EP1724176B1

EP1724176B1 - Einrichtung zur gelenkigen Verbindung von Eisenbahnfahrzeugen

Info

Publication number: EP1724176B1
Application number: EP06110906A
Authority: EP
Inventors: Hubert Feyerabend
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: DE502006003649D1; ES2325454T3; EP1724176A1; ATE430678T1; DE102005023946A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gelenkigen Verbindung von auf einem gemeinsamen Drehgestell abgestützten Wagenkästen von Eisenbahnfahrzeugen, welche an jeweils einem Wagenkasten festgelegte Gelenkhälften aufweist, die eine Verdrehung um eine oder mehrere Achsen und/oder eine Verschiebung entlang einer oder mehrerer Achsen ermöglichen, wobei mindestens eine Gelenkhälfte derart ausgebildet ist, dass diese Gelenkhälfte unter bestimmten Betriebsumständen eine Verschieblichkeit der beiden Wagenkästen gegeneinander in Längsrichtung ermöglicht.
Solche Einrichtungen zur gelenkigen Verbindung von Wagenkästen von Eisenbahnfahrzeugen gehen beispielsweise aus den Druckschriften FR-A-2111470 , EP-A-151905 , DE 24 488 89 A1 und WO 2005/023619 A hervor.
Bei Gliederfahrzeugen mit Jacobsdrehgestellen besteht eine gängige Bauweise darin, dass sich die beiden Wagenkästen an einem Drehgestell über jeweils ein Paar Federelemente auf dem Drehgestell abstützen. Die gelenkige Verbindung beider Wagenkästen und die Übertragung von Kräften und Momenten zwischen beiden Wagenkästen erfolgt dabei über ein Gelenk, das üblicherweise aus einem Innengelenk, einem Außengelenk und einem dazwischen angeordneten Sphärolager besteht. Diese Bauweise kommt beispielsweise bei Triebwagenzügen der Baureihen 642 und 425 der Deutschen Bahn AG zum Einsatz und ist u. a. in DE 196 38 763 C2 beschrieben.
Üblicherweise erlauben die eingesetzten Gelenke in Fahrzeuglängsrichtung keine oder nur eine geringe, durch die Bauweise des Sphärolagers begrenzte Verschieblichkeit der beiden Wagenkästen gegeneinander. In EP 1 312 527 B1 und DE 101 53 460 A1 sind Gelenkbauarten beschrieben, bei denen ein Gelenkarm oder beide Gelenkarme eine Verschiebung in Fahrzeuglängsrichtung zulassen, da in den Gelenkarmen Energieverzehrende Überstoßsicherungen integriert sind. Eine Verschieblichkeit innerhalb der Gelenkbauteile kann jedoch auch aus anderen Gründen erwünscht sein, beispielsweise weil im Kraftfluss federnde Elemente angeordnet werden sollen. In diesem Falle ist zwischen den gegeneinander verschieblichen Teilen eine Führung erforderlich, die auch der Übertragung von Kräften in Vertikalrichtung dient. Ferner werden Zug- und Druckkräfte in Längsrichtung in der Regel über unterschiedliche Bauteile übertragen. In den Ansprüchen der EP 1 312 527 B1 wird die Frage der Führung nicht behandelt, in DE 101 53 460 A1 ist lediglich in einem Unteranspruch eine Führung in Längsrichtung erwähnt. Nachteilig bei den Ausführungsbeispielen in beiden Schriften ist ferner die Übertragung der hohen Druckkräfte über durch Schrauben verspannte Gelenkbauteile, während die in der Regel niedrigeren Zugkräfte durch Formschluss direkt übertragen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art, die aus beliebigen Gründen für eine Längsverschieblichkeit ausgebildet ist, hinsichtlich der Längsführung und der Übertragung von Kräften in Fahrzeuglängsrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Übertragung der Druckkräfte in Längsrichtung über die mindestens eine, für die Verschieblichkeit ausgebildete Gelenkhälfte ohne eine Beteiligung von miteinander durch Befestigungsmittel (z. B. Schrauben) verbundenen Bauteilen erfolgt und diese Gelenkhälfte zur Übertragung der Druckkräfte in Längsrichtung über ein Druckstück erfolgt, das innerhalb eines Deckels in Längsrichtung geführt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung prinzipartig dargestellt sind.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar in Fig. 3 in perspektivischer Ansicht. Fig. 1 ist die zugehörige Seitenansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie B - B in Fig. 2. Die in Fig. 2 gezeigte Draufsicht enthält in der unteren Bildhälfte den Schnitt nach der Linie C - C in Fig. 1. Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils Einzelteile der Gelenkausführung nach Fig. 1 bis 3 in vergrößertem Maßstab.
Aus den Fig. 6 und 7 ist eine gegenüber den Fig. 1 bis 3 modifizierte Ausführungsform ersichtlich.
Die gelenkige Verbindung der beiden Wagenkästen 1A und 1B erfolgt über ein mehrteiliges Sphärolager 3. Dieses Sphärolager 3 ist einerseits mit seiner Außenhülse in einem feststehenden Innengelenk 2 angeordnet, das wiederum mittels Befestigungsmitteln 4B lösbar mit dem Wagenkasten 1B verbunden ist. Die Lagerung des Sphärolagerbolzens erfolgt mittels abnehmbarer Lagerschalen 6 in einem zum Außengelenk gehörenden Druckstück 5. Dieses Druckstück 5 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Übertragung von Druckkräften in Längsrichtung erfolgt dabei formschlüssig über ein beliebiges Kraftübertragungsglied 7 (hier beispielhaft als Schraubenfeder dargestellt) direkt auf den in seinem hinteren Teil topfförmig ausgebildeten Flansch 8 und von dort in den Wagenkasten 1A, an dem der Flansch 8 durch Befestigungsmittel 4A lösbar angebracht ist. Die Übertragung der Zugkräfte erfolgt über die Flächen 5.2 des Druckstücks 5 auf die Fläche 9.2 des in Fig. 5 einzeln dargestellten Deckels 9 und von dort aus über Befestigungselemente 10 ebenfalls in den Flansch 8. Die Übertragung von Vertikalkräften und die Führung in Längsrichtung erfolgen über die am Druckstück 5 angeordneten Vorsprünge 5.1, die in den jeweiligen Nuten 9.1 des Deckels 9 angeordnet sind. Zur sicheren Übertragung der Kräfte vom Deckel 9 auf den Flansch 8 liegt der Deckel 9 mit seinen Flächen 9.3 an entsprechenden Gegenflächen des Flansches 8 an.
Bei der in Fig. 6 und 7 gezeigten Variante der Erfindung ist zwischen dem Kraftübertragungsglied 7 und dem topfförmig ausgebildeten Flansch 8 ein Zwischenstück 11 als weiteres Bauteil angeordnet, das einen Toleranzausgleich in Längsrichtung ermöglicht, beispielsweise dadurch, dass das Zwischenstück 11 mittels Feingewinde im Flansch 8 angeordnet ist. Auch bei Anordnung dieses Zwischenstücks 11 wird der Vorteil der Erfindung gewahrt, wonach die Übertragung der Druckkräfte nicht über Gelenkbauteile erfolgt, die durch Befestigungsmittel miteinander verspannt sind. Das Feingewinde zwischen dem Flansch 8 und dem Zwischenstück 11 dient nicht dem Verspannen der Bauteile gegeneinander. Dieses Verspannen erfolgt vielmehr in der anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise durch die Befestigungsmittel 10 zwischen dem Deckel 9 und dem Flansch 8.
In beiden Ausführungsbeispielen ist eine Verschieblichkeit nur in einer Gelenkhälfte vorgesehen, und zwar in dem das Druckstück 5, den topfförmigen Flansch 8 und den Deckel 9 aufweisenden Außengelenk. Alternativ besteht durchaus die Möglichkeit, das Innengelenk 2 als andere Gelenkhälfte im Sinne einer Verschieblichkeit auszuführen oder aber beide Gelenkhälften, also das Außengelenk und das Innengelenk 2, entsprechend dieser Verschieblichkeit zu gestalten.

Claims

Einrichtung zur gelenkigen Verbindung von auf einem gemeinsamen Drehgestell abgestützten Wagenkästen (1A, 1B) von Eisenbahnfahrzeugen, welche an jeweils einem Wagenkasten festlegbare Gelenkhälften aufweist, die eine Verdrehung um eine oder mehrere Achsen und/oder eine Verschiebung entlang einer oder mehrerer Achsen ermöglichen, wobei mindestens eine Gelenkhälfte derart ausgebildet ist, dass diese Gelenkhälfte unter bestimmten Betriebsumständen eine Verschieblichkeit der beiden Wagenkästen (1A, 1B) gegeneinander in Längsrichtung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Druckkräfte in Längsrichtung über die mindestens eine, für die Verschieblichkeit ausgebildete Gelenkhälfte ohne eine Beteiligung von miteinander durch Befestigungsmittel verbundenen Bauteilen erfolgt und diese Gelenkhälfte zur Übertragung der Druckkräfte in Längsrichtung ein Druckstück (5) aufweist, das innerhalb eines Deckels (9) in Längsrichtung geführt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Druckkräfte durch die mindestens eine, für die Verschieblichkeit ausgebildete Gelenkhälfte ausschließlich durch Formschluss erfolgt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss der Druckkräfte in der mindestens einen, für die Verschieblichkeit ausgebildeten Gelenkhälfte ein Zwischenstück (11) zum Ausgleich von Maßtoleranzen in Längsrichtung angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Zugkräfte, die Übertragung der Vertikalkräfte und die Führung der beweglichen Teile in Längsrichtung in der mindestens einen, für die Verschieblichkeit ausgebildeten Gelenkhälfte über den Deckel (9) erfolgt, der mit einem am Wagenkasten (1A) befestigten Flansch (8) durch Befestigungselemente (10) verbunden ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschieblichkeit nur in einer der Gelenkhälften vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschieblichkeit in beiden Gelenkhälften vorgesehen ist.