EP3067245A1 - Verbindungsanordnung für verbindungselemente eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Verbindungsanordnung für verbindungselemente eines schienenfahrzeugs Download PDF

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EP3067245A1
EP3067245A1 EP16159170.6A EP16159170A EP3067245A1 EP 3067245 A1 EP3067245 A1 EP 3067245A1 EP 16159170 A EP16159170 A EP 16159170A EP 3067245 A1 EP3067245 A1 EP 3067245A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
connection
connection device
axis
rotation
Prior art date
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Granted
Application number
EP16159170.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3067245B1 (de
Inventor
Rainer Pramper
Christian Strauss
Andreas MONARTH
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Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
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Publication of EP3067245A1 publication Critical patent/EP3067245A1/de
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Publication of EP3067245B1 publication Critical patent/EP3067245B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/06—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables

Definitions

  • the invention relates to a connection arrangement for at least one flexible connecting element, in particular a connecting element for connecting two cars of a rail-bound means of transport, and a rail vehicle with such a connection arrangement.
  • Other compounds include, inter alia, compounds for transporting work equipment, eg. As a brake fluid, a coolant, compressed air or electrical connection elements for conducting electrical energy.
  • Suitable fasteners for this purpose can be cables, lines or hoses. These are performed either below the connected car or below the car bodies, but a safety distance to the rail and to a bottom of the car is to be respected, or above the car or car bodies on the roof, again safety distances to moving parts or the overhead line must be followed ,
  • a length of the connecting elements must be selected such that the connection does not break even at maximum pivoting of the connected elements of the means of transport.
  • the length of the respective connecting element is thus dependent on the maximum angles of rotation and the arrangement of the connecting device to be connected with respect to a central longitudinal axis of the rail-bound means of transport when driving straight ahead.
  • the connection devices are at the elements of the means of transport to be connected arranged devices to which the connecting element mechanically fixed or with which the connecting element is mechanically connected.
  • a bracket must allow for pivoting, pitching and wobbling of the connected carriages.
  • the connecting elements must not protrude from a predetermined space, which is in particular downwards in the direction of the track bed or car roof and bounded laterally, so that the connecting elements can not pose a hazard.
  • EP2495151A1 discloses a holding device for holding at least one flexible connecting element, wherein by means of the connecting element two spaced-apart and mutually pivotable about an axis of rotation elements are connected, in particular cars a rail-bound transport.
  • the holding device has at least three links, each link having two pivots.
  • the links are rotatably attached to each other by means of the pivots such that the links form a link chain, with end links of the chain being rotatably secured to a carrier by one of their pivots.
  • At least one member is formed as a holding member, wherein the holding member forms a holding device or has a holding device, wherein the flexible connecting element by means of the holding device is fixedly connected to the holding member.
  • connection of connecting elements in the area of vehicle joints still leads to the problem of bending the connecting elements in the region of the ends of the connecting elements when rail vehicle elements, such as wagons, are pivoted relative to one another about the pivot axis of rotation.
  • This bending which can lead to a kinking in extreme cases affects the durability of the fasteners.
  • large radii have been chosen in the leadership of fasteners and long connecting elements designed so that they have a large straight-ahead excess length, which serves to compensate for the change in distance between the first and the second connection device when cornering.
  • This excess length leads
  • a large sag of the fasteners so that suspensions against excessive sagging are required.
  • the object of the present invention is to provide a solution to this problem.
  • a solution should be given as connecting means as short as possible and thereby an excess length can be reduced.
  • this problem is solved in that a first connection device, to which a flexible connection element can be connected, is movably mounted on a first rail vehicle element, for example a carriage, car body or module, and that a second connection device to which the flexible connecting element can be connected, is movably mounted on a second rail vehicle element.
  • first connection device and the second connection device can be moved relative to the rail vehicle element to which they are respectively attached so as to reduce or restrict deflection of the connection element where it is connected to the connection devices becomes.
  • connection devices can counteract a rotational movement or pivoting of the rail vehicle elements about a pivot axis of rotation and in extreme cases, which does not always have to be present, compensate. This is the case in particular when the connection devices are each rotatably mounted on a rail vehicle element.
  • the connection means may perform a counter-rotational movement to the rotation of the rail vehicle elements about a hinge axis of rotation.
  • the course of a connecting element between rail vehicle elements is automatically optimized depending on the angle of rotation between the rail vehicle elements, also referred to as joint angle or Verschwenkungswinkel, as a result of rotation of the rail vehicle elements relative to each other about the pivot axis, the situation each connection device is adjusted automatically relative to the rail vehicle element on which it is movably mounted, and an optimized guidance of the connection element is achieved.
  • An optimized guidance of the connecting element means, in particular, the lowest possible curvature, the lowest possible tensile forces and / or the lowest possible bending forces on the connecting element at a connection point on a connection device.
  • the position of the connection devices is preferably passive relative to the respective rail vehicle element to which it is attached.
  • hinge for the purpose of describing this invention also includes joints that permit not only rotation about a hinge axis of rotation (Z axis, vertical axis) but also movement about one or more other degrees of freedom.
  • rotation can be made possible, so that the rotary joint is in a particular form a rotary pitch joint.
  • a rail vehicle element can be, for example, a traction vehicle or a tensile part, in particular a carriage, a car body or a module, of a rail vehicle.
  • the first and the second rail vehicle element are in particular coupled to transmit driving forces, ie tensile or compressive forces, used for a movement of the rail vehicle elements and at least about a vertical axis of rotation, e.g. perpendicular to a track bed, in a predetermined angular range against each other pivotally.
  • the articulation axis of rotation which is a vertical axis of rotation, is preferably arranged on a central longitudinal axis of the rail-bound means of transport and runs perpendicular to a track bed or a track level. It can be arranged centrally or eccentrically between the two connected rail vehicle elements, the joint axis of rotation.
  • the hinge axis which is a vertical axis of rotation, is also referred to as the Z axis.
  • the rail vehicle elements may be rotatable relative to one another about one or more further axes of rotation.
  • Further possible axes of rotation are an above-mentioned central longitudinal axis, which is also referred to as X-axis and a transverse axis, which is also referred to as Y-axis and in particular is perpendicular to the X-axis.
  • a rotation of the rail vehicle elements relative to each other about the X-axis is referred to as roll motion.
  • a rotation of the rail vehicle elements relative to each other about the Y-axis is referred to as a pitching movement.
  • a connection device is in particular a device for the mechanical fixing of the connecting element to a rail vehicle element, in particular for the mechanical fixing of one end of the connecting element.
  • the connecting element With a connection device, the connecting element is fastened to a rail vehicle element.
  • the connecting elements for further transport of working means such as a brake fluid, a cooling liquid, compressed air, or for conducting electrical energy can be contacted at the connection means.
  • working means such as a brake fluid, a cooling liquid, compressed air, or for conducting electrical energy
  • a specific example of a connection device is a terminal box and an associated connection element is an electrical line which is mechanically connected to and in the terminal box and electrically contacted.
  • a connection device is formed, for example, plate-shaped or box-shaped
  • the first and second terminal means are spaced apart from each other and about the hinge axis of rotation in a predetermined angular range against each other, i. relative to each other, swiveling.
  • This Verschwenkbarbeit results from the pivoting of the rail vehicle elements about the pivot axis of rotation when the first connection device is mounted on the first rail vehicle element and the second connection device is mounted on the second rail vehicle element.
  • each of the connection devices can be pivotable relative to a rail vehicle element on which it is mounted (described below), which results in further rotational degrees of freedom.
  • the angle of pivoting of a first rail vehicle element in the direction of travel against a following second rail vehicle element is defined as the angle between the longitudinal axis of the first rail vehicle element and the central longitudinal axis of the rail-bound means of transport when driving straight ahead.
  • the angular range of the pivoting is, for example, -40 ° to + 40 °.
  • the angular range generally depends on a variety of factors, including but not limited to e.g. depending on a car geometry, a track geometry, a curve radius and a distance of the e.g. arranged on different car connection devices.
  • the connecting element is connected to a first section of the connecting element, in particular to a first end of the connecting element, to the first connecting device and to a second section of the connecting element, in particular to a second end of the connecting element, to the second connecting device.
  • the length of the connecting element is determined inter alia as a function of a distance between the connecting devices, the minimum and the maximum critical angle, the minimum and / or maximum permissible bending radius of the connecting element, the position of the axis of rotation with respect to the connection devices to be connected, and the type (rotational, translational, position of the movement axis (s)) and the extent of mobility of the first connection device relative to the first rail vehicle element and the type and extent of mobility of the second connection device relative to the second rail vehicle element ,
  • the flexible connecting element may have a predetermined rigidity, in particular a predetermined torsional stiffness or bending stiffness.
  • the flexible connection element is designed as a hose or cable or conduit. This results in an advantageous manner that by means of the connecting element working means, eg. Brake fluid or air, or electrical energy can be transported between the connected elements.
  • connection device and “rail vehicle element” are used in abbreviated form.
  • connection device can be mounted on the rail vehicle element in a rotational manner, that is to say rotatable or rotationally movable, and / or translationally, that is to say displaceable.
  • connection device can be mounted rotatably about one or more axes of rotation.
  • connection device can be mounted translationally in one or more spatial directions.
  • connection device is rotatably mounted on the rail vehicle element.
  • first connection device is rotatably mounted on the first rail vehicle element and / or the second connection device is rotatably mounted on the second rail vehicle element.
  • the connection device is rotatably mounted about an axis of rotation which is parallel to the joint axis of rotation (Z axis).
  • first connection device is rotatably mounted about a first axis of rotation, which is parallel to the joint axis of rotation, and / or the second connection device is rotatable about a second axis of rotation stored, which is parallel to the hinge axis of rotation.
  • connecting devices can pivot particularly well relative to one another when pivoting rail vehicle elements about the joint rotational axis, and a particularly favorable guidance of the connecting element between the rail vehicle elements is made possible by way of an example still shown.
  • a connection device is mounted for rotation about an axis of rotation which is parallel to a transverse axis of the rail vehicle element.
  • the transverse axis of the rail vehicle element is also referred to as Y-axis and has been defined above.
  • the axis of rotation of the connection device, which is parallel to this transverse axis is also referred to as the pitch axis.
  • connecting devices can align particularly advantageously with one another during a pitching movement of the rail vehicle elements, for example when driving through a dome or through a dip.
  • One or more translational and one or more rotational degrees of freedom can be combined with one another as desired.
  • this rotational mobility can also be combined with a rotational mobility of the connection device about an axis parallel to the joint axis.
  • connection device can be mounted translationally on the rail vehicle element.
  • the connection device is mounted translationally in one direction or along a displacement axis which is parallel to a transverse axis of the rail vehicle element.
  • an approach of two connection devices, which are each arranged on one of the rail vehicle elements is possible. If, for example, connection devices are mounted on the outer side of the rail vehicle elements on a curve, the distance between the two connection devices is increased relative to one another and a connecting element is stretched. This movement can escape the connection devices in that they move along their respective displacement axis towards the inside of the curve, whereby the distance between the two connection devices is shortened again.
  • a bearing can be provided, with which the connection device is movable on the relevant rail vehicle element is stored.
  • the bearing is designed so that it allows at least one intended rotational movement and / or at least one provided translational movement of the connecting device relative to the rail vehicle element.
  • the bearing is in particular a sliding bearing or a rolling bearing.
  • connection device on the rail vehicle element, on which it is movably mounted, can take place at various points.
  • the connection device is arranged below or above a rotary joint or rotary joint part.
  • the connection device may be movably mounted on a base structure of the carriage, in particular on a cross member, in particular on an end cross member.
  • a connection device may be arranged in the roof area of the vehicle or may be movably mounted there.
  • the connection device may be arranged on a roof cross member or may be movably mounted there.
  • connection arrangement has a plurality of flexible connection elements. These multiple connecting elements are respectively connected to the first connecting device with a first section, preferably with a first end, and connected to the second connecting device with a second section, in particular with a second end.
  • a plurality of connection elements are thus bundled to a first connection device and a second connection device guided or bundled between these connection devices.
  • This embodiment is particularly advantageous because, in a bundling of connecting elements, the bending or torsion of the bundle during pivoting of the rail vehicle elements to each other particularly significant. Bending stiffness or torsional stiffness add up in the bundle and you get usually a particularly bending or torsionally rigid structure.
  • connection device movable to store a respective rail vehicle part.
  • the connecting elements are preferably electrical lines, in particular Multicore cables, or lines, in particular hoses, for liquid working fluids, in particular hydraulic fluid or water.
  • connection means Due to the movable mounting of the connection devices, the connection means can be oriented towards one another or aligned with one another. If the rail vehicle elements are pivoted about the hinge axis of rotation against each other, the connection means can be oriented to each other. This means, in particular, that the connection devices of both connection devices can be brought into an opposite position. As a result, a favorable course of a connecting element, which is connected to the connection devices, reachable.
  • the invention also relates to a rail vehicle or a rail vehicle composite, comprising a connection arrangement as described above.
  • the rail vehicle network is formed from a plurality of rail vehicle elements, in particular cars, railcars, wagons, modules.
  • the rail vehicle network is in particular a subway, S-Bahn, tram, a local train or a long-distance train.
  • connection arrangement 1 in Fig. 1 has the first rail vehicle element 2 and the second rail vehicle element 3.
  • the rail vehicle elements 2, 3 are car bodies, for example of wagons, and outlined with reference to some shell components, which are described below.
  • a rotary joint 4 is arranged, via which the rail vehicle elements 2, 3 are coupled to one another.
  • the joint 4 has the joint parts 5 and 6.
  • the hinge part 5 is attached to the first rail vehicle element 2 and in this example connected to an end cross member 7.
  • the hinge part 6 is connected to the end cross member 8 of the second rail vehicle element 3.
  • the joint parts 5, 6 are rotatable relative to one another about the joint rotational axis Z, which is perpendicular to the plane of the drawing, so that the rail vehicle elements 2 and 3 are also rotatable about the axis Z, which is a vertical axis.
  • the carriage 2 has in the shell structure, inter alia, an end cross member 7 and side members 17, 18, which adjoin the end cross member 7.
  • the carriage 3 has, in its bodyshell structure, inter alia the end cross member 8 and the side members 19, 20, which adjoin the end cross member 8.
  • car body sides and end walls can be placed, as in Fig. 3 shown below.
  • the first connection device 9 is mounted.
  • the second connection device 10 is mounted.
  • the first connection device 9 is movable relative to the first rail vehicle element 2. It is movably mounted on the end cross member 7, as will be described below.
  • the second connection device 10 is relatively movable to the It is movably mounted on the end cross member 8, as will be described below.
  • the first connection device 9 has the connection means 11 and 12, which are for example at terminal points for electrical lines or connection points for hoses.
  • the second connection device 10 has two connection means 13, 14.
  • Per connection device 9, 10 only two connection means are shown in this example. Alternatively, further connection means may be provided or only one connection means per connection device may be provided.
  • the connecting elements 15, 16 are, for example, electrical lines or hoses for liquid working media, in particular hydraulic hoses.
  • a connecting element is also referred to below as a connecting means.
  • connection means 15 extends from the connection device 9 to the connection device 10, specifically from the connection means 11 of the first connection device 9 to the connection means 13 of the second connection device 10.
  • the second connection element 16 extends from the connection means 12 of the first connection device At the connection means 11, 12, 13, 14, the connecting means 15, 16, for example, clamped or screwed, which is not shown here.
  • connection means 15, 16 for example, electricity or working medium can be conducted from the carriage 2 to the carriage 3 or vice versa.
  • the onward transport of a working medium or electric current within the carriages 2, 3 conducted through the connecting means 15, 16 is not shown here.
  • Fig. 1 shows the carriage 2, 3 in the straight ahead position.
  • the carriage longitudinal axis X1 of the first carriage 2 and the carriage longitudinal axis X2 of the second carriage 3 are in alignment and in this straight-ahead position form the rail vehicle longitudinal axis.
  • the first carriage 2 further has the transverse axis Y1 and the second carriage 3 has the transverse axis Y2.
  • the transverse axes Y1, Y2 are perpendicular to the longitudinal axes X1 and X2.
  • the transverse axes Y1 and Y2 are parallel in the straight ahead position of the carriages 2, 3 to the transverse axis Y3, which in turn is perpendicular to the vertical axis Z.
  • a relative rotation of the carriages 2 and 3 about the axis Y3 is referred to as pitching motion.
  • the Z-axis is referred to as a joint rotational axis, since it allows the rotational movement of the carriages 2, 3 relative to one another during cornering, and thus the most important joint movement.
  • the rotational movement for example, when cornering is thus distinguished conceptually from the pitching movement just described.
  • the carriages 2 and 3 rotate relative to one another along this rail vehicle longitudinal axis.
  • connection devices 9, 10 The movement of the connection devices 9, 10 relative to the carriages 2, 3 will be described below.
  • connection device 9 is rotatably mounted about the axis of rotation D1 perpendicular to the plane of the drawing and parallel to the Z-axis.
  • the connection device 10 is rotatably mounted about the axis D2, which is also parallel to the Z-axis, ie the joint axis of rotation.
  • the first connection device 9 is also rotatably mounted about the axis D3, which is parallel to the transverse axis Y1 of the first carriage 2.
  • the second connection device 10 is rotatably mounted about the transverse axis D4, which is parallel to the transverse axis Y2 of the second carriage 3.
  • a possible angle of rotation about the axes of rotation D1, D2, D3, D4 may be limited, for example by a stop, which is not mandatory.
  • the possible angle of rotation about these axes can be determined by the arrangement and rigidity of the connecting elements 15, 16 and by the angle of rotation about the pivot axis Z or the maximum angle of rotation about the pivot axis Z.
  • a sliding bearing 21 is further formed, which is a linear bearing, in which the first connection device 9 is translationally movable.
  • the linear bearing 21 is designed, for example, in the form of a groove or rail, in which a complementarily designed sliding element, which is connected to the first connection device 9, is displaceable.
  • the sliding bearing 21 is designed as a C-rail, in which a sliding element, which is encompassed by the rail, is displaceable.
  • a sliding bearing 22 is formed on the end cross member 8 of the second carriage 3.
  • the plain bearings 21, 22 are over in this example executed approximately the entire width of the carriage 2 and the carriage 3.
  • a bearing 21 or 22 may be designed only to a maximum of the central axis X1 or X2. It can be carried out the combination of all three possibilities of movement (axis of rotation D1, axis of rotation D3 and plain bearings 21) or even two combinations or only a possibility of movement.
  • Fig. 2 shows the situation after a rotational movement of the carriage 2 and 3 about the pivot axis Z.
  • a left turn passed and there is a rotation or pivoting of the car 2 and 3 relative to each other.
  • the same reference numbers are chosen for the same elements as in FIG Fig. 1 ,
  • connection devices 9, 10 are pivoted relative to one another about the joint rotational axis Z and thereby the distance between the first connection device 9 and the second connection device 10 is increased. In the reverse direction of rotation of the carriage 2, 3 relative to each other, the distance between the connection means 9, 10 would be reduced.
  • the flexible connecting elements 15, 16 With respect to the initial position in Fig. 1 stretched. This stretch is made possible or absorbed by an excess length.
  • Fig. 1 is an excess length of the connecting elements 15, 16 recognizable in the form of a lateral curvature.
  • Fig. 2 in the extended state the curvature is reduced.
  • a movement of the first connecting device 9 takes place relative to the first carriage 2 and a movement of the second connecting device 10 relative to the second carriage 3.
  • the first connection device 9 completes a clockwise rotation, ie counter to the rotation of the first carriage 2 relative to a second carriage 3 regarded as stationary.
  • the second connection device 10 completes a rotational movement about the rotation axis D2, however clockwise.
  • the first connection device 9 and the second connection device 10 thus turn toward one another.
  • the counterclockwise rotation of the second connecting element 10 is counter to a rotation of the second carriage 3 relative to a first carriage 2 considered to be stationary, which takes place in the clockwise direction and which is represented by an arrow on the articulated part 6.
  • connection device 9 is moved in the slide bearing 21 in the direction of the center of the carriage, in the direction of the central longitudinal axis X1.
  • second connection device 10 is also in the direction of the center of the wagon of the second carriage 3, in the direction of its central longitudinal axis X2, moved.
  • the illustrated translation of the first connection device 9 takes place parallel to the transverse axis Y1.
  • the translation of the second connection device 10 takes place parallel to the transverse axis Y2.
  • the translational movement and rotational movement of a connection device 9 or 10 need not be combined with one another. It can also be provided only a translational movement or only a rotational movement. Furthermore, a translation or rotation may additionally or alternatively be provided around one or more further axes of rotation or translation.
  • the axis D3 is provided as an additional rotation axis for the first connection element, and the rotation axis D4 as an additional rotation axis for the second connection element 10. The rotation about the axes D3 and D4 is advantageous in a pitching motion of the carriages 2 and 3 relative to one another.
  • only one of the connecting devices 9 or 10 is movable relative to one or more translation and / or rotational axes relative to the carriage part 2 or 3, on which it is arranged.
  • connection means 11, 12 of the first connection device 9 on the one hand and the connection means 13, 14 of the second connection device 10 are aligned with one another, so that in the best case the same orientation can result as in the non-pivoted condition of the car 2, 3 in the Fig. 1 ,
  • a first section 23 of the connecting element 16 and a first section 24 of the connecting element 15 are subjected to less bending.
  • ends are the connecting elements 15, 16, which are attached to the connection means 11, 12, bent or kinked less at the attachment points.
  • second portions 25, 26 are less bent and opposite ends of the connecting members 15, 16 connected to the connection means 13, 14 are less kinked.
  • Fig. 3 shows a view of the first carriage 2 from behind along the longitudinal axis X1.
  • Fig. 3 mean the same reference numerals as in Fig. 1 and Fig. 2 according to the same objects.
  • Fig. 3 shows two installation options for a connection device 9, namely once in the area of the vehicle floor ( Fig. 3 , below), which is advantageous for high-floor vehicles, and once in the area of the roof ( Fig. 3 , above), which is advantageous in low-floor vehicles.
  • the same reference numerals have been selected for both installation situations and the following description of the figures can be read in both installation situations.
  • the joint rotational axis Z passes through the pivot point 35.
  • Fig. 3 is the pivot bearing 36 is shown, with which the first connection device 9 is rotatably mounted on the carriage 2, here at the terminal cross member 7, stored.
  • the pivot bearing 36 has the bearing part 37, which is rotatably connected to the first connection device 9, and the second bearing part 38.
  • the bearing parts 37 and 38 are rotatable relative to each other about the axis of rotation D1.
  • the pivot bearing 36 further includes the sliding member 39 which is fixedly connected to the lower bearing part 38 and which engages in the sliding bearing 21 and is slidable in this.
  • Fig. 3 is also the other axis of rotation D3 Fig. 1 shown, around which the connection element 9 can be rotatable.
  • a bearing 36 which also allows a degree of freedom in this direction.
  • only one rotation about the axis D3 can be provided and a corresponding bearing can be provided.
  • Fig. 4 shows a plan view of another embodiment of a connector assembly according to the invention 40. Shown are a first rail vehicle module 41 as the first rail vehicle element and a second module 42 as a second rail vehicle element.
  • the modules 41, 42 are, for example, tram modules and interconnected by the bellows 43. Furthermore, the modules 41, 42 are coupled to one another via the schematically illustrated swivel joint 44.
  • the terminal boxes 45, 46 which are terminal boxes for electrical lines, are arranged as first connection devices.
  • the terminal box 45 is adapted for electrical lines that carry electrical current at a first voltage level, here designated HV (high voltage, high voltage).
  • the terminal box 46 is adapted to connect electrical lines which carry current at a second voltage level, which is a low voltage level here, namely 24V.
  • the terminal boxes 47, 48 are arranged as second connection devices.
  • the terminal box 47 is associated with the terminal box 45 for guiding connecting elements 49 and aligned for the same, first voltage level.
  • the terminal box 48 is assigned to the terminal box 46 for connection of the connecting elements 50 and designed for the same, second voltage level.
  • the terminal boxes 45, 46, 47, 48 are rotatable about perpendicular to the plane of the plane and parallel to the joint axis Z aligned axes of rotation, which are not shown here, but analogous to a rotation axis D1 or D2 Fig. 1 and Fig. 2 can be aligned and positioned. Shown are the rotational degrees of freedom of Terminal boxes 45, 46, 47, 48 in the form of double arrows.
  • the terminal boxes are rotatable clockwise and counterclockwise around the mentioned perpendicular to the plane of rotation axes.
  • connection means between the terminal boxes 45 and 47 are a plurality of cables which form a cable bundle and of which a cable 49 is provided with reference numerals by way of example.
  • a bundle of several cables is guided between the terminal boxes 46 and 48, one of which is provided with a reference numeral 50 by way of example.
  • the cables of each of the bundles are combined with binders 51, 52, 53, 54 to achieve bundling.
  • the articulated arm 55 is articulated to the module 42 and hingedly connected to the articulated arm 56, which in turn is hingedly connected at its other end to the binder or holding means 51.
  • the here in Fig. 4 illustrated holding device may alternatively be formed as in EP 2 495 151 A1 described.
  • Fig. 4 It is shown that the connecting means 49 (and others) between the terminal boxes 45 and 47 are aligned differently than the connecting means 50 (and others not designated by reference numerals) between the terminal boxes 46 and 48. End portion of the connecting means 49 leave the terminal boxes 45 and 47 in Module longitudinal direction X1 or X2. By contrast, end portions of the connecting means 50, which are connected to the terminal boxes 46 and 48, led out in the transverse direction of the module Y1 and Y2 from the terminal boxes 46, 48 or guided in accordance with consideration. By the possibility of rotation of the terminal boxes 46, 48, the relative orientation of the terminal boxes 46, 48 and the course of the connecting means 50 can be maintained or largely maintained at a joint rotation about the Z-axis.
  • connecting means or bundles of connecting means as in Fig. 4 cross over shown to relocate.
  • a bundle of connecting means extends from a terminal box 47 to a terminal box 46 (of course then the terminal box 46 would be operated at the same voltage level, HV).
  • a guide of the bundle connecting means of the terminal box 48 to the terminal box 45 is possible.
  • a connecting means would then pass from a first side of a first rail vehicle part 41 to a second side of a second side Rail vehicle element 42 out.
  • the page is defined here as one side to the right of the longitudinal axis X1 or X2 or one side to the left of the longitudinal axis X1 or X2.

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Abstract

Verbindungsanordnung (1; 40), aufweisend - ein erstes Schienenfahrzeugelement (2; 41), - ein zweites Schienenfahrzeugelement (3; 42), wobei das erste und das zweite Schienenfahrzeugelement mit einem Drehgelenk (4) gekoppelt und um eine Gelenkdrehachse (Z) gegeneinander verschwenkbar sind, - eine erste Anschlusseinrichtung (9; 45, 46), - eine zweite Anschlusseinrichtung (10; 47, 48), wobei die erste und die zweite Anschlusseinrichtung (9, 10; 45, 46, 47, 48) beabstandet voneinander angeordnet und um die Gelenkdrehachse (Z) gegeneinander verschwenkbar sind, - zumindest ein flexibles Verbindungselement (15, 16; 49, 50), wobei das Verbindungselement (15, 16; 49, 50) mit einem ersten Abschnitt (23, 24) des Verbindungselements (15, 16; 49, 50) mit der ersten Anschlusseinrichtung (9; 45, 46) und einem zweiten Abschnitt (25, 26) des Verbindungselements (15, 16; 49, 50) mit der zweiten Anschlusseinrichtung (10; 47, 48) verbunden ist, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9; 45, 46) beweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement (2; 41) gelagert ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10; 47, 48) beweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement (3; 42) gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für mindestens ein flexibles Verbindungselement, insbesondere eines Verbindungselements zur Verbindung zweier Wagen eines schienengebundenen Verkehrsmittels, und ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Verbindungsanordnung.
  • Im Schienenverkehr stellt sich das technische Problem, zwei zueinander bewegliche Elemente eines schienengebundenen Verkehrsmittels, insbesondere zwei gegeneinander rotierbare bzw. verschwenkbare Elemente miteinander zu verbinden. Bei schienengebundenen Verkehrsmitteln, beispielsweise Zügen, sind ein Triebwagen und ein Wagen oder zwei Wagen regelmäßig z. B. mittels Drehgelenk um eine vertikale Drehachse miteinander verschwenkbar gekoppelt, um Kurvenfahrten des Verkehrsmittels zu ermöglichen. Die Gelenke können auch als Dreh-Nickgelenk ausgeführt sein, um Fahrten über vertikale Radien (Kuppen und Wannen) zu ermöglichen.
  • Es besteht der Bedarf, auch weitere Verbindungen zwischen den Elementen herzustellen. Weitere Verbindungen umfassen unter anderem Verbindungen zum Transport von Arbeitsmitteln, z. B. einer Bremsflüssigkeit, einer Kühlflüssigkeit, Druckluft oder elektrische Verbindungselemente zur Leitung elektrischer Energie. Hierzu geeignete Verbindungselemente können Kabel, Leitungen oder Schläuche sein. Diese werden entweder unterhalb der verbundenen Wagen bzw. unterhalb deren Wagenkästen geführt, wobei allerdings ein Sicherheitsabstand zur Schiene sowie zu einer Unterseite der Wagen einzuhalten ist, oder oberhalb der Wagen bzw. Wagenkästen am Dach, wobei wiederum Sicherheitsabstände zu beweglichen Teilen oder der Oberleitung einzuhalten sind.
  • Hinsichtlich der Ausbildung und Halterung der Verbindungselemente ergeben sich folgende Rahmenbedingungen. Einerseits muss eine Länge der Verbindungselemente derart gewählt werden, dass auch bei maximaler Verschwenkung der verbundenen Elemente des Verkehrsmittels die Verbindung nicht abreißt. Die Länge des jeweiligen Verbindungselements ist somit abhängig von den maximalen Verdrehwinkeln sowie der Anordnung der zu verbindenden Anschlusseinrichtung bezüglich einer zentralen Längsachse des schienengebundenen Verkehrsmittels bei Geradeausfahrt. Die Anschlusseinrichtungen sind an den zu verbindenden Elementen des Verkehrsmittels angeordnete Einrichtungen, an welchen das Verbindungselement mechanisch fixiert bzw. mit denen das Verbindungselement mechanisch verbunden ist.
  • Weiter muss eine Halterung ein Verschwenken, ein Nicken sowie ein Wanken der verbundenen Wagen erlauben. Weiter dürfen die Verbindungselemente nicht aus einem vorgegebenen Raum, der insbesondere nach unten Richtung Gleisbett oder Wagendach und seitlich begrenzt ist, herausragen, damit die Verbindungselemente keine Gefährdung darstellen können.
  • EP2495151A1 offenbart eine Haltevorrichtung zur Halterung mindestens eines flexiblen Verbindungselements, wobei mittels des Verbindungselements zwei voneinander beabstandete und gegeneinander um eine Rotationsachse verschwenkbare Elemente verbindbar sind, insbesondere Wagen eines schienengebundenen Verkehrsmittels. Die Haltevorrichtung weist mindestens drei Glieder auf, wobei jedes Glied zwei Drehgelenke aufweist, Die Glieder sind mittels der Drehgelenke derart drehbar aneinander befestigt, dass die Glieder eine Gliederkette ausbilden, wobei Endglieder der Kette mittels eines ihrer Drehgelenke drehbar an einer Trägereinrichtung befestigt sind. Mindestens ein Glied ist als Halteglied ausgebildet, wobei das Halteglied eine Halteeinrichtung ausbildet oder eine Halteeinrichtung aufweist, wobei das flexible Verbindungselement mittels der Halteeinrichtung fest mit dem Halteglied verbindbar ist. Mit dieser Haltevorrichtung können zwei gegeneinander verschwenkbare Elemente so verbunden werden, dass ein notwendiger Durchhang der Verbindungselemente und somit auch ein erforderlicher Bauraum für diese Verbindungselemente reduziert wird.
  • Die Anbindung von Verbindungselementen im Bereich von Fahrzeuggelenken führt aber nach wie vor zu dem Problem der Verbiegung der Verbindungselemente im Bereich der Enden der Verbindungselemente wenn Schienenfahrzeugelemente, wie z.B. Wagen, um die Gelenkdrehachse gegeneinander verschwenkt werden. Diese Verbiegung, die im Extremfall zu einem Abknicken führen kann beeinträchtigt die Haltbarkeitsdauer der Verbindungselemente. Bisher wurden zur Lösung dieses Problems beispielsweise große Radien bei der Führung von Verbindungselementen gewählt und Verbindungselemente lang ausgelegt, sodass sie eine bei Geradeausfahrt große überschüssige Länge aufweisen, die bei Kurvenfahrt einer Kompensation der Abstandsänderung zwischen der ersten und der zweiten Anschlusseinrichtung dient. Diese überschüssige Länge führt allerdings zu einem großen Durchhang der Verbindungselemente, sodass Aufhängungen gegen ein zu großes Durchhängen erforderlich werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für dieses Problem eine Lösung anzugeben. Insbesondere sollte eine Lösung angegeben werden, wie Verbindungsmittel möglichst kurz ausgeführt und dadurch eine überschüssige Länge reduziert werden kann.
  • Nach einer grundlegenden Idee der Erfindung wird diese Problem dadurch gelöst, dass eine erste Anschlusseinrichtung, an die ein flexibles Verbindungselement angeschlossen werden kann, beweglich an einem ersten Schienenfahrzeugelement, beispielsweise einem Wagen, Wagenkasten oder Modul, gelagert ist und dass eine zweite Anschlusseinrichtung, an welche das flexible Verbindungselement angeschlossen werden kann, beweglich an einem zweiten Schienenfahrzeugelement gelagert ist. Bei einer Drehung der Schienenfahrzeugelemente relativ zueinander um eine Gelenkdrehachse können die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung relativ zu dem Schienenfahrzeugelement, an dem sie jeweils angebracht sind, so bewegt werden, dass eine Durchbiegung des Verbindungselements dort wo es an die Anschlusseinrichtungen angeschlossen ist vermindert oder eingeschränkt wird. Es kann insbesondere der Winkel zwischen einem ersten Endabschnitt des Verbindungselements und einem ersten Schienenfahrzeugelement und der Winkel zwischen einem zweiten Endabschnitt des Verbindungselements und einem zweiten Schienenfahrzeugelement verändert werden. Durch die bewegliche Lagerung der Anschlusseinrichtungen können die Anschlusseinrichtungen einer Drehbewegung bzw. Verschwenkung der Schienenfahrzeugelemente um eine Gelenkdrehachse entgegenwirken und im Extremfall, der aber nicht immer gegeben sein muss, kompensieren. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Anschlusseinrichtungen jeweils drehbar an einem Schienenfahrzeugelement gelagert sind. In diesem Fall können die Anschlusseinrichtungen eine Gegendrehbewegung zu der Drehung der Schienenfahrzeugelemente um eine Gelenkdrehachse ausführen.
  • Nach einer Idee der Erfindung wird der Verlauf eines Verbindungselements zwischen Schienenfahrzeugelementen abhängig vom Drehwinkel zwischen den Schienenfahrzeugelementen, auch bezeichnet als Gelenkwinkel oder Verschwenkungswinkel, automatisch optimiert, indem infolge einer Drehung der Schienenfahrzeugelemente relativ zueinander um die Gelenkdrehachse sich die Lage jeder Anschlusseinrichtung relativ zu dem Schienenfahrzeugelement, an dem es beweglich gelagert ist, selbsttätig einstellt und eine optimierte Führung des Verbindungselements erreicht wird. Eine optimierte Führung des Verbindungselements bedeutet insbesondere eine möglichst geringe Krümmung, möglichst geringe Zugkräfte und/oder möglichst geringe Biegekräfte auf das Verbindungselement an einer Anschlussstelle an einer Anschlusseinrichtung. Infolge einer Verschwenkung der Schienenfahrzeugelemente relativ zueinander stellt sich die Lage der Anschlusseinrichtungen relativ zu dem jeweiligen Schienenfahrzeugelement, an dem sie befestigt ist, vorzugsweise passiv ein.
  • Mit der Erfindung werden in ihrer allgemeinen oder in einer speziellen, nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsform, insbesondere einer oder mehrere der folgenden Vorteile erzielt:
    • Erhöhung der Lebensdauer eines Verbindungselements.
    • Optimierte Führung eines Verbindungselements zwischen gelenkig gekoppelten Schienenfahrzeugelementen.
    • Optimierte Länge eines Verbindungselements, insbesondere Verkürzung der Länge eines Verbindungselements bei gleichzeitig geringem Durchhang nach unten bei Geradeausstellung der Schienenfahrzeugelemente. Durch eine verringerte Länge eines Verbindungselements ergeben sich Einsparungen an Material, Gewicht und Kosten.
    • Optimierter Gelenkswinkel. Eine Drehung von Schienenfahrzeugelementen relativ zueinander wird durch Verbindungselemente nicht oder weniger beschränkt.
    • Zusammenfassung der Spannungsniveaus.
    • Dickere Verkabelung verwendbar.
    • Keine/geringere Probleme mit Spezialkabeln (z.B. brüchige Coaxial-Kabel)
    • Auch für andere Systeme nutzbar wie Hydraulikleitungen und Wasserleitungen, die in wenig flexiblen Leitungen geführt werden.
    • Möglichkeit des "Auskreuzens" der Leitungen (Wechsel der Fahrzeugseite)
    • Vorkonfigurierte Anschlusseinrichtungen, d.h. beispielsweise eine Anordnung aus ein oder zwei Anschlusseinrichtungen mit einem oder mehreren angeschlossenen Verbindungselementen, sind auf einfache Weise beweglich an gekoppelten Schienenfahrzeugelementen montierbar. Es kann beispielsweise ein vorkonfiguriertes Set aus zwei Anschlusseinrichtungen und bereits angeschlossenem Verbindungselement, das die Anschlusseinrichtungen miteinander verbindet, eingebaut werden, indem jede der Anschlusseinrichtungen mit jeweils einem Schienenfahrzeugelement beweglich verbunden wird. Hierbei wird jeweils zwischen einer Anschlusseinrichtung und einem Schienenfahrzeugelement eine bewegliche Verbindung hergestellt.
    • Optimale Winkelausrichtung zwischen Verbindungselement und Fahrzeug. Der Winkel eines Endabschnitts des Verbindungselements gegenüber einer Wagenlängsachse ist einstellbar.
  • Angegeben wird von der Erfindung insbesondere eine Verbindungsanordnung, aufweisend
    • ein erstes Schienenfahrzeugelement,
    • ein zweites Schienenfahrzeugelement,
    wobei das erste und das zweite Schienenfahrzeugelement mit einem Drehgelenk gekoppelt und um eine Gelenkdrehachse gegeneinander, d.h. relativ zueinander, verschwenkbar sind,
    • eine erste Anschlusseinrichtung,
    • eine zweite Anschlusseinrichtung,
    wobei die erste und die zweite Anschlusseinrichtung beabstandet voneinander angeordnet und um die Gelenkdrehachse gegeneinander, d.h. relativ zueinander, verschwenkbar sind,
    • zumindest ein flexibles Verbindungselement,
    wobei das Verbindungselement mit einem ersten Abschnitt des Verbindungselements mit der ersten Anschlusseinrichtung und einem zweiten Abschnitt des Verbindungselements mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden ist,
    wobei die erste Anschlusseinrichtung beweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement gelagert ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung beweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement gelagert ist.
  • Der Begriff "Drehgelenk" umfasst zum Zweck der Beschreibung dieser Erfindung auch Gelenke, die neben einer Drehung um eine Gelenkdrehachse (Z-Achse, vertikale Achse) auch eine Bewegung um einen oder mehrere andere Freiheitsgrade zulassen. Beispielsweise kann mit dem Drehgelenk auch eine Rotation um eine Querachse (Nickbewegung) ermöglicht sein, sodass das Drehgelenk in einer besonderen Ausprägung ein Dreh-Nickgelenk ist.
  • Ein Schienenfahrzeugelement kann beispielsweise ein Triebfahrzeug oder ein Zugteil, insbesondere ein Wagen, ein Wagenkasten oder ein Modul, eines Schienenfahrzeugs sein. Das erste und das zweite Schienenfahrzeugelement sind insbesondere zur Übertragung von einer Bewegung der Schienenfahrzeugelemente dienenden Antriebskräften, also Zug- oder Druckkräften, gekoppelt und zumindest um eine vertikale Rotationsachse, die z.B. senkrecht zu einem Gleisbett verläuft, in einem vorbestimmten Winkelbereich gegeneinander verschwenkbar.
  • Bei einer Geradeausfahrt nehmen das erste und das zweite Schienenfahrzeugelement eine Ausgangsstellung ein, in dem ein Winkel einer Verschwenkung oder Verdrehung des ersten Schienenfahrzeugelements gegenüber dem zweiten Schienenfahrzeugelement 0° beträgt. Die Gelenkdrehachse, die eine vertikale Rotationsachse ist, ist vorzugsweise auf einer zentralen Längsachse des schienengebundenen Verkehrsmittels angeordnet und verläuft senkrecht zu einem Gleisbett oder einer Gleisebene. Es kann die Gelenkdrehachse mittig oder außermittig zwischen den beiden verbundenen Schienenfahrzeugelementen angeordnet sein.
  • Die Gelenkdrehachse, die eine vertikale Rotationsachse ist, wird auch als Z-Achse bezeichnet. Zusätzlich zu dieser Z-Achse können die Schienenfahrzeugelemente um eine oder mehrere weitere Drehachsen relativ zueinander drehbar sein. Weitere mögliche Drehachsen sind eine oben erwähnte zentrale Längsachse, die auch als X-Achse bezeichnet wird und eine Querachse, die auch als Y-Achse bezeichnet wird und insbesondere senkrecht zur X-Achse steht. Eine Verdrehung der Schienenfahrzeugelemente relativ zueinander um die X-Achse wird als Wankbewegung bezeichnet. Eine Verdrehung der Schienenfahrzeugelemente relativ zueinander um die Y-Achse wird als Nickbewegung bezeichnet.
  • Eine Anschlusseinrichtung ist insbesondere eine Einrichtung zur mechanischen Fixierung des Verbindungselements an einem Schienenfahrzeugelement, insbesondere zur mechanischen Fixierung eines Endes des Verbindungselements. Mit einer Anschlusseinrichtung wird das Verbindungselement an einem Schienenfahrzeugelement befestigt. Ferner können an den Anschlusseinrichtungen die Verbindungselemente zum Weitertransport von Arbeitsmitteln, z.B. einer Bremsflüssigkeit, einer Kühlflüssigkeit, Druckluft, oder zur Leitung elektrischer Energie kontaktiert sein. Ein spezielles Beispiel einer Anschlusseinrichtung ist ein Klemmkasten und ein zugehöriges Verbindungselement ist eine elektrische Leitung, die an oder in dem Klemmkasten mechanisch angebunden und elektrisch kontaktiert ist.
  • Eine Anschlusseinrichtung ist beispielsweise plattenförmig oder kastenförmig ausgebildet
  • Die erste und die zweite Anschlusseinrichtung sind beabstandet voneinander angeordnet und um die Gelenkdrehachse in einem vorbestimmten Winkelbereich gegeneinander, d.h. relativ zueinander, verschwenkbar. Diese Verschwenkbarbeit ergibt sich aus der Verschwenkbarkeit der Schienenfahrzeugelemente um die Gelenkdrehachse, wenn die erste Anschlusseinrichtung an dem ersten Schienenfahrzeugelement gelagert ist und die zweite Anschlusseinrichtung an dem zweiten Schienenfahrzeugelement gelagert ist. Zusätzlich zu dieser Verschwenkbarkeit der beiden Anschlusseinrichtungen relativ zueinander kann jede der Anschlusseinrichtungen relativ zu einem Schienenfahrzeugelement verschwenkbar sein, an dem es gelagert ist (nachfolgend noch beschrieben) wodurch sich weitere Rotationsfreiheitsgrade ergeben.
  • Der Winkel der Verschwenkung eines in Fahrtrichtung ersten Schienenfahrzeugelements gegen ein folgendes zweites Schienenfahrzeugelement wird definiert als Winkel zwischen Längsachse des ersten Schienenfahrzeugelements und der zentralen Längsachse des schienengebundenen Verkehrsmittels bei Geradeausfahrt. Bei Verschwenkung in Fahrtrichtung nach links ist der Winkel negativ, bei Verschwenkung nach rechts positiv. Der Winkelbereich der Verschwenkung ist beispielsweise -40° bis +40°, Der Winkelbereich ergibt sich allgemein in Abhängigkeit einer Vielzahl von Faktoren, unter anderem z.B. in Abhängigkeit einer Wagengeometrie, einer Gleisgeometrie, eines Kurvenradius und eines Abstandes der z.B. an verschiedenen Wagen angeordneten Anschlusseinrichtungen.
  • Das Verbindungselement ist mit einem ersten Abschnitt des Verbindungselements, insbesondere mit einem ersten Ende des Verbindungselements, mit der ersten Anschlusseinrichtung und mit einem zweiten Abschnitt des Verbindungselements, insbesondere mit einem zweiten Ende des Verbindungselements, mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden. Die Länge des Verbindungselements bestimmt sich unter anderem in Abhängigkeit eines Abstandes zwischen den Anschlusseinrichtungen, dem minimalen und dem maximalen Grenzwinkel, dem minimal und/oder maximal zulässigen Biegeradius des Verbindungselements, der Lage der Rotationsachse bezüglich der zu verbindenden Anschlusseinrichtungen, sowie der Art (rotatorisch, translatorisch, Lage der Bewegungsachse(n)) und dem Ausmaß der Beweglichkeit der ersten Anschlusseinrichtung relativ zu dem ersten Schienenfahrzeugelement und der Art und dem Ausmaß der Beweglichkeit der zweiten Anschlusseinrichtung relativ zu dem zweiten Schienenfahrzeugelement.
  • Das flexible Verbindungselement kann eine vorbestimmte Steifigkeit, insbesondere eine vorbestimmte Torsionssteifigkeit oder Biegesteifigkeit aufweisen. In einer Ausführungsform ist das flexible Verbindungselement als Schlauch oder Kabel oder Leitung ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass mittels des Verbindungselements Arbeitsmittel, z .B. Bremsflüssigkeit oder Luft, oder elektrische Energie zwischen den verbundenen Elementen transportiert werden kann.
  • Nachfolgend wird auf die bewegliche Lagerung einer Anschlusseinrichtung an einem Schienenfahrzeugelement eingegangen. Die nachfolgenden Ausführungen betreffen sowohl Möglichkeiten der Lagerung der ersten Anschlusseinrichtung an dem ersten Schienenfahrzeugelement und Möglichkeiten der Lagerung der zweiten Anschlusseinrichtung an dem zweiten Schienenfahrzeugelement. Nachfolgend werden verkürzt die Begriffe "Anschlusseinrichtung" und "Schienenfahrzeugelement" verwendet.
  • Die Anschlusseinrichtung kann rotatorisch, also drehbar bzw. drehbeweglich, und/oder translatorisch, also verschiebbar, an dem Schienenfahrzeugelement gelagert sein. Bei einer drehbaren Lagerung kann die Anschlusseinrichtung um eine oder mehrere Drehachsen rotatorisch gelagert sein. Bei einer translatorischen Lagerung kann die Anschlusseinrichtung translatorisch in eine oder mehrere Raumrichtungen gelagert sein.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Anschlusseinrichtung drehbeweglich an dem Schienenfahrzeugelement gelagert. Insbesondere ist die erste Anschlusseinrichtung drehbeweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement gelagert und/oder die zweite Anschlusseinrichtung ist drehbeweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement gelagert. In einer besonders vorteilhaften Variante ist die Anschlusseinrichtung drehbeweglich um eine Drehachse gelagert, die parallel zu der Gelenkdrehachse (Z-Achse) ist. Insbesondere ist die erste Anschlusseinrichtung drehbeweglich um eine erste Drehachse gelagert, die parallel zu der Gelenkdrehachse ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung ist drehbeweglich um eine zweite Drehachse gelagert, die parallel zu der Gelenkdrehachse ist. Bei der drehbeweglichen Lagerung um eine zur Gelenkdrehachse parallele Drehachse können sich Anschlusseinrichtungen bei einer Verschwenkung von Schienenfahrzeugelementen um die Gelenkdrehachse (beispielsweise bei einer Kurvenfahrt) besonders gut relativ zueinander ausrichten und es wird eine besonders günstige Führung des Verbindungselements zwischen den Schienenfahrzeugelementen ermöglicht, wie anhand eines Beispiels noch gezeigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine Anschlusseinrichtung drehbeweglich um eine Drehachse gelagert, die parallel zu einer Querachse des Schienenfahrzeugelements ist. Die Querachse des Schienenfahrzeugelements wird auch als Y-Achse bezeichnet und wurde oben definiert. Die Drehachse der Anschlusseinrichtung, die parallel zu dieser Querachse ist, wird auch als Nick-Achse bezeichnet. In dieser Ausführungsform können sich Anschlusseinrichtungen bei einer Nickbewegung der Schienenfahrzeugelemente, beispielsweise bei einer Fahrt durch eine Kuppe oder durch eine Senke, besonders vorteilhaft zueinander ausrichten. Einer oder mehrere Translations- und Einer oder mehrere Rotationsfreiheitsgrade sind beliebig miteinander kombinierbar. Somit ist diese Drehbeweglichkeit auch kombinierbar mit einer Drehbeweglichkeit der Anschlusseinrichtung um eine parallel zur Gelenkdrehachse stehende Achse.
  • Wie oben bereits erwähnt kann die Anschlusseinrichtung translatorisch an dem Schienenfahrzeugelement gelagert sein. In einer besonders vorteilhaften Variante ist die Anschlusseinrichtung translatorisch in einer Richtung bzw. entlang einer Verschiebeachse gelagert, die parallel zu einer Querachse des Schienenfahrzeugelements ist. Bei dieser Ausführungsform ist bei einer Verschwenkung zweier Schienenfahrzeugteile zueinander, wie bei einer Kurvenfahrt, eine Annäherung zweier Anschlusseinrichtungen, die jeweils an einem der Schienenfahrzeugelemente angeordnet sind, möglich. Sind beispielsweise Anschlusseinrichtungen kurvenaußenseitig an den Schienenfahrzeugelementen angebracht, wird bei einer Kurvenfahrt der Abstand beider Anschlusseinrichtungen zueinander erhöht und ein Verbindungselement gestreckt. Dieser Bewegung können die Anschlusseinrichtungen dadurch ausweichen, dass sie sich entlang ihrer jeweiligen Verschiebeachse in Richtung Kurveninnenseite bewegen, wodurch der Abstand zwischen beiden Anschlusseinrichtungen wieder verkürzt wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung kann ein Lager vorgesehen sein, mit dem die Anschlusseinrichtung beweglich an dem betreffenden Schienenfahrzeugelement gelagert ist. Das Lager ist so ausgestaltet, dass es zumindest eine vorgesehene Rotationsbewegung und/oder zumindest eine vorgesehene Translationsbewegung der Anschlusseinrichtung relativ zu dem Schienenfahrzeugelement ermöglicht. Das Lager ist insbesondere ein Gleitlager oder ein Wälzlager.
  • Die Anordnung der Anschlusseinrichtung an dem Schienenfahrzeugelement, an dem sie beweglich gelagert ist, kann an verschiedener Stelle erfolgen. Beispielsweise ist die Anschlusseinrichtung unterhalb oder oberhalb eines Drehgelenks oder Drehgelenkteils angeordnet. Im Falle eines Schienenfahrzeugwagens kann beispielsweise die Anschlusseinrichtung an einer Unterbaustruktur des Wagens beweglich gelagert sein, insbesondere an einem Querträger, insbesondere an einem End-Querträger. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anschlusseinrichtung im Falle eines Schienenfahrzeugwagens im Dachbereich des Wagens angeordnet bzw. dort beweglich gelagert sein. Beispielsweise kann die Anschlusseinrichtung an einem Dachquerträger angeordnet bzw. dort beweglich gelagert sein.
  • In einer Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung mehrere flexible Verbindungselemente auf. Diese mehreren Verbindungselemente sind jeweils mit einem ersten Abschnitt, vorzugsweise mit einem ersten Ende, mit der ersten Anschlusseinrichtung verbunden und mit einem zweiten Abschnitt, insbesondere mit einem zweiten Ende, mit der zweiten Anschlusseinrichtung verbunden. In dieser Ausführungsform sind somit mehrere Verbindungselemente gebündelt zu einer ersten Anschlusseinrichtung und einer zweiten Anschlusseinrichtung geführt bzw. gebündelt zwischen diesen Anschlusseinrichtungen angeordnet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, weil bei einer Bündelung von Verbindungselementen die Verbiegung oder Torsion des Bündels bei einer Verschwenkung der Schienenfahrzeugelemente zueinander besonders ins Gewicht fällt. Biegesteifigkeiten bzw. Torsionssteifigkeiten addieren sich in dem Bündel und man erhält in der Regel eine besonders biege- oder torsionssteife Struktur. Ferner können sich in einem Bündel von Verbindungselementen bei einer Verbiegung oder Torsion einzelne Verbindungselemente in ihrer Bewegung gegenseitig beeinflussen. Diese Effekte werden durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die Anschlusseinrichtung(en) beweglich an einem jeweiligen Schienenfahrzeugteil zu lagern, deutlich gemildert. In dieser Ausführungsform sind die Verbindungselemente vorzugsweise elektrische Leitungen, insbesondere mehradrige Kabel, oder Leitungen, insbesondere Schläuche, für flüssige Arbeitsmedien, insbesondere Hydraulikflüssigkeit oder Wasser.
  • In einer Ausführungsform wird eine Verbindungsanordnung angegeben, wobei
    • die erste Anschlusseinrichtung zumindest ein erstes Anschlussmittel aufweist, an welches das flexible Verbindungselement anschließbar ist,
    • die zweite Anschlusseinrichtung zumindest ein zweites Anschlussmittel aufweist, an welches das flexible Verbindungselement anschließbar ist,
    wobei das erste Anschlussmittel und das zweite Anschlussmittel aufeinander ausrichtbar sind.
  • Durch die bewegliche Lagerung der Anschlusseinrichtungen können die Anschlussmittel zueinander orientiert werden bzw. aufeinander ausgerichtet werden. Wenn die Schienenfahrzeugelemente um die Gelenkdrehachse gegeneinander verschwenkt werden, können die Anschlussmittel zueinander orientiert werden. Dies bedeutet insbesondere, dass die Anschlusseinrichtungen beider Anschlusseinrichtungen in eine gegenüber liegende Lage gebracht werden können. Dadurch ist ein günstiger Verlauf eines Verbindungselements, das an die Anschlusseinrichtungen angeschlossen ist, erreichbar.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Schienenfahrzeug oder einen Schienenfahrzeugverbund, aufweisend eine Verbindungsanordnung wie vorangehend beschrieben. Der Schienenfahrzeugverbund wird aus mehreren Schienenfahrzeugelementen, insbesondere Wagen, Triebwagen, Wagons, Modulen, gebildet. Der Schienenfahrzeugverbund ist insbesondere eine U-Bahn, S-Bahn, Straßenbahn, ein Nahverkehrszug oder ein Fernverkehrszug.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung mit zwei Schienenfahrzeugelementen in Geradeausstellung,
    Fig. 2
    die Ansicht aus Fig. 1 mit den Schienenfahrzeugelementen in verschwenkter Stellung,
    Fig. 3
    ein Schienenfahrzeugelement betrachtet in Längsrichtung mit daran gelagerter Anschlusseinrichtung unter dem Wagenkasten und oberhalb des Wagenkastens und
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf eine weitere Verbindungsanordnung.
  • Die Verbindungsanordnung 1 in Fig. 1 weist das erste Schienenfahrzeugelement 2 und das zweite Schienenfahrzeugelement 3 auf. Die Schienenfahrzeugelemente 2, 3 sind Wagenkästen, beispielsweise von Wagons, und anhand einiger Rohbauelemente skizziert, die nachfolgend noch beschrieben sind.
  • Zwischen dem ersten Schienenfahrzeugelement 2 und dem zweiten Schienenfahrzeugelement 3 ist ein Drehgelenk 4 angeordnet, über welches die Schienenfahrzeugelemente 2, 3 aneinander gekoppelt sind. Das Gelenk 4 weist die Gelenkteile 5 und 6 auf. Das Gelenkteil 5 ist an dem ersten Schienenfahrzeugelement 2 angebracht und in diesem Beispiel mit einem Endquerträger 7 verbunden. Das Gelenkteil 6 ist mit dem Endquerträger 8 des zweiten Schienenfahrzeugelements 3 verbunden. Die Gelenkteile 5, 6 sind um die Gelenkdrehachse Z, die senkrecht zur Zeichnungsebene steht, relativ zueinander drehbar, sodass auch die Schienenfahrzeugelemente 2 und 3 um die Achse Z, die eine Vertikalachse ist, drehbar sind.
  • Der Wagen 2 weist in der Rohbaustruktur u.a. einen Endquerträger 7 und Längsträger 17, 18 auf, die sich an den Endquerträger 7 anschließen. Der Wagen 3 weist in seiner Rohbaustruktur u.a. den Endquerträger 8 und die Längsträger 19, 20 auf, die an den Endquerträger 8 anschließen. Auf diese Rohbaustruktur können Wagenkastenseiten und Endwände aufgesetzt sein, wie in Fig. 3 nachfolgend noch gezeigt.
  • An dem Endquerträger 7 des ersten Schienenfahrzeugelements 2 ist die erste Anschlusseinrichtung 9 angebracht. An dem Endquerträger 8 des zweiten Schienenfahrzeugelements 3 ist die zweite Anschlusseinrichtung 10 angebracht.
  • Die erste Anschlusseinrichtung 9 ist relativ zu dem ersten Schienenfahrzeugelement 2 beweglich. Sie ist beweglich an dem Endquerträger 7 gelagert, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Die zweite Anschlusseinrichtung 10 ist relativ beweglich zu dem zweiten Schienenfahrzeugelement 3. Sie ist beweglich an dem Endquerträger 8 gelagert, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
  • Die erste Anschlusseinrichtung 9 weist die Anschlussmittel 11 und 12 auf, die beispielsweise an Klemmstellen für elektrische Leitungen oder Anschlussstellen für Schläuche sind. In analoger Weise weist die zweite Anschlusseinrichtung 10 zwei Anschlussmittel 13, 14 auf. Je Anschlusseinrichtung 9, 10 sind in diesem Beispiel nur zwei Anschlussmittel dargestellt. Alternativ dazu können noch weitere Anschlussmittel vorgesehen sein oder nur ein Anschlussmittel je Anschlusseinrichtung vorgesehen sein. Gezeigt sind ferner zwei flexible Verbindungselemente 15, 16. Die Verbindungselemente 15, 16 sind beispielsweise elektrische Leitungen oder Schläuche für flüssige Arbeitsmedien, insbesondere Hydraulikschläuche. Ein Verbindungselement wird nachfolgend auch als Verbindungsmittel bezeichnet.
  • Das Verbindungsmittel 15 erstreckt sich von der Anschlusseinrichtung 9 zu der Anschlusseinrichtung 10, genau gesagt von dem Anschlussmittel 11 der ersten Anschlusseinrichtung 9 bis zu dem Anschlussmittel 13 der zweiten Anschlusseinrichtung 10. In analoger Weise erstreckt sich das zweite Verbindungselement 16 von dem Anschlussmittel 12 der ersten Anschlusseinrichtung 9 zu dem Anschlussmittel 14 der zweiten Anschlusseinrichtung 10. An den Anschlussmitteln 11, 12, 13, 14 sind die Verbindungsmittel 15, 16, beispielsweise angeklemmt oder angeschraubt, was hier nicht näher dargestellt ist.
  • Durch die Verbindungsmittel 15, 16 kann beispielsweise Strom oder Arbeitsmedium von dem Wagen 2 zu dem Wagen 3 geleitet werden oder umgekehrt. Der Weitertransport eines durch die Verbindungsmittel 15, 16 geleiteten Arbeitsmediums oder elektrischen Stroms innerhalb der Wagen 2, 3 ist hier nicht weiter dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt die Wagen 2, 3 in Geradeausstellung. Die Wagenlängsachse X1 des ersten Wagens 2 und die Wagenlängsachse X2 des zweiten Wagens 3 liegen auf einer Flucht und bilden in dieser Geradeausstellung die Schienenfahrzeuglängsachse.
  • Der erste Wagen 2 weist ferner die Querachse Y1 auf und der zweite Wagen 3 weist die Querachse Y2 auf. Die Querachsen Y1, Y2 stehen senkrecht zu den Längsachsen X1 bzw. X2. Die Querachsen Y1 und Y2 sind in Geradeausstellung der Wagen 2, 3 parallel zu der Gelenkquerachse Y3, die wiederum senkrecht zu der Vertikalachse Z ist. Eine relative Drehung der Wagen 2 und 3 um die Achse Y3 wird als Nickbewegung bezeichnet. Die Z-Achse wird erfindungsgemäß jedoch als Gelenkdrehachse bezeichnet, da sie die Drehbewegung der Wagen 2, 3 relativ zueinander bei einer Kurvenfahrt, und damit die wichtigste Gelenkbewegung, ermöglicht. Die Drehbewegung beispielsweise bei einer Kurvenfahrt wird somit begrifflich von der eben beschriebenen Nickbewegung unterschieden. Der Vollständigkeit halber erwähnt sei noch die Wankbewegung um die Schienenfahrzeuglängsachse, welche in Geradeausstellung aus den Achsen X1 und X2 gebildet wird. Bei der Wankbewegung verdrehen sich die Wagen 2 und 3 relativ zueinander entlang dieser Schienenfahrzeuglängsachse.
  • Nachfolgend wird die Bewegung der Anschlusseinrichtungen 9, 10 relativ zu den Wagen 2 bzw. 3 beschrieben.
  • Die Anschlusseinrichtung 9 ist drehbeweglich um die senkrecht zur Zeichnungsebene und parallel zur Z-Achse stehende Drehachse D1 gelagert. Die Anschlusseinrichtung 10 ist drehbar um die Achse D2 gelagert, die ebenfalls parallel zu der Z-Achse, also der Gelenkdrehachse, steht. Weiterhin ist in diesem Beispiel die erste Anschlusseinrichtung 9 auch drehbar um die Achse D3 gelagert, die parallel zu der Querachse Y1 des ersten Wagens 2 ist. In analoger Weise ist die zweite Anschlusseinrichtung 10 drehbar um die Querachse D4 gelagert, die parallel zu der Querachse Y2 des zweiten Wagens 3 ist. Ein möglicher Drehwinkel um die Drehachsen D1, D2, D3, D4 kann begrenzt sein, beispielsweise durch einen Anschlag, was aber nicht zwingend ist. Der mögliche Drehwinkel um diese Achsen kann sich durch die Anordnung und Steifigkeit der Verbindungselemente 15, 16 und durch den Drehwinkel um die Gelenkdrehachse Z oder den maximalen Drehwinkel um die Gelenkdrehachse Z ergeben.
  • An dem Endquerträger 7 des ersten Wagens 2 ist ferner ein Gleitlager 21 ausgebildet, das ein Linearlager ist, in dem die erste Anschlusseinrichtung 9 translatorisch beweglich ist. Das Linearlager 21 ist beispielsweise in Form einer Nut oder Schiene ausgebildet, in welcher ein komplementär ausgebildetes Gleitelement, das mit der ersten Anschlusseinrichtung 9 verbunden ist, verschiebbar ist. Insbesondere ist das Gleitlager 21 als C-Schiene ausgebildet, in welcher ein Gleitelement, das von der Schiene umgriffen wird, verschiebbar ist. In analoger Weise ist an dem Endquerträger 8 des zweiten Wagens 3 ein Gleitlager 22 ausgebildet. Die Gleitlager 21, 22 sind in diesem Beispiel über annähernd die gesamte Breite des Wagens 2 bzw. des Wagens 3 ausgeführt. Selbstverständlich ist es möglich, sich weniger in der Breite erstreckende Lager 21, 22 vorzusehen und das mögliche Ausmaß einer Translationsbewegung der ersten Anschlusseinrichtung 9 und der zweiten Anschlusseinrichtung 10 zu begrenzen. Beispielsweise kann ein Lager 21 oder 22 nur maximal bis zur Mittelachse X1 bzw. X2 ausgeführt sein. Es kann die Kombination aller drei Bewegungsmöglichkeiten ausgeführt sein (Drehachse D1, Drehachse D3 und Gleitlager 21) oder auch nur zwei Kombinationen oder nur eine Bewegungsmöglichkeit.
  • Fig. 2 zeigt die Situation nach einer Drehbewegung der Wagen 2 und 3 um die Gelenkdrehachse Z. Beispielsweise wird in der mit einem Pfeil dargestellten Fahrtrichtung F eine Linkskurve durchfahren und es findet eine Drehung bzw. Verschwenkung der Wagen 2 und 3 relativ zueinander statt. In der Fig. 2 sind die gleichen Bezugszeichen für gleiche Elemente gewählt wie in Fig. 1.
  • Infolge der Drehung der Wagen 2, 3 relativ zueinander um die Gelenkdrehachse Z wird der erste Gelenkteil 5 entgegen Uhrzeigersinn gegen den zweiten Gelenkteil 6 gedreht. Dies ist durch den Pfeil oberhalb der Z-Achse dargestellt.
  • Auch die Anschlusseinrichtungen 9, 10 werden relativ zueinander um die Gelenkdrehachse Z verschwenkt und dadurch der Abstand zwischen der ersten Anschlusseinrichtung 9 und der zweiten Anschlusseinrichtung 10 vergrößert. Bei der umgekehrten Drehrichtung der Wagen 2, 3 relativ zueinander würde der Abstand zwischen den Anschlusseinrichtungen 9, 10 verringert. Durch die Vergrößerung des Abstandes werden die flexiblen Verbindungselemente 15, 16 gegenüber der Ausgangslage in Fig. 1 gestreckt. Diese Streckung wird durch eine überschüssige Länge ermöglicht bzw. aufgefangen. In Fig. 1 ist eine überschüssige Länge der Verbindungselemente 15, 16 in Form einer seitlichen Krümmung erkennbar. In Fig. 2, im gestreckten Zustand, ist der Krümmung verringert. Zusätzlich zu einer Streckung der Verbindungselemente 15, 16 findet eine Bewegung der ersten Anschlusseinrichtung 9 relativ zu dem ersten Wagen 2 und eine Bewegung der zweiten Anschlusseinrichtung 10 relativ zu dem zweiten Wagen 3 statt. Die erste Anschlusseinrichtung 9 vollzieht eine Drehung im Uhrzeigersinn, also entgegen der Drehung des ersten Wagens 2 relativ zu einem als stationär betrachteten zweiten Wagen 3. In analoger Weise vollzieht die zweite Anschlusseinrichtung 10 eine Drehbewegung um die Drehachse D2, allerdings entgegen dem Uhrzeigersinn. Die erste Anschlusseinrichtung 9 und die zweite Anschlusseinrichtung 10 drehen sich also aufeinander zu. Die Drehung des zweiten Anschlusselements 10 im Gegenuhrzeigersinn ist gegenläufig zu einer Drehung des zweiten Wagens 3 relativ zu einem als stationär betrachteten ersten Wagen 2, die im Uhrzeigersinn stattfindet und die durch einen Pfeil an dem Gelenkteil 6 dargestellt ist.
  • Weiterhin wird die Anschlusseinrichtung 9 in dem Gleitlager 21 in Richtung Wagenmitte, in Richtung Mittellängsachse X1, verschoben. In analoger Weise wird die zweite Anschlusseinrichtung 10 ebenfalls in Richtung Wagenmitte des zweiten Wagens 3, in Richtung seiner Mittellängsachse X2, verschoben. Die gezeigte Translation der ersten Anschlusseinrichtung 9 erfolgt parallel zu der Querachse Y1. Die Translation der zweiten Anschlusseinrichtung 10 erfolgt parallel zu der Querachse Y2.
  • Erfindungsgemäß müssen die Translationsbewegung und Rotationsbewegung einer Anschlusseinrichtung 9 bzw. 10 nicht miteinander kombiniert werden. Es kann auch lediglich eine Translationsbewegung oder lediglich eine Rotationsbewegung vorgesehen sein. Ferner kann eine Translation oder Rotation zusätzlich oder alternativ um eine oder mehrere weitere Rotations- bzw. Translationsachsen vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel ist als zusätzliche Rotationsachse für das erste Anschlusselement die Achse D3 vorgesehen und als zusätzliche Rotationsachse für das zweite Anschlusselement 10 die Rotationsachse D4. Die Rotation um die Achsen D3 bzw. D4 ist bei einer Nickbewegung der Wagen 2 und 3 relativ zueinander vorteilhaft.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass nur eine der Anschlusseinrichtungen 9 oder 10 relativ um eine oder mehrere Translations- und/oder Rotationsachsen relativ zu dem Wagenteil 2 oder 3, an dem sie angeordnet ist, beweglich ist.
  • Durch die zuvor beschriebene Bewegung der ersten Anschlusseinrichtung 9 und der zweiten Anschlusseinrichtung 10 relativ zu dem Wagen 2 bzw. 3 ergibt sich Folgendes: die Anschlussmittel 11, 12 der ersten Anschlusseinrichtung 9 einerseits und die Anschlussmittel 13, 14 der zweiten Anschlusseinrichtung 10 werden aufeinander ausgerichtet, sodass sich im günstigsten Fall die gleiche Ausrichtung ergeben kann wie im nicht verschwenkten Zustand der Wagen 2, 3 in der Fig. 1. Dadurch werden ein erster Abschnitt 23 des Verbindungselements 16 und ein erster Abschnitt 24 des Verbindungselements 15 weniger auf Biegung beansprucht. Insbesondere werden Enden der Verbindungselemente 15, 16, die an den Anschlussmitteln 11, 12 angebracht sind, weniger an den Ansatzstellen verbogen oder geknickt. Ebenso werden zweite Abschnitte 25, 26 weniger verbogen und gegenüberliegende Enden der Verbindungselemente 15, 16, die an den Anschlussmitteln 13, 14 angeschlossen sind, weniger geknickt.
  • Weiterhin kann durch die Translationsbewegung der ersten Anschlusseinrichtung 9 und der zweiten Anschlusseinrichtung 10 in den Lagern 21 bzw. 22 der Vergrößerung des Abstands zwischen den Anschlusseinrichtungen 9, 10 durch die Drehbewegung um die Z-Achse entgegengewirkt werden und der Abstand wieder verkürzt werden, wodurch die Zugbeanspruchung der Verbindungselemente 15, 16 sinkt.
  • Fig. 3 zeigt eine Sicht auf den ersten Wagen 2 von hinten entlang der Längsachse X1. In Fig. 3 bedeuten gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 und Fig. 2 entsprechend gleiche Gegenstände.
  • Als wagenbauliche Elemente sind über Fig. 1 und Fig. 2 hinaus noch zwei Seitenwände 30, 31 und ein Drehgestell 32 mit einem Radsatz mit den Rädern 33, 34 in schematischer Art und Weise gezeigt.
  • Fig. 3 zeigt zwei Einbaumöglichkeiten für eine Anschlusseinrichtung 9, nämlich einmal im Bereich des Fahrzeugbodens (Fig. 3, unten), was bei Hochflurfahrzeugen vorteilhaft ist, und einmal im Bereich des Daches (Fig. 3, oben), was bei Niederflurfahrzeugen vorteilhaft ist. Es sind für beide Einbausituationen jeweils gleiche Bezugszeichen gewählt und die nachfolgende Figurenbeschreibung kann auf beide Einbausituationen zu lesen sein.
  • Die Gelenkdrehachse Z läuft durch den Gelenkdrehpunkt 35. In Fig. 3 ist das Drehlager 36 dargestellt, mit dem die erste Anschlusseinrichtung 9 drehbeweglich an dem Wagen 2, hier an dem Endgerätquerträger 7, gelagert ist. Das Drehlager 36 weist das Lagerteil 37 auf, das mit der ersten Anschlusseinrichtung 9 drehfest verbunden ist, und das zweite Lagerteil 38. Die Lagerteile 37 und 38 sind gegeneinander um die Drehachse D1 rotierbar.
  • Das Drehlager 36 weist weiterhin das Gleitelement 39 auf, das mit dem unteren Lagerteil 38 fest verbunden ist und das in das Gleitlager 21 eingreift und in diesem verschiebbar ist.
  • Somit ist das gesamte Drehlager 36 und damit die damit verbundene erste Anschlusseinrichtung 9 in dem Gleitlager 21 verschiebbar.
  • In Fig. 3 ist ferner die weitere Drehachse D3 aus Fig. 1 gezeigt, um die das Anschlusselement 9 rotierbar sein kann. Eingesetzt werden kann ein Lager 36, das auch einen Freiheitsgrad in dieser Richtung ermöglicht. Alternativ kann lediglich eine Rotation um die Achse D3 vorgesehen sein und ein entsprechendes Lager vorgesehen sein.
  • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 40. Gezeigt sind ein erstes Schienenfahrzeugmodul 41 als erstes Schienenfahrzeugelement und ein zweites Modul 42 als zweites Schienenfahrzeugelement. Die Module 41, 42 sind beispielsweise Straßenbahnmodule und durch den Wellenbalg 43 miteinander verbunden. Ferner sind die Module 41, 42 über das schematisch dargestellte Drehgelenk 44 miteinander gekoppelt.
  • Im Endbereich des ersten Moduls 41 sind als erste Anschlusseinrichtungen die Klemmkästen 45, 46 angeordnet, die Klemmkästen für elektrische Leitungen sind. Der Klemmkasten 45 ist für elektrische Leitungen eingerichtet, die elektrischen Strom auf einem ersten Spannungsniveau transportieren, hier bezeichnet mit HV (Hochvolt, Hochspannung). Der Klemmkasten 46 ist für den Anschluss elektrischer Leitungen eingerichtet, die Strom auf einem zweiten Spannungsniveau transportieren, das hier ein Niedrigspannungsniveau ist, nämlich 24 V.
  • Im Endbereich des zweiten Moduls 42, der dem Endbereich des ersten Moduls 41 benachbart ist, sind als zweite Anschlusseinrichtungen die Klemmkästen 47, 48 angeordnet. Der Klemmkasten 47 ist zur Führung von Verbindungselementen 49 dem Klemmkasten 45 zugeordnet und für das gleiche, erste Spannungsniveau ausgerichtet. Entsprechend ist der Klemmkasten 48 dem Klemmkasten 46 zum Anschluss der Verbindungselemente 50 zugeordnet und für das gleiche, zweite Spannungsniveau ausgelegt.
  • Die Klemmkästen 45, 46, 47, 48 sind drehbar um senkrecht zur Figurenebene stehende und parallel zur Gelenkdrehachse Z ausgerichtete Drehachsen, die hier nicht eingezeichnet sind, aber analog zu einer Drehachse D1 oder D2 aus Fig. 1 und Fig. 2 ausgerichtet und positioniert sein können. Dargestellt sind die Rotationsfreiheitsgrade der Klemmkästen 45, 46, 47, 48 in Form von Doppelpfeilen. Die Klemmkästen sind im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn um die erwähnten senkrecht zur Zeichnungsebene stehenden Drehachsen drehbar.
  • Die Verbindungsmittel zwischen den Klemmkästen 45 und 47 sind mehrere Kabel, die ein Kabelbündel bilden und von denen ein Kabel 49 beispielhaft mit Bezugszeichen versehen ist. In analoger Weise ist zwischen den Klemmkästen 46 und 48 ein Bündel aus mehreren Kabeln geführt, von denen eines beispielhaft mit einem Bezugszeichen 50 versehen ist. Die Kabel jedes der Bündel sind mit Bindemitteln 51, 52, 53, 54 zusammengefasst, um eine Bündelung zu erzielen. Dargestellt ist ferner eine Halteeinrichtung aus zwei Gelenkarmen 55, 56, die ein Durchhängen der Kabelbündel in Richtung Gelenk 44 verhindert. Der Gelenkarm 55 ist an dem Modul 42 angelenkt und gelenkig mit dem Gelenkarm 56 verbunden, der mit seinem anderen Ende wiederum gelenkig mit dem Bindemittel oder Haltemittel 51 verbunden ist. Die hier in Fig. 4 dargestellte Haltevorrichtung kann alternativ so ausgebildet sein, wie in EP 2 495 151 A1 beschrieben.
  • In Fig. 4 ist gezeigt, dass die Verbindungsmittel 49 (und weitere) zwischen den Klemmkästen 45 und 47 anders ausgerichtet sind als die Verbindungsmittel 50 (und weitere nicht mit Bezugszeichen bezeichnete) zwischen den Klemmkästen 46 und 48. Endabschnitt des Verbindungsmittels 49 verlassen die Klemmkästen 45 und 47 in Modullängsrichtung X1 bzw. X2. Hingegen sind Endabschnitte des Verbindungsmittels 50, die mit den Klemmkästen 46 und 48 verbunden sind, in Modulquerrichtung Y1 bzw. Y2 aus den Klemmkästen 46, 48 herausgeführt bzw. je nach Betrachtung hineingeführt. Durch die Möglichkeit der Drehung der Klemmkästen 46, 48 kann bei einer Gelenksdrehung um die Z-Achse die relative Ausrichtung der Klemmkästen 46, 48 bzw. der Verlauf der Verbindungsmittel 50 beibehalten oder weitgehend beibehalten werden.
  • Es ist erfindungsgemäß möglich, Verbindungsmittel bzw. Bündel aus Verbindungsmitteln wie in Fig. 4 gezeigt überkreuzt zu verlegen. Beispielsweise ist es möglich, dass ein Bündel Verbindungsmittel sich von einem Klemmkasten 47 zu einem Klemmkasten 46 erstreckt (wobei selbstverständlich dann der Klemmkasten 46 auf dem gleichen Spannungsniveau, HV, betrieben würde). Analog ist eine Führung des Bündels Verbindungsmittel von dem Klemmkasten 48 zu dem Klemmkasten 45 möglich. Allgemein betrachtet würde dann ein Verbindungsmittel von einer ersten Seite eines ersten Schienenfahrzeugteils 41 zu einer zweiten Seite eines zweiten Schienenfahrzeugelements 42 geführt. Als Seite wird hier eine Seite rechts der Längsachse X1 oder X2 definiert oder eine Seite links der Längsachse X1 bzw. X2. Die Begriffe rechts und links sind auf die Fahrtrichtung F bezogen. Eine derartige Verlegung eines Verbindungsmittels von einer Fahrzeugseite zu einer zweiten Fahrzeugseite ist insbesondere vorteilhaft realisierbar, wenn entsprechende Klemmkästen, zwischen denen sich das Verbindungsmittel erstreckt, verschiebbar gelagert sind, wie in Fig. 1 und Fig. 2 anhand der dortigen Ausführungsform beschrieben. Eine derartige Führung eines Verbindungsmittels ist aber auch bereits vorteilhaft realisierbar, wenn die Klemmkästen bzw. allgemeiner die Anschlusseinrichtungen drehbar gelagert sind, wie in Fig. 4 gezeigt. Bereits durch eine drehbare Lagerung ist eine optimale Ausrichtung der Klemmkästen relativ zueinander möglich.

Claims (11)

  1. Verbindungsanordnung (1; 40), aufweisend
    - ein erstes Schienenfahrzeugelement (2; 41),
    - ein zweites Schienenfahrzeugelement (3; 42),
    wobei das erste und das zweite Schienenfahrzeugelement mit einem Drehgelenk (4) gekoppelt und um eine Gelenkdrehachse (Z) gegeneinander verschwenkbar sind,
    - eine erste Anschlusseinrichtung (9; 45, 46),
    - eine zweite Anschlusseinrichtung (10; 47, 48),
    wobei die erste und die zweite Anschlusseinrichtung (9, 10; 45, 46, 47, 48) beabstandet voneinander angeordnet und um die Gelenkdrehachse (Z) gegeneinander verschwenkbar sind,
    - zumindest ein flexibles Verbindungselement (15, 16; 49, 50),
    wobei das Verbindungselement (15, 16; 49, 50) mit einem ersten Abschnitt (23, 24) des Verbindungselements (15, 16; 49, 50) mit der ersten Anschlusseinrichtung (9; 45, 46) und einem zweiten Abschnitt (25, 26) des Verbindungselements (15, 16; 49, 50) mit der zweiten Anschlusseinrichtung (10; 47, 48) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Anschlusseinrichtung (9; 45, 46) beweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement (2; 41) gelagert ist, und/oder
    die zweite Anschlusseinrichtung (10; 47, 48) beweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement (3; 42) gelagert ist.
  2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, aufweisend ein erstes Lager (21; 36), mit dem die erste Anschlusseinrichtung (9) beweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement (2) gelagert ist, und/oder ein zweites Lager (22), mit dem die zweite Anschlusseinrichtung (10) beweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement (3) gelagert ist.
  3. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9; 45, 46) drehbeweglich an dem ersten Schienenfahrzeugelement (2; 41) gelagert ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10; 47, 48) drehbeweglich an dem zweiten Schienenfahrzeugelement (3; 42) gelagert ist.
  4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9) drehbeweglich um eine erste Drehachse (D1) gelagert ist, die parallel zu der Gelenkdrehachse (Z) ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10) drehbeweglich um eine zweite Drehachse (D2) gelagert ist, die parallel zu der Gelenkdrehachse (Z) ist.
  5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9) drehbeweglich um eine Drehachse (D3) gelagert ist, die parallel zu einer Querachse (Y1) des ersten Schienenfahrzeugelements (2) ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10) drehbeweglich um eine Drehachse (D4) gelagert ist, die parallel zu einer Querachse (Y2) des zweiten Schienenfahrzeugelements (3) ist.
  6. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9) verschiebbar an dem ersten Schienenfahrzeugelement (2) gelagert ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10) verschiebbar an dem zweiten Schienenfahrzeugelement (3) gelagert ist.
  7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, wobei die erste Anschlusseinrichtung (9) verschiebbar in einer Richtung gelagert ist, die parallel zu einer Querachse (Y1) des ersten Schienenfahrzeugelements (2) ist, und/oder die zweite Anschlusseinrichtung (10) verschiebbar in einer Richtung gelagert ist, die parallel zu einer Querachse (Y2) des zweiten Schienenfahrzeugelements (3) ist.
  8. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend mehrere der flexiblen Verbindungselemente (15, 16; 49, 50).
  9. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das flexible Verbindungselement (15, 16) als Schlauch, Kabel oder Leitung ausgebildet ist.
  10. Verbindungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
    - die erste Anschlusseinrichtung (9) zumindest ein erstes Anschlussmittel (11, 12) aufweist, an welches das flexible Verbindungselement (15, 16) anschließbar ist,
    - die zweite Anschlusseinrichtung (10) zumindest ein zweites Anschlussmittel (13, 14) aufweist, an welches das flexible Verbindungselement (15, 16) anschließbar ist,
    wobei das erste Anschlussmittel (11, 12) und das zweite Anschlussmittel (13, 14) aufeinander ausrichtbar sind.
  11. Schienenfahrzeugverbund, aufweisend zumindest eine Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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