form angepasster Richtgelenkhebel und optimierter getrennter vertikaler
und horizontaler Abrollkurven einen hohen Richt- und Stabilisierungseffekt für ein
verbessertes Entgleisungs- und Laufgüteverhalten.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen
näher erläutert.
Die Zeichnungen zeigen in
Die Zeichnungen zeigen in
- Fig. 1
- eine Draufsicht einer mindestens 3 teiligen aus 2achsigen Wagen gebildeten Einheit
- Fig. 2
- Ansicht wie Fig. 1, jedoch gebildet aus 4achsigen Endwagen und 2achs. Mittelwagen
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf das Hochleistungsrichtgelenk
- Fig. 4
- einen Schnitt A nach Fig. 3
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein Hochleistungsrichtgelenk
- Fig. 6
- einen Schnitt B nach Fig. 3
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Anordnung der Kuppelstangen 3 mit Richtgelenk
15 zwischen den Kupplungsträgern 1 jeweils im Vorbaubereich des Untergestells
in 2achsigen und gemischten Einheiten mit Endwagen 13 als 4achsiger
Wagen und Mittelwagen 14 als 2achsige Wagen ausgeführt. Vorgesehen sind
auch Einheiten, die aus 4achsigen End- und Mittelwagen bestehen.
Die Längsdruckkräfte FLx werden im Rangierbetrieb über die Seitenpuffer der Endwagen und die Kuppelstangen 3 durch die Wageneinheit durchgeleitet.
Die Längsdruckkräfte FLx werden im Rangierbetrieb über die Seitenpuffer der Endwagen und die Kuppelstangen 3 durch die Wageneinheit durchgeleitet.
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen das Richtgelenk als Draufsicht und als Seitenansicht.
Die Kuppelstange 3 besitzt dabei an ihren Enden eine vergrößerte
rechteckige Richtgelenkplatte 4, die den Schaft der Kuppelstange 3 erfindungsgemäß,
insbesondere in der Richtgelenkbreite WRB um ein Vielfaches
überragt. Die Kuppelstangenenden sind mit ihren Richtgelenkplatten 4 mit den
Stützlagerplatten 2 und Federvorspannung über eine Endzugstange 17 und
Federelemente 9 befestigt. Die Stützlagerplatte 3 ist in ihrer Höhe WRH mindestens
so groß wie die Richtgelenkplatte 4 und überragt sie in der Länge
auf Grund der notwendigen Befestigung an den Kupplungsträgern 1 des Untergestells.
Gemäß Figur 6 sind an der Stützlagerplatte 2 Drehsicherungen 10 für die
Richtgelenkplatte 4 vorhanden. Damit wird auch bei extremen Auslagerungen
des Kraftübertragungspunktes 11 zwischen Richtgelenkplatte 4 und Stützlagerplatte
2 eine stabile Wirksamkeit gesichert. Das Richtgelenk 15 ist
mit separaten horizontalen und vertikalen Abrollkurven RH und Rv ausgeführt.
Die Figuren 3,4 und 5 zeigen die Richtgelenkplatte 4 ausgeführt mit einer
Kugelkalotte 7 mit dem Abrollradius Rv, der allein für die Vertikalstabilisierung
des Wagens ausgelegt ist.
Die Stützlagerplatte 2 ist hier konkav ausgeführt und zwar als zylinder- und mantelförmige Richtgelenkkontur 8 mit dem Radius RH und ist verantwortlich für die Horizontalstabilisierung des Wagens.
Aus Vereinfachungsgründen ist es gemäß Figur 5 auch vorgesehen, anstelle der Zylindermantelform 8 nur an den seitlichen Enden der ebenen und vertikalen Stützlagerplatte 2 Konturleisten 16 anzuordnen, deren Höhen dem Radius RH folgen. Es ist möglich, je Seite mehrere Konturleisten 16 auszuführen. Ergeben sich bei einer geringen Längendifferenz zwischen Rv und RH nur Endkonturleisten 16 mit einer sehr geringen Höhe, so ist in einem vertretbaren Toleranzbereich mit einer ebenen Stützlagerplatte 2 zu arbeiten. Es ist generell auch denkbar, die Anordnung der Abrollflächen für die Vertikal- und Horizontalstabilisierung zwischen den Teilen in umgekehrter Weise anzuordnen.
Die Stützlagerplatte 2 ist hier konkav ausgeführt und zwar als zylinder- und mantelförmige Richtgelenkkontur 8 mit dem Radius RH und ist verantwortlich für die Horizontalstabilisierung des Wagens.
Aus Vereinfachungsgründen ist es gemäß Figur 5 auch vorgesehen, anstelle der Zylindermantelform 8 nur an den seitlichen Enden der ebenen und vertikalen Stützlagerplatte 2 Konturleisten 16 anzuordnen, deren Höhen dem Radius RH folgen. Es ist möglich, je Seite mehrere Konturleisten 16 auszuführen. Ergeben sich bei einer geringen Längendifferenz zwischen Rv und RH nur Endkonturleisten 16 mit einer sehr geringen Höhe, so ist in einem vertretbaren Toleranzbereich mit einer ebenen Stützlagerplatte 2 zu arbeiten. Es ist generell auch denkbar, die Anordnung der Abrollflächen für die Vertikal- und Horizontalstabilisierung zwischen den Teilen in umgekehrter Weise anzuordnen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Größe der Richtgelenkplatten und
damit die Länge der veritkalen und horizontalen Richtgelenkhebelarme in
Auswertung praxisnaher Erkenntnisse bei den genannten Wagen der Güterwageneinheiten
in Abhängigkeit des Achs-/Drehzapfenabstandes 2a unter Zugrundelegung
einer durchschnittlichen Niedriggewichtsgrenze (bei 2achsigen Wagen
zwischen 9 und 12 t und bei 4achsigen Wagen zwischen 14 und 17 t) der
betreffenden Güterwagen auszuführen.
Richtwerte werden im Patentanspruchsteil vorgeschlagen.
So soll z.B. ein 2achsiger Endwagen 12 mit 10 m Achsstand 2a und die folgenden
Mittelwagen 14 Richtgelenkplatten besitzen, die eine bis zu 3 mal so große
Länge und eine bis zu 2 mal so große Höhe haben gegenüber denen des UIC-Standardrichtgelenkes.Ein
4achs. Wagen mit 13 m Drehzapfenabstand 2a soll
etwa eine Richtgelenkplatte 4 erhalten, die ebenfalls eine bis zu 3fache Länge der
des UIC-Richtgelenkes besitzt und vorteilhaft eine bis zu 2fach so große Höhe
hat. Das Verhältnis zwischen der Horizontalstabilisation und der vertikalen
Stabilisation ist gemäß den Erkenntnissen von 1:1,6 beim UIC-Gelenk auf bis zu
1:5,3 individuell anzupassen.
Bei Realisierung der vorstehenden groben Vorgaben wird ein allseitig wirkendes Richtgelenk mit hoher Effektivität zur Erzielung der Entgleisungssicherheit mit extrem leichten Güterwagen erreicht.
Bei Realisierung der vorstehenden groben Vorgaben wird ein allseitig wirkendes Richtgelenk mit hoher Effektivität zur Erzielung der Entgleisungssicherheit mit extrem leichten Güterwagen erreicht.
Durch die erfindungsgemäße zusätzlich vorgeschlagene spezielle Wahl der
Größe der Abrollradien Rv und RH und die damit festgelegten Stellen der
Kraftüberleitungspunkte 11 im Richtgelenk 15 und damit der vorhandenen
großen Hebelarme und der Verspannmomente in der jeweils kritischen
Laufsituation, werden frühzeitig zusätzliche radkraftvergrößernde Komponenten
und Entlastungskomponenten der Hy - Kräfte zwischen Rad und Schiene an
leeren Wagen erzeugt und gleichzeitig Verspannmomente, die zu einer
Laufgüteverbesserung gemäß UIC 518, speziell in kleinen Gleisradien von
R = 250 m führen.
Letzteres wird speziell dadurch erzeugt, dass bereits bei einem Gleisradiuns
von R = 250 m der Krafteinleitungspunkt 11 des Richtgelenkes 15 sich am
äußersten seitlichen Ende der Richtgelenkplatten befinden. Die horizontale
Verspannung über den vergrößerten horizontalen Richtgelenkhebel führt
zu einer vergrößerten horizontalen Dämpfung der Wagen der Einheiten und
zur Erfüllung der Laufgüteforderungen der leichtgewichtigen Einheit auch in
den ungünstigen kleinen Gleisbögen.
Da sich, resultierend aus der Einleitung der Längsdruckkraft FLx an den Endwagen
über die Seitenpuffer und Abnahme über den Kuppelstangenanlenkpunkt
auf Grund des verbesserten Richtgelenkes mit den verbreiterten Richtgelenkplatten
auch Hy-Kräfte auf die Nachfolgewagen fortsetzen und das neue Richtgelenk
auch eine Verbesserung der Laufgüte verursacht, wird vorgeschlagen, das
Richtgelenk auch durchgehend in allen Mittelwagen zu verwenden.
- 1
- Kupplungsträger
- 2
- Stützlagerplatte
- 3
- Kuppelstange
- 4
- Richtgelenkplatte
- 5
- Richtgelenkradius RH
- 6
- Richtgelenkradius RV
- 7
- Richtgelenkkalotte
- 8
- Zylindermantelförmige Richtgelenkkontur
- 9
- Federelement
- 10
- Drehsicherung (für die Richtgelenkplatte)
- 11
- Kraftüberleitungspunkt (im Richtgelenk)
- 12
- 2achsiger Endwagen
- 13
- 4achsiger Endwagen
- 14
- Mittelwagen
- 15
- Richtgelenk
- 16
- Konturleiste
- 17
- Endzugstange
- FLx
- Längsdruckkraft
- WRB
- Wirksame Richtgelenkbreite
- WRH
- Wirksame Richtgelenkhöhe
- 2a
- Achs-/Drehzapfenabstand
Claims (2)
- Hochleistungsrichtgelenk für über Kuppelstangen verbundene, leicht und wirtschaftlich ausgeführte, aus zweiachsigen und /oder Drehgestellgüterwagen zusammengefügte zwei oder mehrteilige Eisenbahngüterwagen-Einheiten
dadurch gekennzeichnet daß die Kuppelstangen (3) der Endwagen (12,13) und mindestens der jeweils folgenden
Mittelwagen (14) an mindestens einem Wagenende mit Richtgelenken (15) versehen sind, deren rechteckige Richtgelenkplatten (4) den Kuppelstangenschaft, insbesonders in der Richtgelenkbreite (WRB) um ein vielfaches überragen und dabei im Vergleich zu dem international standardisierten Richtgelenk der UIC in Abhängigkeit zu den Achs-/Drehzapfenabständen (2a) des Untergestells der Wagen in Breite und Höhe vergrößerte Richtgelenkplatten (4) aufweisen, welche ca. folgende nachstehend genannten Abmessungsbedingungen bei Zugrundelegung einer einheitlichen niedrigen Eigenmasse im Bereich der Niedriggewichtsgrenze von 2 achs./4 achs. Güterwagen erfüllen:und damit auch eine Steigerung des Leistungsverhältnisses von vertikaler Stabilisation zur horizontalen Stabilisation von 1:1,6 auf bis zu maximal 1:5,3 gegeben ist und daß die Abrollkurve für die vertikale Stabilisierung in Form einer Richtgelenkkalotte (7) mit dem Richtgelenkradius RV (6) an der Seite der Richtgelenkplatte (4) vorgesehen ist, wobei insbesondere bei Wagen mit Kuppelstangenlängen < 3 m der Richtgelenkradius RV (6) so gewählt ist, daß bei Absenkung eines Wagens infolge einer ca. 90 % igen Maximallast zu einem leeren Nachbarwagen der Kraftübertragungspunkt (11) zwischen verbreiterter Richtgelenkplatte (4) und Stützlagerplatte (2) sich bereits kurz vor dem oberen / unteren Rand der Richtgelenkplatte (4) befindet und daß die Stützlagerplatte (2) an der der Richtgelenkplatte (4) zugewandten Seiten zur horizontalen Stabilisation eine vertikale-und zylindermantelförmige Richtgelenkkontur (8) mit einem Richtgelenkradius RH (5) besitzt, wobei auch vorgesehen ist, daß auf einer senkrecht und eben ausgeführten Anlagefläche der Stützlagerplatte (2) nur im jeweiligen seitlichen Endbereich Konturleisten (16), deren Höhen dem Richtgelenkabrollradius RH (5) entsprechen, angeordnet sind, und daß mittels der Drehsicherung (10) auch bei extremen horizontalen und vertikalen Ausschlägen die Rückdrehmomente der Kuppelstangen (3) gesichert werden.a. Vergrößerung der wirksamen Richtgelenkbreite (WRB)Bei 2 achsige Güterwagen
Bei Achsständen (2a) von :8 m - WRB auf ca. 400 %9 m - WRB auf ca. 350 %10 m - WRB auf ca. 300 %Bei 4 achs. Güterwagen
Bei Drehzapfenabständen von:10 m -WRB auf ca. 400 %11 m - WRB auf ca. 350 %12 m - WRB auf ca. 325 %13 m - WRB auf ca. 300 %14 m -WRB auf ca. 250 %b. Vergrößerung der wirksamen Richtgelenkhöhe (WRH)
Für 2-und 4 achsige Wagen
von 125 % bis ca. 200 %
abnehmend mit zunehmender
Kuppelstangenlänge - Hochleistungsrichtgelenk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei den bahnseitig vorgeschriebenen ungünstigsten Gleiskrümmungskriterien mit R=150 m nur bei Rangiergeschwindigkeit und R=250 m im Vollbahnbetrieb, der horizontale Richtgelenkradius RH (5) so ausgelegt ist, daß der Kraftübertragungspunkt (11) zwischen Richtgelenkplatte (4) und Stützlagerplatte (2) auch zur Verbesserung des Laufgüteverhaltens nach UIC 518 dieser leichten Wagen, bereits vor dem Erreichen des 250 m Gleisbogens im Bereich der seitlichen Enden der vergrößerten Richtgelenkplatte (4) zur Anlage kommt.
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