EP3490869A1 - Querweiches einfachgelenk mit angenäherter geradführung mittels deichsel - Google Patents

Querweiches einfachgelenk mit angenäherter geradführung mittels deichsel

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Publication number
EP3490869A1
EP3490869A1 EP17752345.3A EP17752345A EP3490869A1 EP 3490869 A1 EP3490869 A1 EP 3490869A1 EP 17752345 A EP17752345 A EP 17752345A EP 3490869 A1 EP3490869 A1 EP 3490869A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
joint
car body
drawbar
axis
vehicle
Prior art date
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Granted
Application number
EP17752345.3A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3490869B1 (de
Inventor
Werner URBANEK
Friedrich Vemmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to RS20220406A priority Critical patent/RS63221B1/sr
Publication of EP3490869A1 publication Critical patent/EP3490869A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3490869B1 publication Critical patent/EP3490869B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/20—Details; Accessories
    • B61G9/24—Linkages between draw-bar and framework
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/10—Articulated vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles

Definitions

  • the invention relates to a multi-part, track-bound articulated vehicle, in particular a rail vehicle, with a first and at least one further, second car body, which are coupled together via a first joint, wherein the first joint between the first and the second car body arranged and at least for Execution of a rotational movement of the first and the second car body is designed to be suitable around a vertical axis of the rail vehicle and for transmitting drive and braking forces between the first and the second car body.
  • Articulated vehicles in particular large-scale vehicles for passenger transport, of the type mentioned, such. B.
  • articulated vehicles may have multiple joints between the car bodies. For example, they have lower and upper joints.
  • the lower joints are provided for coupling and transmission of the drive, braking and optionally weight forces between the car bodies.
  • the upper joints are used to release or restrict pitch and / or roll between the car bodies. In a rolling motion, the car bodies twist each other.
  • a variety of solutions are known, e.g. from DE 1 164 246 A.
  • the upper joint of DE 1 164 246 A is not suitable for the transmission of drive and braking forces between the car bodies.
  • the lower joints are often designed as spherically movable joints and rigidly connected to the car bodies via brackets. These lower joints allow rotary movements of the car bodies around the vertical axis (z-axis) and - depending on the version - in principle also pitching movements as well
  • Multi-articulated vehicles or double-articulated vehicles are suitable to drive narrow bow sequences without transition bends or with small radii of curvature, but the trolleys must be connected with a high Ausdussteiftechnik to the car bodies. Otherwise, the vehicles are prone to buckling and associated derailment under longitudinal forces. flow during braking and acceleration or in mountain operation. This leads to a significantly reduced ride comfort, a lower dynamic safety against derailment and increased wheel-rail wear.
  • Another disadvantage of the multi-articulated vehicles compared to single-articulated vehicles is that the long litter modules lead to a very uneven axle load distribution over the vehicle, and thus very high axle loads on the middle chassis, and that the joints are subject to a high vertical load. The high number of joint areas and thus also car bodies leads to a less attractive interior and a high design effort.
  • DE 10 2010 040 840 A1 shows a vehicle with double steering. It is proposed to perform one of the double joint points nicksteif instead of a pitch coupling, so that there is a double joint with only one Nick matterssgrad. In addition, a trailing arm can be arranged in the roof area. Alternatively, it is proposed to design a 3-part vehicle in such a way that in each case two unilaterally nick-stiff double joints are coupled to one another by means of a kinematic coupling in the roof area, so that the same pitch angle is established at both joints. Individual articulated vehicles, however, are only partially suitable,
  • the object of the invention is to provide an articulated vehicle for operation in the case of complex routing and lacking overpass. specify sheets with at the same time a small clearance requirement.
  • a multi-part, track-bound articulated vehicle according to the invention in particular a rail vehicle, hereinafter referred to simply as a "vehicle”, comprises a first and at least one further, second vehicle body, which are coupled to one another via a first joint It is at least adapted to carry out a rotational movement of the first and second car bodies about a vertical axis of the vehicle, and the first joint is adapted to transmit driving and braking forces between the first and second car bodies
  • the first joint and its connection to the second car body, as well as the drawbar and the connection of the drawbar with the first car body may be designed to transmit support loads between the first and the second car body.
  • the first joint is connected to the first vehicle body via a drawbar and rigidly connected to the second vehicle body, wherein the drawbar is arranged underneath the first vehicle body such that it can rotate about an axis of rotation on the first vehicle body, which permits rotation of the drawbar in a horizontal plane, so that the first joint is movable transversely to the longitudinal axis of the first car body.
  • the rotational movement of the drawbar about the axis of rotation is limited exclusively to the horizontal plane.
  • the axis of rotation then runs vertically or in the direction or parallel to the vertical axis of the vehicle.
  • the first joint is thus arranged movably to the first car body on the first car body and connected to the first car body, that the pivot point of the rotational movement of the first and second car body is movable about the vertical axis of the vehicle with a direction components transverse to the longitudinal axis of the first car body and thereby
  • movements, in particular displacements, of the first and the second car body relative to one another in the direction of the vehicle transverse axis are also possible.
  • the rotational movement of the car bodies about the vertical axis is also referred to as a pivoting movement and the first joint is designed correspondingly at least for the execution of pivotal movements of the first and the second car body to each other.
  • the first joint is designed as a pivot bearing, for example as a hinge joint, in order to allow rotational movements of the vehicle bodies around the vehicle's vertical axis when cornering.
  • the pivot point of the rotational movement of the first and second car body about the vertical axis of the vehicle is in the vertical axis of the vehicle.
  • the first joint may also be configured to perform a pitching motion of the first and second car bodies about a transverse axis of the vehicle and / or to perform a roll motion of the first and second car bodies about a longitudinal axis of the vehicle.
  • the first joint is designed in particular as a spherical joint.
  • the vertical axis of the vehicle is vertical in a vehicle standing on a horizontal plane.
  • a longitudinal axis of the vehicle and a transverse axis of the vehicle lie in a horizontal plane and are perpendicular to each other and of course orthogonal to the vertical axis.
  • the longitudinal axis of the vehicle points in the direction of travel in a vehicle driving a curve-free straight path.
  • Axes of a car body defined. They run in the described states of the vehicle parallel to the corresponding axes of the vehicle or coincide with these.
  • a movement of the pivot point of the rotational movement of the first and the second car body about the vertical axis of the articulated vehicle transversely to the longitudinal axis of the first car body thus has at least one direction component in the direction of the transverse axis of the first car body, which also in the guided movement along a circular path around the A rotation axis with a radius, given by the length of the drawbar, is present, although it is not a displacement of the pivot point parallel to or along the transverse axis of the first car body.
  • first joint body of the first joint is rotatably mounted about a joint axis in or on a second joint body of the first joint ,
  • a ball head is rotatably mounted as a first joint body in a complementarily configured joint socket as a second joint body about a joint axis which runs coaxially through the ball head and through the joint socket.
  • the hinge axis of the first hinge and the vertical axis of the vehicle, around which the first and second car bodies are rotatably connected to each other via the first joint coincide, the pivot point of the rotational movement of the first and second car bodies about the vertical axis of the vehicle in the Vertical axis lies.
  • the vertical axis of the vehicle about which the rotational movement of the first and the second car body takes place and the joint axis of the first joint are congruent.
  • the vertical axis usually leads through the first joint.
  • a rotary joint usually has one degree of freedom, while a ball joint has three degrees of freedom.
  • the first joint is connected via the rotatable about the axis of rotation on the first car body mounted drawbar with the first car body.
  • the first joint is rigidly connected to the drawbar.
  • the first joint is rigidly connected to the second car body.
  • the first joint comprises at least two mutually movable joint parts, for example a joint socket and a ball head.
  • At least one articulated part is then rigidly arranged on the second vehicle body so that no relative movement between the corresponding articulated part and the second vehicle body is made possible.
  • the first joint is then firmly connected in the spatial directions along or parallel to the high, transverse and longitudinal direction of the vehicle to the second car body with the second car body.
  • the first joint is by means of a
  • the other joint part is then immovably arranged on the drawbar.
  • the hinge part which is firmly connected to the drawbar, thus can only move in a horizontal plane.
  • a rigid connection can be made both by a positive, cohesive or material connection.
  • the joint parts with the corresponding connection partners here so for example the second car body and / or the drawbar, screwed or welded.
  • a drawbar usually a connecting rod between two vehicles is referred to pull a vehicle with the other.
  • the drawbar is used for the articulated connection of two car bodies of a vehicle.
  • both the first, and the second car body is supported in each case on at least one chassis or bogie, which is in particular arranged in each case centrally under the respective car body.
  • the vehicle according to the invention is thus further developed by a so-called single articulated vehicle.
  • the vehicle may include two, three, four or more car bodies. If it is a so-called short-haul car, each car body is supported on one, in particular centrally under the car body bogie. As a short-haul car vehicles are referred to, in which per car part a bogie is needed.
  • the joint control usually completely eliminated, the joint is on the contrary automatically by the restoring forces of the secondary springs and there are also only small support loads to be transmitted from the first joint.
  • the angle of rotation of the chassis or bogies of a vehicle according to the invention are usually limited.
  • the vehicle according to the invention is not a double-articulated vehicle.
  • the rotation of the car bodies around the vertical axis takes place almost exclusively in the first joint.
  • the rotational movement of the drawbar about the axis of rotation allows only the movement of the car bodies across each other. This is achieved in particular with the articulation of the drawbar deep below the first car body.
  • Essential is the mobility of the first and second car body to each other in the direction of the vehicle transverse axis.
  • the transverse mobility of the car bodies In movements of the first and the second car body in the direction of the vehicle transverse axis to each other, the high- Axes of the two car bodies vertically and thus parallel to each other. In rolling movements, however, the car bodies are free of a shift to each other, they only tilt and thus have their vertical axes at an angle greater than zero. Often, both vertical axes are no longer vertical in roll motions.
  • Rolling movements are made possible by a lower joint, which absorbs most of the forces occurring between the car bodies in the direction of the longitudinal, transverse and vertical axis of the vehicle and passes, and by an upper joint, which is arranged in the vehicle transverse direction movable on a car body. In comparison, the upper joint transmits few forces from one car body to the other.
  • the lower joint is designed to allow rolling movements.
  • a spherical joint has proved to be a lower joint.
  • the first joint of the invention serves for the transmission of drive and braking forces, and possibly also the transmission of support loads, and is therefore designed and advantageously arranged in the lower region of the car bodies between the first and the second car body, in particular between the respective bogies or bogies on which the car bodies are propped up.
  • the first Steering is thus assigned to neither of the two car bodies and arranged spaced from both.
  • the first joint is arranged below a wagon transition between the first and the second wagon body.
  • the wagon crossing is used for the passage of persons between the first and the second car body.
  • the vehicle according to the invention can be designed as a low-floor vehicle, in particular as a low-floor rail vehicle of local passenger traffic.
  • the low-floor portion is preferably at least 80%, in particular it is a so-called 100% low-floor rail vehicle.
  • the first joint can also be located in the low-floor area. It is then arranged in particular below a low-floor car transition between the first and the second car body, which is then a so-called lower joint.
  • the articulated vehicle can furthermore also have an upper joint between the first and the second vehicle body.
  • a coupling rod can be inserted in the upper region of the car body.
  • the pan, pitch and / or roll mobility of the first and the second car body to each other for example by means of suitably trained and arranged end stops, be limited.
  • a low-floor car transition has a low-floor floor in the vehicle interior for the passage of passengers from the first to the second car body and vice versa.
  • the floor in the area of a carriage transition between the first and the second car body is formed further as a joint floor, which has a gap extending transversely to the longitudinal axis of the first car body between a first and a further, second floor part of the joint carcass. floor, wherein the first and the second floor part along the gap are slidably mounted to each other.
  • the first floor part can be assigned to the first car body and connected thereto or stored on it.
  • the second floor part could be assigned to the second car body and connected to this or stored on this.
  • the gap can also be called transverse displacement gap.
  • a movement of the first car body with a direction component transverse to the second car body is imaged in the interior of the vehicle along this transverse displacement gap.
  • An alternative to the transverse displacement gap is a lamellar floor or another elastic floor covering. Such floors permit a transverse movement of the vehicle bodies relative to each other without displacement of components in the interior of the vehicle.
  • the first joint may be provided a turntable.
  • the transverse displacement gap in the joint floor can then be moved as far as possible in the direction of the turntable in order to reduce the gaping gaps between a bellows trapezoid and the joint floor. Longitudinal displacements can also be recorded to a slight extent with the transverse displacement gap.
  • the articulated arrangements according to the invention enable a transverse movement of the car body underframes and chassis of adjacent car bodies to one another. Since the pivoting movement of the two car bodies are made possible about the vertical axis by the first joint and the transverse movement of the car bodies to each other by means of
  • the first joint is suitably designed for the transmission of support loads between the first and the second car body.
  • Support loads act in particular in the direction of the vertical axis and thus in the vertical direction.
  • Support loads must be taken in particular if a car body itself is not supported on a chassis or bogie or the center of gravity positions of the car bodies deviate in a single-articulated vehicle from the bogie centers. They thus result mainly from the weight forces of the car bodies.
  • the connections of the first joint to the first and to the second car body are dimensioned accordingly and also otherwise suitable.
  • the drawbar can be developed further supported in the vertical direction on the first car body.
  • the drawbar by a breakthrough in the first car body, in particular by a breakthrough in an end cross member of the first car body, out and in the vertical direction, in particular down and up, are supported by this.
  • connection of the drawbar with the car body serves to support the drawbar in the vertical direction.
  • the connection of the drawbar with the car body may be dimensioned such that the axis of rotation is vertical - ie in the direction of the vertical axis of the first car body or the vehicle - and a movement of the drawbar, in particular a rotational movement of the drawbar about the axis of rotation, exclusively in the Horizontal plane allowed.
  • the drawbar can be supported in the opening by means of a sliding pairing or by means of support rollers upwards and / or downwards. This serves in particular to reduce friction losses.
  • Support rollers are arranged in particular on the side of the drawbar, which can roll on a correspondingly suitable surface of the opening.
  • To- complementary and aligned sliding surfaces can be arranged on both sides.
  • the breakthrough is in particular between the axis of rotation and the first joint and thus seen from the axis of rotation in the direction of the second carriage body facing the end of the first car body.
  • the breakthrough is located in particular in the region of the second car body facing the end of the first car body.
  • sliding pairings are e.g. Teflon - polished stainless steel, polyamide - ground hardened steel or hard-hard pairings, e.g. conceivable with Hartmanganplatten.
  • support rollers so-called.
  • Support or cam rollers are preferably provided, which consist of a rolling bearing with a thick-walled outer ring and spherical surface of the outer ring.
  • a small clearance should be provided between the support roller and the upper and / or lower track in order to enable a low-friction kinematic unrolling.
  • separate support rollers can be provided for the support upwards and / or downwards. About support rollers with eccentric then a backlash-free adjustment is possible.
  • scrapers can be provided in front of the support rollers.
  • a shortening of the Euler buckling length of the drawbar is still achieved.
  • the drawbar is to be dimensioned against buckling as an Euler buckling bar. Since the drawbar is inserted into the carbody base, the drawbar up and / or down through the car body base with a limited play. This results in a drastically shortened buckling length according to Euler, whereby the drawbar can be dimensioned considerably lighter.
  • a ratio of a distance from the opening, in particular for the vertical support of the drawbar through the opening, to the axis of rotation to the distance of the first joint to the axis of rotation at least 1/2, in particular at least 2/3, in particular at least 3/4.
  • the drawbar would be rotatable only about a vertical axis of the rail vehicle.
  • the drawbar would be below the first car body connected to the first car body, that it allows only the execution of a rotary or pivotal movement of the drawbar about the axis of rotation parallel to the vertical axis of the rail vehicle, for example via a hinge joint.
  • the drawbar in particular elastically, is arranged on the first vehicle body or connected therewith so that the axis of rotation can be deflected from a rest position in the longitudinal direction of the first vehicle body, at least in the direction of a
  • the rest position is determined in a power-free rest state of the vehicle. In this state of rest, the vehicle is on a horizontal, curve-free and straight route. Apart from the own weight forces no further external forces act on the vehicle or its components.
  • the axis of rotation lies in particular on the vehicle longitudinal axis.
  • a compressive force acts with a pointing from the first joint to the first car body direction component.
  • the drawbar experiences a tensile force acting on the first joint, then the drawbar is stretched seen from the axis of rotation in the direction of the second car body.
  • the drawbar is arranged by means of an elastic drawbar bearing on the first car body. This is designed to allow the above-mentioned deflection of the rotation axis from the rest position parallel to the longitudinal direction of the vehicle in a direction pointing from the first joint to the first carriage body direction.
  • the elastic drawbar bearing can be attached directly to the first car body, in particular to the shell of the first car body.
  • the axis of rotation in its rest position adjacent to an end stop, which prevents movement of the axis of rotation parallel to the longitudinal direction of the vehicle in a direction facing the end of the first car body direction, which faces the second car body. Acts on the first joint thus a tensile force, the axis of rotation is therefore not deflected.
  • the elastic drawbar bearing comprises a spring element, which acts a bias toward the end of the first car body, which faces the second car body acts.
  • the lug as deflected by a compressive force from the rest position, which counteracts the spring force of the spring element, which leads to a provision of the rotational axis in the rest position at a pressure force freedom.
  • To limit the movement of the axis of rotation in the longitudinal direction of the vehicle can also be provided on both sides in each case at least one end stop.
  • the drawbar may additionally have a projection, for example in the form of a bent collar, which with a rigidly arranged on the first car body and complementary to the projection formed stop, for example in the form of a ner arcuate gate, cooperates in the way that at a deflection of the axis of rotation out of its rest position, and thus at least in a direction pointing from the first joint to the first carriage body direction parallel to the longitudinal direction of the vehicle, the projection comes to rest on the stop and forces, in particular Starting from the first joint pressure forces acting in the direction of the axis of rotation, are introduced via the voltage applied to the stop projection of the drawbar in the first car body.
  • the projection resting against the stop acts as a "kink brake" via the resulting frictional forces.
  • the projection is advantageously formed with a directional component perpendicular to a longitudinal axis of the drawbar. He can only be designed as a pin or, for example, as a curved collar.
  • the stop may have a complementary contour for improved guidance. It can then also be arcuate, in particular with a radius corresponding to the distance from the axis of rotation, be formed.
  • the stop complementary to the projection is advantageously arranged in the region of the opening, which in turn is preferably arranged in the region of the end of the first car body facing the second car body. Further formed edges of the aperture act as a stop to at least pressure forces acting on the drawbar from the first joint and acting in the direction of the axis of rotation record. However, it can also be provided on both sides guidance of the projection, so that it can also come to rest against the system and tensile forces can be initiated starting from the first joint in the first car body.
  • the projection to the stop In the rest position of the axis of rotation, the projection to the stop on a predetermined, in particular adjustable distance.
  • the elastic drawbar bearing and / or the distance between the projection and the stop in the rest position of the rotation axis can be designed such that the maximum deflection of the rotation axis does not exceed a value of 20 mm, in particular a value of 10 mm.
  • the distance between the end stops is at most 20 mm, in particular at most 10 mm.
  • the elastic drawbar bearings and the distance between the projection to stop in the rest position of the axis of rotation are coordinated accordingly.
  • the stop acts as an end stop of the elastic drawbar bearing opposite stop to limit the movement of the drawbar with a directional component in the longitudinal direction of the vehicle. Analogous to the vertical support of the drawbar by the
  • the drawbar could also have at least one roller that can come to rest on the stop and can roll on the stop at a transverse movement of the first joint or a rotational movement of the drawbar about the axis of rotation.
  • the roller could be mounted on the projection and have a vertical roller axis. It would then form a rolling friction pair with the stop. However, a sliding surface pair with increased sliding friction is preferred.
  • Bend length Further developed is a ratio of a distance from the projection to the axis of rotation to the distance of the first joint to the axis of rotation at least 1/2, in particular at least 2/3, in particular at least 3/4.
  • transverse stops For example, rubber buffers are arranged as transverse stops at the ends of the opening, which act in the direction of the drawbar. Further developed is the distance between the transverse stops to each other or the distance of each transverse stop to the vehicle longitudinal axis adjustable. For example, shims or washers are mountable under the transverse stops to adjust the maximum path of transverse mobility.
  • the rotational mobility of the drawbar about the axis of rotation can be influenced by at least one element with resilient and / or damping effect.
  • a resilient element also called reset element, in particular at least one spring, could also cause a provision of the drawbar in a central position. It is designed to apply a predetermined force greater than zero to the drawbar in a predetermined direction, which counteracts a rotational movement of the drawbar about the axis of rotation from a predetermined central position.
  • the return element with a spring effect thus also serves for a centering of the first joint.
  • the drawbar bearing could be a Reibwindhemmung for influencing the rotational mobility of the drawbar about the axis of rotation exhibit.
  • the car bodies are free from a transverse displacement to one another, the longitudinal axis of the first car body and the longitudinal axis of the second car body coincide.
  • the first joint is in the predetermined rest position, in particular on a longitudinal axis of the first car body of the articulated vehicle. In the predetermined rest position, the first joint is free of external forces, in particular transversely to the longitudinal axis of the first car body.
  • the force of the restoring element generally acts with at least one directional component transversely to the longitudinal axis of the first vehicle body towards the central position.
  • the at least one direction component transverse to the longitudinal axis of the first car body of the force of the return element has a predetermined amount greater than zero.
  • a movement of the pivot point of the rotational movement of the first and second car body about the vertical axis of the articulated vehicle from the rest position transversely to the longitudinal axis of the first car body is thus only possible if the predetermined force which transverse to the longitudinal axis of the first car body to the rest position of the pivot point of the rotational movement of the first and the second car body acts around the vertical axis of the articulated vehicle and is applied by the return element, is exceeded.
  • the predetermined force is greater than a friction torque in the first joint, which counteracts the rotational movement of the first and the second car body about the vertical axis of the articulated vehicle.
  • the predetermined force is in a predetermined ratio to the turn-off angle and / or the removal torque of a chassis of the first
  • the predetermined force may also be more generally in a predetermined relationship to the Ausfwinkel or to the removal torque of one or more trolleys under the car bodies, which require the transverse mobility in tight arc sequences stand.
  • the predetermined force is applied in particular mechanically, for example by means of a spring, electrically, for example by means of an electric motor, or pneumatically or in particular hydraulically.
  • the return element is further developed corresponding to the first car body arranged and / or connected to this and directly or indirectly with the
  • the articulated vehicle may comprise at least one damper element which at least one rotational movement of the drawbar about the axis of rotation and thus a movement of the pivot point of the rotational movement of the first and the second car body about the vertical axis of the articulated vehicle transverse to the longitudinal axis of the first car body from a predetermined Resting quietly out.
  • the damper element dampens any movement of the first articulation transverse to the longitudinal axis of the first vehicle body, be it out of the rest position or out of a deflected position into the rest position. In the sense of aligning the body chain, it makes sense to dampen the movement back to the rest position weaker. In a further development, it is provided that the
  • Rotational mobility of the drawbar can be blocked about the axis of rotation, for example by means of a bolt which is guided by a vertical bore in the drawbar and by a complementary bore in the first car body.
  • the degree of freedom of transverse mobility can be e.g. by a bolt which is inserted through a hole in the drawbar and in the Wagenkasten- base frame in a simple way block.
  • a blockage of the drawbar is e.g. also by a respective bolt left and right of the drawbar or by means of a clamp possible, which is pivoted about the drawbar.
  • the transversal mobility of the fulcrum of the first joint is particularly in bottlenecks of the route network, eg depots, Wendeschleifen or with changes in curvature with a narrow clearance, released.
  • the rotational mobility of the drawbar is blocked.
  • Another possibility is to measure the force on the blocking device in the blocked state and to output a signal when a predetermined threshold value is exceeded, in particular to the driver of the articulated vehicle, or to limit the driving forces of the articulated vehicle, in order to prevent a risk of buckling by
  • the vehicle may also comprise an adjusting device for moving the drawbar about the axis of rotation and thus for moving the first joint and thus the pivot point of the rotational movement of the first and the second car body about the vertical axis of the articulated vehicle with a direction component transverse to the longitudinal axis of the first Car body and thereby moving the first and the second car box each other in the direction of the vehicle transverse axis.
  • the articulated vehicle may comprise a control device for actively driving the adjusting device, for example, depending on a Ausfwinkels of a chassis of the first and / or the second car body. Thus, when exceeding a predetermined threshold for a turnout angle of the chassis or bogie of the first
  • the adjusting device applies a predetermined force analogous to the restoring element. It is developed accordingly designed and arranged on the first car body.
  • the predetermined force is applied in particular mechanically, for example by means of a spring, electrically, for example by means of an electric motor, or pneumatically or in particular hydraulically.
  • the adjusting device and the return element are trained identically.
  • the control device may then serve to actively control the return element.
  • the maximum angle of rotation of the first joint during a rotational movement of the first and the second car body about the vertical axis of the articulated vehicle is further developed at least 25 °, in particular at least 35 °.
  • the maximum angle of rotation is the maximum possible angle of rotation permitted by the first joint.
  • the first joint is structurally designed so as not to exceed the maximum angle of rotation, for example by means of end stops. These end stops can also be arranged directly between the mutually facing ends of the first and second car body.
  • the invention additionally has the advantage of uniform axle load distribution and low joint loads.
  • end stops may be arranged on the first and / or on the second car body beyond.
  • the end stops are in particular designed to be complementary to one another and aligned, for example, the end stops are arranged directly between the mutually facing ends of the first and second car body. To distinguish them from the other attacks, they can also be referred to as Auscardanange.
  • the drawbar can comprise an integrated shock-absorbing element.
  • Advantages of the invention are in particular the use of proven, simple and inexpensive components, instead of special components from the machine tool industry such as a heavy duty linear guide or a cross roller bearing.
  • Pivoting moments are supported in the form of a pair of forces (for example from single-rail operations).
  • the great length of the pitching moment support further reduces the influence of unavoidable play on the vertical dynamics of the vehicle body and increases the stiffness of the vehicle
  • the drawbar can be fitted into the existing space between the two longitudinal members of the body of the vehicle body of the first car body, whereby over a Gelenkgetrie- arrangement a significant improvement in ground clearance is achieved.
  • the buckling safety of the drawbar can be additionally increased.
  • a blockade of the transverse displacement degree of freedom (eg for the towing vehicle) is structurally simple to implement. Gegebe- If necessary, the blockade for the towing operation due to the buckling brake can be omitted.
  • a transverse damper can be accommodated easily and inexpensively in the undercarriage.
  • the version with sliding guide is inexpensive and allows it to provide a friction damping.
  • a version with support rollers is also based on low-cost standard components and allows a very low-friction execution of the transverse mobility of the first joint.
  • the first joint is configured and arranged between the first and the second car body, that a ratio of the distances of the rotation of the rotation of the first and the second car body about the vertical axis of the vehicle to the first and the second car body at an interval of 0.25 to 4, especially at an interval of 0.8 to 1.25.
  • the first joint is arranged centrally between the first and the second car body.
  • the distances of the pivot point are dimensioned to a front side of the respective car body with which the car body ends. Any attachments, such as a console, with which the first joint is connected to the second car body, are not part of the car body.
  • Conventional car bodies include longitudinal, vertical and transverse beams which surround an interior of the car body. The front end of a car body is defined by the outer skin of the car body, which is still intended for wrapping the interior of the car body.
  • the vehicle has at least one further, third car body, which is coupled to the second car body via a second joint, wherein the second joint disposed between the second and the third car body and at least for performing a rotational movement of the second and the third Car body around a vertical axis of the vehicle and for the transmission of drive and Braking forces between the second and the third car body is designed to be suitable.
  • the second joint can also be designed to transmit supporting loads between the second and the third car body.
  • the second joint is also movably connected to the second carriage body in such a way that the pivot point of the rotational movement of the second and third car bodies is movable about the vertical axis of the vehicle transversely to the longitudinal axis of the second car body and thereby in addition to the rotational or pivotal movement about the vertical axis Also movements, in particular shifts, of the second and third car body each other in the direction of the vehicle transverse axis allows.
  • the second joint has the same function between the second and third carbody as the first joint between the first and second carbody. It can also be designed identically.
  • the connection of the second joint to the third car body causes the analogous technical effect and can be designed equally. Thus, all embodiments relating to the first joint, the drawbar and its articulation on the first car box are transferable.
  • the vehicle may comprise a coupling device, which is designed such that a movement of the first joint transverse to the first cheek box by a first amount to a movement of the second joint transverse to the third car body by a predetermined, dependent on the first amount second amount leads.
  • the drawbar may have a length of over 2 m and allow a transverse mobility of the first joint of +/- 250 mm.
  • the vertical support can be done via a support roller on the left and right of the drawbar.
  • Embodiment example is shown.
  • the invention is shown schematically. Depicted is the underside of a first car body 1 of a rail vehicle. A second car body 2 is coupled via a first joint 3 with the first car body 1.
  • the first joint 3 is arranged centrally between the end 21 of the first and the end 22 of the second car body 1 and 2. It is at least adapted to perform a rotational movement of the first and the second car body 1 and 2 about a vertical axis of the rail vehicle and for transmitting drive and braking forces between the first and the second car body 1 and 2 suitably.
  • the vertical axis 5 is perpendicular to the plane of the drawing.
  • the first joint 3 is rigidly connected via a bracket 6 with the second car body 2 and a drawbar 4 with the first car body 1.
  • a first joint part or a first joint body of the first joint 3 is rigidly connected to drawbar 4, wherein a second Joint part or a second joint body of the first joint 3 with the second car body 2 is rigidly connected.
  • the drawbar 4 extends below the first car body 1. It is rotatably arranged about a rotation axis 7 on the first car body 1, which rotation axis 7 permits rotation of the drawbar 4 in a horizontal plane.
  • the rotation axis 7 is parallel to the vertical axis 5.
  • the first joint 3 performs a movement with a direction component transverse to the longitudinal axis of the first car body 1.
  • the second car body 2 relative to the first car body 1 in the transverse direction of the first car body 1 movable.
  • the axis of rotation 7 is articulated elastically under the first car body 1 in the longitudinal direction.
  • the drawbar 4 is over an elastic drawbar 8 connected to the first car body 1.
  • the drawbar bearing 8 comprises in this embodiment a rigidly fixed to the first car body 1, stable housing 16 for receiving and initiating the connection forces in the first car body 1, another joint 9, in particular a hinge joint, which rotates the drawbar 4 about the axis of rotation 7 allows a console 10 and a return element 11.
  • the further joint 9 is also rigidly connected to the drawbar 4.
  • the return member for example, a spring, is mounted between the housing 16 and console 11 and is biased in a direction which is directed against the end of the first car body 21.
  • a force F D which is indicated by an arrow, acts parallel to the longitudinal direction of the vehicle in the direction of the axis of rotation 7 on the first joint 3, causes the deflection of the return element 11 and thus the deflection of the axis of rotation 7 from its rest position in the arrow direction.
  • a stop-gate with an adjustable game on the first car body 1 is provided. It is part of the car body undercarriage, in particular a cover plate 23 for connecting the two longitudinal beams 18 of the first car body 1 and for transmitting compressive forces in the two long girder 18.
  • the stop gate 14 is thus rigid on the first car body 1.
  • the drawbar 4 is led through a breakthrough in the car body base.
  • the attack scenery 14 will be located near the breakthrough the surfaces, in particular by the adjoining the breakthrough or breakthrough limiting surfaces of the car body base formed. It is here arcuate.
  • Your opposite is a collar as a projection 13 from the drawbar 4 off or molded onto it.
  • the collar 13 is in turn rigidly connected to the drawbar 4 and sufficiently dimensioned for power transmission.
  • the collar 13 is complementary to the stop gate 14 also formed arcuate. Between collar 13 and stop gate 14 there is still an air gap 15 here.
  • the force F D can cause a deflection of the return element 11 and a deflection of the rotation axis 7 from its rest position in the arrow direction until the abutment of the collar 13 on the stop gate 14. Collar 13 and stop gate 14 cooperate in such a way that the pressure force F D is passed into the first car body 1.
  • the opposing surfaces of the collar 13 and the stop gate 14, which can come to rest against each other, are as friction surface pair with a predetermined
  • a further stop can be provided opposite the stop gate 14, which is not shown here, so that the collar 13 is also opposite to the abutment on first car body 1 could come and tensile forces in the first car body 1 could be initiated.
  • the collar 13 would thus be guided on both sides.
  • the distances of the stop gate 14 to the axis of rotation 7 and the axis of rotation 5 of the first joint 3 to the stop gate 14 are at least equal.
  • the distance of the stop gate 14 to the axis of rotation 7 is greater than the distance of Fulcrum 5 of the first joint 3 to the stop gate 14.
  • the buckling length of the drawbar 4 is significantly reduced.
  • the breakthrough also serves for the vertical support of the drawbar 4 and for the transmission of vertical forces, in particular weight forces, in particular load differences, between the car bodies 1 and 2. Vertical forces are again perpendicular to the drawing plane.
  • the drawbar is supported to the surfaces of the opening, for example by means of support rollers up and / or down.
  • support rollers up and / or down.
  • the friction is negligible.
  • mutually complementary and mutually aligned sliding surfaces can be arranged on both sides.
  • first joint 3 and the drawbar 4, and in particular the elastic drawbar bearing 8 including the other joint 9 are dimensioned about the axis of rotation 7 such that vertical load differences between the first and the second car body 1 and 2 are transferable.
  • a spring 19 and a damper 20 are provided.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges, spurgebundenes Gelenkfahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem ersten und wenigstens einem weiteren, zweiten Wagenkasten (1, 2), welche über ein erstes Gelenk (3) miteinander gekuppelt sind, wobei das erste Gelenk (3) zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten (1, 2) angeordnet und zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens (1, 2) um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs und zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten (1, 2) geeignet ausgebildet ist, wobei das erste Gelenk (3) über eine Deichsel (4) mit dem ersten Wagenkasten (1) und starr mit dem zweiten Wagenkasten verbunden ist, wobei die Deichsel (4) unterhalb des ersten Wagenkastens (1) um eine Drehachse (7) drehbar am ersten Wagenkasten (1) angeordnet ist, die eine Drehung der Deichsel (4) in einer Horizontalebene gestattet, so dass das erste Gelenk (3) quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens (1) bewegbar ist.

Description

Beschreibung
Querweiches Einfachgelenk mit angenäherter Geradführung mittels Deichsel
Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges, spurgebundenes Gelenkfahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem ersten und wenigstens einem weiteren, zweiten Wagenkasten, welche über ein erstes Gelenk miteinander gekuppelt sind, wo- bei das erste Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet und zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs und zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten geeignet ausgebildet ist.
Gelenkfahrzeuge, insbesondere großräumige Fahrzeuge zur Personenbeförderung, der eingangs genannten Art, wie z. B.
Schienenfahrzeuge des Personenverkehrs oder auch Gelenkbusse, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
Beim Befahren enger Gleistrassierungen können die Ausdrehwinkel der Fahrwerke von Schienenfahrzeugen an ihre Auslegungs- grenzen kommen. Dies betrifft insbesondere Niederflurfahrzeu- ge, bei denen die Ausdrehwinkel aufgrund der niederflurigen
Ausführung über den Fahrwerken konstruktiv eingeschränkt sind oder zu nicht hinnehmbar schmalen Fahrwerks-Durchgangsbreiten führen würden. Zu Unterscheiden sind dabei sogenannte Doppelgelenkfahrzeuge, wie z.B. aus der DE 10 2010 040 840 AI bekannt, und Multige- lenkfahrzeuge (z.B. aus der DE 94 09 044 Ul oder der EP 1 580 093 Bl bekannt) von sogenannten Einzelgelenkfahrzeugen (z.B. aus der DE 35 04 471 AI bekannt) oder auch Kurzgelenkwagen genannt. Einzelgelenkfahrzeuge weisen zwar gegenüber Multige- lenkfahrzeugen ein gutes dynamisches Fahrverhalten auf, können jedoch weiteren Beschränkungen ihrer Fähigkeit zum Befahren enger Gleistrassierungen unterliegen. Wesentlich sind je- weils die Anzahl der Gelenke, mittels welcher die Wagenkästen miteinander verbunden sind, welche jeweils auf Fahrwerken oder Drehgestellen abgestützt sind. Die ebenfalls in niederfluriger Ausführung gebauten klassischen Drehgestellfahrzeuge, welche mittels Doppelgelenk bzw. Kupplung zu Gelenkfahrzeugen zusammengefügt werden können, wie z.B. gemäß der DE 195 43 183 AI, weisen bezüglich dem Befahren enger Gleistrassierungen ähnliche Beschränkungen auf wie die Einzelgelenkfahrzeuge.
Auch Einzelgelenkfahrzeuge können mehrere Gelenke zwischen den Wagenkästen aufweisen. Sie weisen beispielsweise untere und obere Gelenke auf. Die unteren Gelenke sind zur Kupplung und Übertragung der Antriebs-, Brems- und gegebenenfalls Gewichtskräfte zwischen den Wagenkästen vorgesehen. Die oberen Gelenke dienen der Freigabe oder der Einschränkung von Nick- und/oder Wankbewegungen zwischen den Wagenkästen. Bei einer Wankbewegung verwinden sich die Wagenkästen zueinander. Für wank- oder verwindeweiche obere Gelenke sind eine Vielzahl von Lösungen bekannt, z.B. aus der DE 1 164 246 A. Das obere Gelenk der DE 1 164 246 A ist dabei nicht geeignet zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen den Wagenkästen .
Die unteren Gelenke sind dabei oft als sphärisch bewegliche Gelenke ausgebildet und über Konsolen mit den Wagenkästen starr verbunden. Diese unteren Gelenke lassen Drehbewegungen der Wagenkästen um die Hochachse (z-Achse) und - je nach Aus- führung - prinzipiell auch Nickbewegungen sowie
Wankbewegungen zu .
Multigelenkfahrzeuge oder Doppelgelenkfahrzeuge sind geeignet, enge Bogenfolgen ohne Übergangsbögen oder mit kleinen Bogenradien zu befahren, jedoch müssen die Fahrwerke mit einer hohen Ausdrehsteifigkeit an die Wagenkästen angebunden werden. Ansonsten neigen die Fahrzeuge zu einem Ausknicken und einem damit verbundenen Entgleisen unter Längskraftein- fluss beim Bremsen und Beschleunigen bzw. im Bergebetrieb. Dies führt zu einem deutlich verschlechterten Fahrkomfort, einer geringeren dynamischen Sicherheit gegen Entgleisen sowie zu einem erhöhten Rad-Schiene-Verschleiß. Ebenfalls nach- teilig bei den Multigelenkfahrzeugen gegenüber Einzelgelenkfahrzeugen ist, dass die langen Sänftenmodule zu einer sehr ungleichmäßigen Achslastverteilung über das Fahrzeug, und damit sehr hohen Achslasten an den mittleren Fahrwerken führen, und dass die Gelenke einer hohen vertikalen Stützlast unter- liegen. Die hohe Anzahl an Gelenkbereichen und damit auch Wagenkästen führt weiterhin zu einem weniger attraktiven Innenraum sowie einem hohen konstruktiven Aufwand.
Die DE 10 2010 040 840 AI zeigt ein Fahrzeug mit Doppelge- lenk. Es wird vorgeschlagen, anstelle einer Nickkopplung einen der Doppelgelenkspunkte nicksteif auszuführen, so dass sich ein Doppelgelenk mit nur einem Nickfreiheitsgrad ergibt. Zusätzlich kann ein Längslenker im Dachbereich angeordnet sein. Alternativ wird vorgeschlagen, ein 3 -teiliges Fahrzeug so auszubilden, dass jeweils zwei einseitig nicksteife Doppelgelenke mittels einer kinematischen Kopplung im Dachbereich miteinander gekoppelt werden, so dass sich an beiden Gelenken der jeweils gleiche Nickwinkel einstellt. Einzelgelenkfahrzeuge hingegen sind nur bedingt geeignet,
Gleisharfen mit ihren Kurz-Bögen, enge C- oder S-Bögen, wie sie insbesondere im Bereich von Fahrzeug-Abstellanlagen auftreten, zu befahren. Darüber hinaus weisen Einzelgelenkfahrzeuge einen erhöhten statischen Lichtraumbedarf bei Bogenein- fahrten auf.
Die DE 10 2014 212 360 AI und die DE 10 2014 226 695 AI offenbaren zur Lösung des Problems jeweils ein Gelenkfahrzeug mit unteren Gelenk, welches einen zusätzlichen Querverschie- be-Freiheitsgrad aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenkfahrzeug zum Betrieb bei komplexer Trassierung und fehlenden Über- gangsbögen mit gleichzeitig geringem Lichtraumbedarf anzugeben .
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.
Ein erfindungsgemäßes mehrteiliges, spurgebundenes Gelenk- fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, nachfolgend vereinfachend als „Fahrzeug" bezeichnet, umfasst einen ersten und wenigstens einen weiteren, zweiten Wagenkasten, welche über ein erstes Gelenk miteinander gekuppelt sind. Das erste Gelenk ist zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet und es ist zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um eine Hochachse des Fahrzeugs geeignet ausgebildet. Darüber hinaus ist das erste Gelenk geeignet ausgebildet zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten. Des Weiteren können das erste Gelenk und dessen Verbindung zum zweiten Wagenkasten, sowie auch die Deichsel und die Verbindung der Deichsel mit dem ersten Wagenkasten geeignet ausgebildet sein zur Übertragung von Stützlasten zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten.
Zusätzlich ist das erste Gelenk erfindungsgemäß über eine Deichsel mit dem ersten Wagenkasten und starr mit dem zweiten Wagenkasten verbunden, wobei die Deichsel unterhalb des ersten Wagenkastens um eine Drehachse drehbar am ersten Wagen- kästen angeordnet ist, die eine Drehung der Deichsel in einer Horizontalebene gestattet, so dass das erste Gelenk quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens bewegbar ist. Insbesondere ist die Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse ausschließlich auf die Horizontalebene begrenzt. Die Drehachse verläuft dann vertikal bzw. in Richtung oder parallel zur Hochachse des Fahrzeugs. Das erste Gelenk ist somit derart beweglich zum ersten Wagenkasten am ersten Wagenkasten angeordnet und mit dem ersten Wagenkasten verbunden, dass der Drehpunkt der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs mit einer Richtungskomponenten quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens bewegbar ist und dadurch neben der Dreh- oder Schwenkbewegung um die Hochachse auch Bewegungen, insbesondere Verschiebungen, des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander in Richtung der Fahrzeugquerachse er- möglicht.
Die Drehbewegung der Wagenkästen um die Hochachse wird auch als Schwenkbewegung bezeichnet und das erste Gelenk ist entsprechend ausgebildet zumindest zur Ausführung von Schwenkbewegungen des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander. Beispielsweise ist das erste Gelenk als Schwenklager, beispielsweise als Scharniergelenk, ausgebildet, um bei Kurvenfahrt Drehbewegungen der Wagenkästen um die Fahrzeughochachse zuzulassen. Der Drehpunkt der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs liegt dabei in der Hochachse des Fahrzeugs. Das erste Gelenk kann darüber hinaus ausgebildet sein zur Ausführung einer Nickbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um eine Querachse des Fahrzeugs und/oder zur Ausführung einer Wankbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um eine Längsachse des Fahrzeugs. Das erste Gelenk ist insbesondere als sphärisches Gelenk ausgebildet.
Die Hochachse des Fahrzeugs verläuft bei einem auf einer ho- rizontalen Ebene stehenden Fahrzeug vertikal. Eine Längsachse des Fahrzeugs und eine Querachse des Fahrzeugs liegen in einer horizontalen Ebene und stehen senkrecht aufeinander und selbstredend orthogonal zur Hochachse. Die Längsachse des Fahrzeugs zeigt dabei bei einem eine kurvenfreie gerade Stre- cke befahrenden Fahrzeug in Fahrtrichtung. Analog sind die
Achsen eines Wagenkastens definiert. Sie verlaufen in den beschriebenen Zuständen des Fahrzeugs parallel zu den entsprechenden Achsen des Fahrzeugs oder fallen mit diesen zusammen. Eine Bewegung des Drehpunkts der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens weist somit zu- mindest eine Richtungskomponente in Richtung der Querachse des ersten Wagenkastens auf, welche auch bei der geführten Bewegung entlang einer Kreisbahn um die Drehachse mit einem Radius, vorgegeben durch die Länge der Deichsel, vorliegt, obgleich es sich nicht um eine Verschiebung des Drehpunkts parallel zur oder entlang der Querachse des ersten Wagenkastens handelt.
Gelenke werden herkömmlich nach der Art der Relativbewegung und der Anzahl der Freiheitsgrade unterschieden. Ist das ers- te Gelenk als einfaches Dreh- oder Scharniergelenk ausgebildet, oder ist das erste Gelenk analog als Kugelgelenk bzw. sphärisches Gelenk ausgebildet, so ist ein erster Gelenkkörper des ersten Gelenks um eine Gelenkachse drehbar in oder an einem zweiten Gelenkkörper des ersten Gelenks gelagert. Bei- spielsweise ist ein Kugelkopf als erster Gelenkkörper in einer komplementär ausgestalteten Gelenkpfanne als zweitem Gelenkkörper um eine Gelenkachse, welche koaxial durch den Kugelkopf und durch die Gelenkpfanne verläuft, drehbar gelagert. Dann fallen die Gelenkachse des ersten Gelenks und die Hochachse des Fahrzeugs, um welche der erste und der zweite Wagenkasten drehbar über das erste Gelenk miteinander verbunden sind, zusammen, wobei der Drehpunkt der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs in der Hochachse liegt. Die Hochachse des Fahr- zeugs, um welche die Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens erfolgt, und die Gelenkachse des ersten Gelenks sind deckungsgleich. Die Hochachse führt somit in der Regel durch das erste Gelenk. Ein Drehgelenk weist üblicherweise einen Freiheitsgrad auf, während ein Kugelgelenk drei Frei- heitsgrade aufweist.
Um also den Drehpunkt der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens zu bewegen, ist das erste Gelenk über die drehbar um die Drehachse am ersten Wagenkasten gelagerte Deichsel mit dem ersten Wagenkasten verbunden. Insbesondere ist das erste Gelenk starr mit der Deichsel verbunden. Gleichzeitig ist das erste Gelenk starr mit dem zweiten Wagenkasten verbunden. Das erste Gelenk um- fasst wenigstens zwei zueinander bewegliche Gelenkteile, beispielsweise eine Gelenkpfanne und einen Kugelkopf . Wenigstens ein Gelenkteil ist dann starr am zweiten Wagenkasten so ange- ordnet, dass keine Relativbewegung zwischen dem entsprechenden Gelenkteil und dem zweiten Wagenkasten ermöglicht ist. Das erste Gelenk ist dann in den Raumrichtungen entlang oder parallel zur Hoch-, Quer- und Längsrichtung des Fahrzeugs fest zum zweiten Wagenkasten mit dem zweiten Wagenkasten ver- bunden. Beispielsweise ist das erste Gelenk mittels einer
Konsole am zweiten Wagenkasten befestigt. Analog ist der andere Gelenkteil dann unbeweglich an der Deichsel angeordnet. Der Gelenkteil, der mit der Deichsel fest verbunden ist, kann sich somit nur in einer horizontalen Ebene bewegen.
Eine starre Verbindung kann sowohl durch eine form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindung hergestellt sein. Beispielsweise sind die Gelenkteile mit den entsprechenden Verbindungspartnern, hier also beispielsweise dem zweiten Wagenkas- ten und/oder der Deichsel, verschraubt oder verschweißt.
Als Deichsel wird üblicherweise eine Verbindungsstange zwischen zwei Fahrzeugen bezeichnet, um ein Fahrzeug mit dem anderen zu ziehen. Hier dient die Deichsel zur gelenkigen Ver- bindung zweier Wagenkästen eines Fahrzeugs.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Drehachse, um welche die Deichsel unterhalb des ersten Wagenkastens drehbar am ersten Wagenkasten gelagert ist, beabstandet von dem dem zweiten Wagenkasten zugewandten Ende des ersten Wagenkastens angeordnet, insbesondere mit einem Abstand von zumindest 1/2, insbesondere von mindestens 2/3, insbesondere von wenigstens 3/4, einer Länge der Deichsel von der Drehachse bis zum ers- ten Gelenk, insbesondere bis zum Drehpunkt der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs im ersten Gelenk. Weitergebildet ist sowohl der erste, als auch der zweite Wagenkasten jeweils auf wenigstens einem Fahrwerk oder Drehgestell abgestützt, welches insbesondere jeweils mittig unter dem jeweiligen Wagenkasten angeordnet ist. Beide Wagenkästen sind also auf eigenen, insbesondere auf jeweils genau einem, Fahrwerken oder Drehgestellen abgestützt. Es handelt sich bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug somit weitergebildet um ein sogenanntes Einzelgelenkfahrzeug. Das Fahrzeug kann zwei, drei, vier oder mehr Wagenkästen umfassen. Handelt es sich um einen sogenannten Kurzgelenkwagen ist jeder Wagenkasten auf jeweils einem, insbesondere mittig unter dem Wagenkasten angeordneten Drehgestell abgestützt. Als Kurzgelenkwagen werden Fahrzeuge bezeichnet, bei denen pro Wagenteil ein Drehgestell benötigt wird. Bei diesen Wagen entfällt die Gelenkansteuerung meist ganz, das Gelenk stellt sich vielmehr selbsttätig durch die Rückstellkräfte der Sekundärfedern ein und es sind auch nur geringe Stützlasten vom ersten Gelenk zu übertragen. Die Ausdrehwinkel der Fahrwerke bzw. Drehgestelle eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind üblicherweise begrenzt. Beim erfindungsgemäßen Fahrzeug handelt es sich dennoch nicht um ein Doppelgelenkfahrzeug. Die Drehbewegung der Wagenkästen um die Hochachse findet fast ausschließlich im ersten Gelenk statt. Die Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse ermöglicht lediglich die Bewegung der Wagenkästen quer zueinander. Erreicht wird dies insbesondere auch mit der Anlenkung der Deichsel tief unterhalb des ersten Wagenkastens.
Wesentlich ist die Beweglichkeit des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander in Richtung der Fahrzeugquerachse. Hier ist zu Unterscheiden zwischen der Querbeweglichkeit der Wagenkästen und Wankbewegungen der Wagenkästen zueinander. Bei Bewegungen des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander in Richtung der Fahrzeugquerachse, verlaufen die Hoch- achsen der beiden Wagenkästen vertikal und somit parallel zueinander. Bei Wankbewegungen hingegen sind die Wagenkästen frei von einer Verschiebung zueinander, sie neigen sich lediglich und somit weisen ihre Hochachsen einen Winkel größer Null auf. Oft verlaufen beide Hochachsen bei Wankbewegungen auch nicht mehr in vertikaler Richtung.
Wankbewegungen werden ermöglicht durch ein unteres Gelenk, welches die meisten zwischen den Wagenkästen auftretenden Kräfte in Richtung der Längs-, Quer- und Hochachse des Fahrzeugs aufnimmt und weiterleitet, und durch ein oberes Gelenk, welches in Fahrzeugquerrichtung bewegbar an einem Wagenkasten angeordnet ist. Das obere Gelenk überträgt dabei im Vergleich wenige Kräfte von einem Wagenkasten auf den anderen. Das un- tere Gelenk ist entsprechend ausgestaltet, Wankbewegungen zuzulassen. Um Wank- und Nickbewegungen zuzulassen hat sich ein sphärisches Gelenk als unteres Gelenk bewährt.
Die Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen einem Wagenkasten und dem Fahrwerk oder Drehgestell, auf welchem der Wagenkasten abgestützt ist, insbesondere einem Antriebsdrehgestell, erfolgt über eine längssteife Kopplung des Drehgestells an den Wagenkasten. Zwischen zwei benachbarten und miteinander über ein Gelenk gekuppelten Wagenkästen erfolgt die Übertragung von Antriebs- und Bremskräften, welche in
Längsrichtung des Fahrzeugs weisen, mittels des Gelenks. Sind ein unteres und ein oberes Gelenk vorgesehen, werden die Antriebs- und Bremskräfte, und gegebenenfalls auch Stützlasten, oft mittels des unteren Gelenks übertragen. Es ist entspre- chend dimensioniert.
Das erste Gelenk der Erfindung dient der Übertragung von Antriebs- und Bremskräfte, und gegebenenfalls auch der Übertragung von Stützlasten, und ist daher entsprechend ausgebildet und vorteilhaft im unteren Bereich der Wagenkästen zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet, insbesondere zwischen den jeweiligen Fahrwerken oder Drehgestellen, auf welchen die Wagenkästen aufgestützt sind. Das erste Ge- lenk ist damit keinem der beiden Wagenkästen zugeordnet und von beiden beabstandet angeordnet .
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist das ers- te Gelenk unterhalb eines Wagenübergangs zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet. Der Wagenübergang dient zum Übergang von Personen zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten. Wie oben bereits ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Fahrzeug als Niederflurfahrzeug, insbesondere als Niederflur- Schienenfahrzeug des Personennahverkehrs ausgebildet sein. Der Niederfluranteil beträgt vorzugsweise mindestens 80%, insbesondere handelt es sich um ein sogenanntes 100%- Niederflur-Schienenfahrzeug. Auch das erste Gelenk kann sich im Niederflurbereich befinden. Es ist dann insbesondere unterhalb eines niederflurigen Wagenübergangs zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet, wobei es sich dann um ein sogenanntes unteres Gelenk handelt. Das Gelenk- fahrzeug kann des Weiteren auch ein oberes Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten aufweisen. Es sind viele Ausbildungsformen des oberen Gelenks denkbar. Um einen Nickfreiheitsgrad des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander zu blockieren, kann im oberen Bereich der Wagenkäs- ten beispielsweise eine Koppelstange eingesetzt sein. Darüber hinaus können die Schwenk-, Nick- und/oder Wankbeweglichkeit des ersten und des zweiten Wagenkastens zueinander, beispielsweise mittels geeignet ausgebildeten und angeordneten Endanschlägen, begrenzt sein. Ein niederfluriger Wagenüber- gang weist im Fahrzeuginneren einen niederflurigen Fußboden zum Durchgang von Fahrgästen vom ersten in den zweiten Wagenkasten und umgekehrt auf .
Der Fußboden im Bereich eines Wagenübergangs zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten ist weitergebildet als Gelenkfußboden ausgebildet, welcher einen quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens verlaufenden Spalt zwischen einem ersten und einem weiteren, zweiten Fußbodenteil des Gelenk- fußbodens aufweist, wobei die das erste und das zweite Fußbodenteil entlang des Spalts zueinander verschiebbar gelagert sind. Dabei kann das erste Fußbodenteil dem ersten Wagenkasten zugeordnet und mit diesem verbunden oder an diesem gela- gert sein. Gleichermaßen könnte dann das zweite Fußbodenteil dem zweiten Wagenkasten zugeordnet und mit diesem verbunden oder an diesem gelagert sein. Der Spalt kann auch Querver- schiebespalt genannt werden. Eine Bewegung des ersten Wagenkastens mit einer Richtungskomponente quer zum zweiten Wagen- kästen wird im Innenraum des Fahrzeugs entlang dieses Quer- verschiebespalts abgebildet. Eine Alternative zum Querver- schiebespalt stellt ein Lamellenfußboden oder ein weiterer elastischer Bodenbelag dar. Solche Fußboden lassen eine Querbewegung der Wagenkästen zueinander zu ohne Verschiebung von Bauteilen im Innenraum des Fahrzeugs.
Oberhalb des ersten Gelenks kann eine Drehscheibe vorgesehen sein. Der Querverschiebespalt im Gelenkfußboden kann dann möglichst weit in Richtung der Drehscheibe gerückt werden, um das Aufklaffen von Spalten zwischen einem Balgtrapez und dem Gelenkfußboden zu verringern. Längsverschiebungen können mit dem Querverschiebespalt ebenfalls in geringfügigem Ausmaße aufgenommen werden. Im Gegensatz zum üblichen Einzelgelenkfahrzeugen, die eine trassierungsabhängig erforderliche Querverschiebung der Wagenkasten-Untergestelle und Fahrwerke benachbarter Wagenkästen zueinander nicht erlauben, ermöglicht die erfindungsgemäße Gelenkanordnungen dagegen eine Querbewegung der Wagenkas- ten-Untergestelle und Fahrwerke benachbarter Wagenkästen zueinander. Da die Schwenkbewegung der beiden Wagenkästen um die Hochachse durch das erste Gelenk ermöglicht werden und die Querbewegung der Wagenkästen zueinander mittels der
Deichsel ermöglicht wird, handelt es sich beim erfindungsge- mäßen Fahrzeug, wie oben bereits ausgeführt, jedoch nicht um ein Doppelgelenkfahrzeug, sondern vielmehr um ein modifiziertes Einzelgelenkfahrzeug. Weitergebildet ist das erste Gelenk geeignet ausgebildet zur Übertragung von Stützlasten zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten. Stützlasten wirken insbesondere in Richtung der Hochachse und somit in vertikaler Richtung. Stützlasten müssen insbesondere aufgenommen werden, wenn ein Wagenkasten selbst nicht auf einem Fahrwerk oder Drehgestell abgestützt ist oder die Schwerpunktlagen der Wagenkästen bei einem Einzelgelenkfahrzeug von den Drehgestellmitten abweichen. Sie ergeben sich somit hauptsächlich aus den Gewichtskräften der Wagenkästen. Wie oben bereits ausgeführt sind dann auch die Verbindungen des ersten Gelenks zu dem ersten und zu dem zweiten Wagenkasten entsprechend dimensioniert und auch ansonsten geeignet ausgebildet. Hierzu kann die Deichsel weitergebildet in vertikaler Richtung am ersten Wagenkasten abgestützt sein. Insbesondere kann die Deichsel durch einen Durchbruch im ersten Wagenkasten, insbesondere durch einen Durchbruch in einem Endquerträger des ersten Wagenkastens, geführt und in vertikaler Richtung, insbesondere nach unten und oben hin, durch diesen abgestützt werden .
Zusätzlich oder alternativ dient die Verbindung der Deichsel mit dem Wagenkasten zur AbStützung der Deichsel in vertikaler Richtung. Dazu kann die Verbindung der Deichsel mit dem Wagenkasten derart dimensioniert sein, dass die Drehachse vertikal - also in Richtung der Hochachse des ersten Wagenkastens bzw. des Fahrzeugs - verläuft und eine Bewegung der Deichsel, insbesondere eine Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse, ausschließlich in der Horizontalebene gestattet.
Zur vertikalen AbStützung und somit zur Übertragung vertikaler Kräfte kann die Deichsel im Durchbruch mittels einer Gleitpaarung oder mittels Stützrollen nach oben und/oder un- ten hin abgestützt werden. Dies dient insbesondere der Verringerung von Reibungsverlusten. Stützrollen sind insbesondere auf Seiten der Deichsel angeordnet, die auf einer entsprechend geeigneten Fläche des Durchbruchs abrollen können. Zu- einander komplementäre und aufeinander ausgerichtete Gleitflächen können beiderseitig angeordnet sein.
Der Durchbruch befindet sich insbesondere zwischen Drehachse und erstem Gelenk und somit von der Drehachse aus gesehen in Richtung des dem zweiten Wagenkasten zugewandten Endes des ersten Wagenkastens. Der Durchbruch befindet insbesondere im Bereich des dem zweiten Wagenkasten zugewandten Endes des ersten Wagenkastens.
Als Gleitpaarungen sind z.B. Teflon - polierter Edelstahl, Polyamid - geschliffener gehärteter Stahl oder auch hart-hart Paarungen z.B. mit Hartmanganplatten denkbar. Als Stützrollen sind vorzugsweise sog. Stütz- bzw. Kurvenrollen vorgesehen, welche aus einem Wälzlager mit dickwandigem Außenring und balliger Oberfläche des Außenrings bestehen.
Dabei ist ein kleines Spiel zwischen der Stützrolle und obe- rer und/oder unterer Bahn vorzusehen, um ein reibungsarmes kinematisches Abrollen zu ermöglichen. Wahlweise können für die Abstützung nach oben und/oder unten hin auch jeweils separate Stützrollen vorgesehen werden. Über Stützrollen mit Exzenter ist dann eine spielfreie Einstellung möglich.
Um ein Verklemmen der Rollenführungen z.B. durch kleine
Steinchen auf der Laufbahn zu verhindern, können vor den Stützrollen Abstreifer vorgesehen werden. Durch die Führung der Deichsel im Durchbruch, bzw. mittels einer vertikalen Führung der Deichsel durch weitere mit einem geringen Spiel zur Deichsel angeordnete Durchbrüche, wird weiterhin eine Verkürzung der Euler-Knicklänge der Deichsel erreicht. Gegenüber Längsdruckkräften z.B. aus Crash- Lastfällen ist die Deichsel als Eulerscher Knickstab gegen Knicken zu dimensionieren. Da die Deichsel in das Wagenkasten-Untergestell eingefügt ist, kann die Deichsel nach oben und/oder unten durch das Wagenkasten-Untergestell mit einem geringen Spiel eingefasst werden. Dadurch erreicht man eine drastisch verkürzte Knicklänge nach Euler, wodurch die Deichselstange erheblich leichter dimensioniert werden kann. Weitergebildet beträgt ein Verhältnis eines Abstands vom Durchbruch, insbesondere zur der vertikalen AbStützung der Deichsel durch den Durchbruch, zur Drehachse zum Abstand des ersten Gelenks zur Drehachse mindestens 1/2, insbesondere mindestens 2/3, insbesondere mindestens 3/4.
Ansonsten wäre die Deichsel ausschließlich um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs drehbar. Die Deichsel wäre unterhalb des ersten Wagenkastens derart mit dem ersten Wagenkasten verbunden, dass sie ausschließlich die Ausführung einer Dreh- oder Schwenkbewegung der Deichsel um die parallel zur Hochachse des Schienenfahrzeugs verlaufende Drehachse gestattet, beispielsweise über ein Scharniergelenk.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Deichsel, insbesondere elastisch, so am ersten Wagenkasten angeordnet bzw. so mit diesem verbunden, dass die Drehachse aus einer Ruhelage heraus in Längsrichtung des ersten Wagenkastens auslenkbar ist, zumindest in der Richtung einer
Druckkraft auf das erste Gelenk, die in Richtung des ersten Wagenkastens wirkt. Damit ist die gesamte Deichsel, zumindest in engen, vorgegebenen Grenzen, mit einer Richtungskomponente in Längsrichtung des ersten Wagenkastens beweglich am ersten Wagenkasten gelagert. Die Ruhelage ist festgelegt in einem kraftfreien Ruhezustand des Fahrzeugs. In diesem Ruhezustand steht das Fahrzeug auf einer horizontalen, kurvenfreien und geraden Strecke. Abgesehen von den eigenen Gewichtskräften wirken keine weiteren äußeren Kräfte auf das Fahrzeug oder dessen Komponenten. Die Drehachse liegt insbesondere auf der Fahrzeuglängsachse .
Eine Druckkraft wirkt mit einer vom ersten Gelenk zum ersten Wagenkasten weisenden Richtungskomponente. Erfährt die Deichsel hingegen eine auf das erste Gelenk wirkende Zugkraft, so wird die Deichsel von der Drehachse gesehen in Richtung des zweiten Wagenkastens gestreckt.
Weitergebildet ist die Deichsel mittels eines elastischen Deichsellagers am ersten Wagenkasten angeordnet. Dieses ist entsprechend ausgebildet, die oben genannte Auslenkung der Drehachse aus der Ruhelage heraus parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs in einer vom ersten Gelenk zum ersten Wagenkasten weisenden Richtung zu ermöglichen.
Das elastische Deichsellager kann unmittelbar am ersten Wagenkasten, insbesondere am Rohbau des ersten Wagenkastens befestigt sein. Weitergebildet befindet sich die Drehachse in ihrer Ruhelage an einem Endanschlag anliegend, welcher eine Bewegung der Drehachse parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs in einer zu dem Ende des ersten Wagenkastens weisenden Richtung unterbindet, welches dem zweiten Wagenkasten zugewandt ist. Wirkt auf das erste Gelenk somit eine Zugkraft, wird die Drehachse demzufolge nicht ausgelenkt. Weitergebildet umfasst das elastische Deichsellager ein Federelement, welches eine Vorspannung in Richtung auf das Ende des ersten Wagenkastens hin, welches dem zweiten Wagenkasten zugewandt ist, wirkt. Wird die Drehasche durch eine Druckkraft aus der Ruhelage ausgelenkt, wirkt dem die Federkraft des Federelements entgegen, was bei einer Druckkraftfreiheit zu einer Rückstellung der Drehachse in die Ruhelage führt . Zur Begrenzung der Bewegung der Drehachse in Längsrichtung des Fahrzeugs kann auch beidseitig jeweils zumindest ein Endanschlag vorgesehen sein.
Zur Erhöhung der Ausknicksteifigkeit des Fahrzeugverbandes kann die Deichsel zusätzlich einen Vorsprung, beispielsweise in Form eines gebogenen Kragens, aufweisen, der mit einem am ersten Wagenkasten starr angeordneten und komplementär zum Vorsprung ausgebildeten Anschlag, beispielsweise in Form ei- ner bogenförmigen Kulisse, in der Art zusammenwirkt, dass bei einer Auslenkung der Drehachse aus ihrer Ruhelage heraus, und somit zumindest in einer vom ersten Gelenk zum ersten Wagenkasten weisenden Richtung parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs, der Vorsprung am Anschlag zur Anlage kommt und Kräfte, insbesondere vom ersten Gelenk ausgehende Druckkräfte, die in Richtung der Drehachse wirken, über den am Anschlag anliegenden Vorsprung von der Deichsel in den ersten Wagenkasten eingeleitet werden. Der am Anschlag anliegende Vorsprung wirkt über die entstehenden Reibkräfte als „Knickbremse" .
Der Vorsprung ist vorteilhaft mit einer Richtungskomponente senkrecht auf eine Längsachse der Deichsel ausgeformt . Er kann dabei lediglich als Zapfen ausgebildet sein oder beispielsweise als gebogener Kragen. Der Anschlag kann eine dazu komplementäre Kontur zur verbesserten Führung aufweisen. Er kann dann ebenfalls bogenförmig, insbesondere mit einem Radius entsprechend des Abstands zur Drehachse, ausgebildet sein.
Der zum Vorsprung komplementäre Anschlag ist vorteilhaft im Bereich des Durchbruchs angeordnet, welcher seinerseits wiederum bevorzugt im Bereich des dem zweiten Wagenkasten zugewandten Endes des ersten Wagenkastens angeordnet ist. Weiter- gebildet fungieren Ränder des Durchbruchs als Anschlag, um zumindest Druckkräfte auf die Deichsel vom ersten Gelenk ausgehend und in Richtung der Drehachse wirkend, aufzunehmen. Es kann jedoch auch eine beidseitige Führung des Vorsprungs vorgesehen sein, so dass dieser auch gegenüber zur Anlage kommen kann und Zugkräfte vom ersten Gelenk ausgehend in den ersten Wagenkasten eingeleitet werden können.
In der Ruhelage der Drehachse weist der Vorsprung zum Anschlag einen vorgegebenen, insbesondere einstellbaren Abstand auf. Das elastische Deichsellager und/oder der Abstand zwischen Vorsprung zum Anschlag in Ruhelage der Drehachse können so ausgebildet sein, dass die maximale Auslenkung der Drehachse einen Wert von 20 mm, insbesondere einen Wert von 10 mm nicht übersteigt. Beispielsweise beträgt der Abstand zwischen den Endanschlägen höchstens 20 mm, insbesondere höchstens 10 mm. Insbesondere sind das elastische Deichsellager und der Abstand zwischen Vorsprung zum Anschlag in Ruhelage der Drehachse entsprechend aufeinander abgestimmt. Der Anschlag wirkt als dem Endanschlag des elastischen Deichsellagers gegenüberliegender Anschlag zur Begrenzung der Bewegung der Deichsel mit einer Richtungskomponente in Längsrichtung des Fahrzeugs. Analog zur vertikalen AbStützung der Deichsel durch den
Durchbruch bilden auch hier der Vorsprung und der Anschlag ein Wirkflächenpaar, insbesondere ein Gleitflächenpaar. Alternativ könnte die Deichsel auch zumindest eine Rolle aufweisen, die auf dem Anschlag zur Anlage kommen kann und bei einer Querbewegung des ersten Gelenks bzw. einer Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse am Anschlag abrollen kann. Da- durch entfällt die Stabilisierung der Wagenkastenkette gegen seitliches Ausknicken weitestgehend, während die Deichsel weiterhin eine deutlich verkürzte Eulersche Knicklänge aufweist. Die Rolle könnte am Vorsprung gelagert sein und eine vertikal verlaufende Rollenachse aufweisen. Sie würde dann mit dem Anschlag ein Rollreibungspaar bilden. Bevorzugt ist jedoch ein Gleitflächenpaar mit erhöhter Gleitreibung.
Wirken nun Längsdruckkräfte auf das Gelenk, die potentiell zu einem Ausknicken führen können, dann verschiebt sich die Deichsel in der elastisch gelagerten Drehachse, so dass der Abstand zwischen Vorsprung und Anschlag überwunden wird und der Vorsprung am Anschlag zur Anlage kommt. Der Hauptanteil der Längsdruckkraft wird so an dem Anschlag abgestützt und erzeugt hier eine Reibkraft, die in diesem Fall hoher Längs- kräfte einer weiteren Querbewegung und damit dem Ausknicken entgegen wirkt. Durch den großen Längsabstand zwischen Anschlag und Drehachse bewirkt die Reibkraft dabei ein sehr hohes stabilisierendes Moment, welches Ausknicktendenzen entge- gen wirkt. Bei einem niedrigen Längskraftniveau ist die Querbeweglichkeit dagegen ungehindert möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass hohe Längsdruckkräfte z.B. aus Crash- Lastfällen nicht mehr durch die lange Deichsel geleitet wer- den müssen, sondern über den Anschlag sehr direkt in den Rohbau weitergeleitet werden. Dies eröffnet weitere Leichtbaupotentiale durch eine deutliche Verkürzung der Eulerschen
Knicklänge . Weitergebildet beträgt ein Verhältnis eines Abstands vom Vorsprung zur Drehachse zum Abstand des ersten Gelenks zur Drehachse mindestens 1/2, insbesondere mindestens 2/3, insbesondere mindestens 3/4. Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor,
dass die Drehbeweglichkeit der Deichsel um die Drehachse durch Queranschläge begrenzt ist. So sind beispielsweise Gummipuffer als Queranschläge an den Enden des Durchbruchs angeordnet, die in Richtung der Deichsel wirken. Weitergebildet ist der Abstand der Queranschläge zueinander bzw. der Abstand jedes Queranschlags zur Fahrzeuglängsachse einstellbar. Beispielsweise sind Beilagebleche oder Unterlegscheiben unter die Queranschläge montierbar, um maximalen Weg der Querbeweglichkeit einzustellen.
Weiterhin kann die Drehbeweglichkeit der Deichsel um die Drehachse durch wenigstens ein Element mit federnder und/oder dämpfender Wirkung beeinflusst sein. Ein federndes Element, auch Rückstellelement genannt, insbesondere wenigstens eine Feder, könnte auch eine Rückstellung der Deichsel in eine Mittellage bewirken. Es ist ausgebildet, eine vorgegebene Kraft größer Null auf die Deichsel in vorgegebener Richtung, aufzubringen, welche einer Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse aus einer vorgegebenen Mittellage heraus entgegen- wirkt. Das Rückstellelement mit federnder Wirkung dient damit auch einer Mittenzentrierung des ersten Gelenks. Gleichermaßen könnte das Deichsellager eine Reibdrehhemmung zur Beeinflussung der Drehbeweglichkeit der Deichsel um die Drehachse aufweisen. In der vorgegebenen Mittellage sind die Wagenkästen frei von einer Querverschiebung zueinander, die Längsachse des ersten Wagenkastens und die Längsachse des zweiten Wagenkastens fallen zusammen. Das erste Gelenk liegt in der vorgegebenen Ruhelage insbesondere auf einer Längsachse des ersten Wagenkastens des Gelenkfahrzeugs . In der vorgegebenen Ruhelage ist das erste Gelenk frei von äußeren Kräften, insbesondere quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens. Die Kraft des Rückstellelements wirkt allgemein mit zumindest ei- ner Richtungskomponente quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens zur Mittellage hin. Die zumindest eine Richtungskomponente quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens der Kraft des Rückstellelements weist einen vorgegebenen Betrag größer Null auf.
Eine Bewegung des Drehpunkts der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs aus der Ruhelage heraus quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens ist somit erst möglich, wenn die vorgegebene Kraft, welche quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens zur Ruhelage des Drehpunkts der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs hin wirkt und durch das Rückstellelement aufgebracht wird, überschritten wird.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist die vorgegebene Kraft größer als ein Reibmoment im ersten Gelenk, welches der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs entgegenwirkt.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung steht die vorgegebene Kraft in einem vorgegebenen Verhältnis zum Ausdrehwinkel und/oder zum Ausdrehmoment eines Fahrwerks des ersten
und/oder des zweiten Wagenkastens. Die vorgegebene Kraft kann auch allgemeiner in einem vorgegebenen Verhältnis zum Ausdrehwinkel bzw. zum Ausdrehmoment eines oder mehrerer Fahrwerke unter den Wagenkästen, welche die Querbeweglichkeit in engen Bogenfolgen erforderlich machen, stehen. Die vorgegebene Kraft wird insbesondere mechanisch, beispielsweise mittels einer Feder, elektrisch, z.B. mittels eines Elektromotors, oder pneumatisch oder insbesondere hydrau- lisch aufgebracht. Das Rückstellelement ist weitergebildet entsprechend am ersten Wagenkasten angeordnet und/oder mit diesem verbunden und unmittelbar oder mittelbar mit der
Deichsel verbunden. Wie bereits ausgeführt kann das Gelenkfahrzeug wenigstens ein Dämpferelement umfassen, welches zumindest eine Drehbewegung der Deichsel um die Drehachse und somit eine Bewegung des Drehpunkts der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs quer zur Längs- achse des ersten Wagenkastens aus einer vorgegebenen Ruhelage heraus dämpft .
Weitergebildet dämpft das Dämpferelement jede Bewegung des ersten Gelenks quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens, sei sie aus der Ruhelage heraus oder aus einer ausgelenkten Position in die Ruhelage zurück. Im Sinne einer Ausrichtung der Wagenkastenkette ist es sinnvoll die Bewegung in die Ruhelage zurück schwächer zu bedämpfen. In einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, dass die
Drehbeweglichkeit der Deichsel um die Drehachse blockierbar ist, beispielsweise mittels eines Bolzens der durch eine vertikale Bohrung in der Deichsel und durch eine komplementäre Bohrung im ersten Wagenkasten geführt ist. Der Freiheitsgrad Querbeweglichkeit lässt sich z.B. durch einen Bolzen, welcher durch ein Loch in der Deichsel und in dem Wagenkasten- Untergestell gesteckt wird auf einfache Weise blockieren. Alternativ ist eine Blockade der Deichsel z.B. auch durch je einen Bolzen links und rechts der Deichsel bzw. mittels einer Klammer möglich, welche über die Deichsel geschwenkt wird.
Die Querbeweglichkeit des Drehpunkts des ersten Gelenks wird besonders in Engstellen des Streckennetzes, z.B. bei Depots, Wendeschleifen oder bei Krümmungswechsel mit engem Lichtraum, freigegeben. Bei der Bergung des Fahrzeugs durch Abschleppen oder Abschieben hingegen, wird die Drehbeweglichkeit der Deichsel blockiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Kraft auf die Blockiervorrichtung im blockierten Zustand zu messen und bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwell - werts ein Signal auszugeben, insbesondere an den Fahrer des Gelenkfahrzeugs, oder die Antriebskräfte des Gelenkfahrzeugs zu beschränken, um eine Ausknickgefahr, bzw. auch durch
Zwängungen im Gleis induzierte Spurführungskräfte, zu begrenzen .
Neben der Blockiervorrichtung kann das Fahrzeug auch eine Stellvorrichtung umfassen, zum Bewegen der Deichsel um die Drehachse und damit zum Bewegen des ersten Gelenks und damit des Drehpunkts der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs mit einer Richtungskomponente quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens und dadurch zum Bewegen des ersten und des zweiten Wa- genkastens zueinander in Richtung der Fahrzeugquerachse. Fürderhin kann das Gelenkfahrzeug eine Steuervorrichtung umfassen, zum aktiven Ansteuern der Stellvorrichtung, beispielsweise in Abhängigkeit eines Ausdrehwinkels eines Fahrwerks des ersten und/oder des zweiten Wagenkastens. So kann bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts für einen Ausdrehwinkel des Fahrwerks oder Drehgestells des ersten
und/oder des zweiten Wagenkastens eine proportionale Verschiebung der Wagenkästen zueinander in Querrichtung des ersten Wagenkastens vollzogen werden.
Die Stellvorrichtung bringt eine vorgegebene Kraft analog zum Rückstellelement auf. Sie ist weitergebildet entsprechend ausgebildet und am ersten Wagenkasten angeordnet. Die vorgegebene Kraft wird insbesondere mechanisch, beispielsweise mittels einer Feder, elektrisch, z.B. mittels eines Elektromotors, oder pneumatisch oder insbesondere hydraulisch aufgebracht. Die Stellvorrichtung und das Rückstellelement sind weitergebildet identisch. Die Steuerungsvorrichtung kann dann zum aktiven Steuern des Rückstellelements dienen.
Der maximale Drehwinkel des ersten Gelenks bei einer Drehbe- wegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs beträgt weitergebildet mindestens 25°, insbesondere mindestens 35°. Der maximale Drehwinkel ist der vom ersten Gelenk zugelassene größtmögliche Drehwinkel. Das erste Gelenk ist konstruktiv so ausgebildet, den maxima- len Drehwinkel nicht zu überschreiten, beispielsweise mittels Endanschlägen. Dabei können diese Endanschläge auch direkt zwischen den einander zugewandten Enden des ersten und zweiten Wagenkastens angeordnet sein. Neben dem geringen Lichtraumbedarf weist die Erfindung zusätzlich den Vorteil gleichmäßiger Achslastverteilung und geringer Gelenklasten auf .
Zur Begrenzung der Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Gelenkfahrzeugs können darüber hinaus am ersten und/oder am zweiten Wagenkasten Endanschläge angeordnet sein. Die Endanschläge sind dabei insbesondere komplementär zueinander ausgebildet und ausgerichtet, beispielsweise sind die Endanschläge direkt zwischen den ei- nander zugewandten Enden des ersten und zweiten Wagenkastens angeordnet. Zur Abgrenzung zu den weiteren Anschlägen können sie auch als Ausdrehanschläge bezeichnet werden.
Weitergebildet kann die Deichsel ein integriertes Stoßver- zehrelement umfassen.
Vorteile der Erfindung liegen insbesondere in der Verwendung bewährter, einfacher und kostengünstiger Komponenten, anstelle von Sonderbauteilen aus dem Werkzeugmaschinenbau wie einer Schwerlast-Linearführung oder einem Kreuzrollenlager.
Dabei kann eine sehr günstige Vertikalabstützung erfolgen. Durch den Längsabstand zwischen der Drehachse unter dem ers- ten Wagenkasten und dem ersten Gelenk als eigentlichem
Schwenkgelenk werden Nickmomente (z.B. aus Eingleisvorgängen) in Form eines Kräftepaares abgestützt. Durch den großen
Längsabstand ergeben sich dabei erheblich reduzierte Kräfte. Das erlaubt eine Gewichtsreduktion im Wagenkasten-Rohbau.
Die große Länge der Nickmomentenabstützung reduziert weiterhin den Einfluss unvermeidlicher Spiele auf die Vertikaldynamik des Fahrzeugverbands und erhöht die Steifigkeit der
Nickmomentenabstützung.
Die Deichsel lässt sich in den vorhandenen Freiraum zwischen den zwei Langträgern des Wagenkasten-Untergestells des ersten Wagenkastens einpassen, wodurch gegenüber einer Gelenkgetrie- be-Anordnung eine erhebliche Verbesserung der Bodenfreiheit erreicht wird.
Dadurch, dass die Nickmomentenabstützung entfernt vom ersten Gelenk stattfindet, wird an dieser für die Bodenfreiheit in Kuppen maßgeblichen Stelle eine vergrößerte Bodenfreiheit ermöglicht .
Durch die Länge der Deichsel ist die erzwungene Längsverschiebung bei Querverschiebung der Wagenkästen zueinander re- lativ gering, was die Gestaltung des niederflurigen Gelenkfußbodens deutlich vereinfacht. Dadurch ergibt sich auch eine erheblich größere Sicherheit des Fahrzeugverbandes gegen Ausknicken (Längsdruckkräfte werden in Richtung der Deichsel, und damit näherungsweise in Richtung der Fahrzeuglängsachse übertragen, so dass kaum ein Ausknickmoment um das Fahrwerk entsteht) .
Durch das Vorsehen der Knickbremse (Vorsprung der Deichsel und komplementärer Anschlag am ersten Wagenkasten) lässt sich die Knicksicherheit der Deichsel zusätzlich erhöhen.
Eine Blockade des Querverschiebe-Freiheitsgrades (z.B. für den Abschleppfall) ist konstruktiv einfach umsetzbar. Gegebe- nenfalls kann die Blockade für den Abschleppbetrieb aufgrund der Knickbremse entfallen.
Entlang der relativ langen Deichsel lässt sich im Unterge- stell ein Querdämpfer einfach und kostengünstig unterbringen. Auch die Ausführung mit Gleitführung ist kostengünstig und erlaubt es eine Reibungsdämpfung vorzusehen. Eine Ausführung mit Stützrollen basiert ebenfalls auf kostengünstigen Standard-Bauteilen und ermöglicht eine sehr reibungsarme Ausfüh- rung der Querbeweglichkeit des ersten Gelenks.
Weitergebildet ist das erste Gelenk derart ausgebildet und so zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet, dass ein Verhältnis der Abstände des Drehpunkts der Drehbewe- gung des ersten und des zweiten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs zum ersten und zum zweiten Wagenkasten in einem Intervall von 0,25 bis 4, insbesondere in einem Intervall von 0,8 bis 1,25, liegen. Bevorzugt ist das erste Gelenk mittig zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten angeordnet.
Die Abstände des Drehpunkts bemessen sich zu einer Stirnseite des jeweiligen Wagenkastens, mit welcher der Wagenkasten endet. Eventuelle Anbauteile, wie etwa eine Konsole, mit welcher das erste Gelenk mit dem zweiten Wagenkasten verbunden ist, sind nicht Teil des Wagenkastens. Herkömmliche Wagenkästen umfassen Längs-, Hoch- und Querträger, welche einen Innenraum des Wagenkastens umgeben. Das stirnseitige Ende eines Wagenkastens ist durch die Außenhaut des Wagenkastens festgelegt, welche noch zum Umhüllen des Innenraums des Wagenkas- tens bestimmt ist.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das Fahrzeug wenigstens einen weiteren, dritten Wagenkasten auf, welcher mit dem zweiten Wagenkasten über ein zweites Gelenk gekuppelt ist, wobei das zweite Gelenk zwischen dem zweiten und dem dritten Wagenkasten angeordnet und zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des zweiten und des dritten Wagenkastens um eine Hochachse des Fahrzeugs und zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem zweiten und dem dritten Wagenkasten geeignet ausgebildet ist. Das zweite Gelenk kann auch geeignet ausgebildet sein zur Übertragung von Stützlasten zwischen dem zweiten und dem dritten Wagenkasten. Auch das zweite Ge- lenk ist derart beweglich mit dem zweiten Wagenkasten verbunden, dass der Drehpunkt der Drehbewegung des zweiten und des dritten Wagenkastens um die Hochachse des Fahrzeugs quer zur Längsachse des zweiten Wagenkastens bewegbar ist und dadurch neben der Dreh- oder Schwenkbewegung um die Hochachse auch Bewegungen, insbesondere Verschiebungen, des zweiten und des dritten Wagenkastens zueinander in Richtung der Fahrzeugquerachse ermöglicht. Das zweite Gelenk weist dieselbe Funktion zwischen dem zweiten und dem dritten Wagenkasten auf, wie das erste Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten. Es kann auch identisch ausgebildet sein. Auch die Anbindung des zweiten Gelenks an den dritten Wagenkasten bedingt die analoge technische Wirkung und kann gleichermaßen ausgebildet sein. Somit sind sämtliche Ausführungsformen betreffend das erste Gelenk, die Deichsel und deren Anlenkung am ersten Wa- genkasten übertragbar.
Weitergebildet kann das Fahrzeug eine Kopplungseinrichtung umfassen, welche derart ausgebildet ist, dass eine Bewegung des ersten Gelenks quer zum ersten Wangenkasten um einen ers- ten Betrag zu einer Bewegung des zweiten Gelenks quer zum dritten Wagenkasten um einen vorgegebenen, vom ersten Betrag abhängigen, zweiten Betrag führt.
Die Deichsel kann eine Länge von über 2 m aufweisen und eine Querbeweglichkeit des ersten Gelenks von +/-250 mm ermöglichen. Die Vertikalabstützung kann über je eine Stützrolle links und rechts der Deichsel erfolgen.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert, in der ein
Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. In der Figur ist die Erfindung schematisch dargestellt. Abgebildet ist die Unterseite eines ersten Wagenkastens 1 eines Schienenfahrzeugs . Ein zweiter Wagenkasten 2 ist über ein erstes Gelenk 3 mit dem ersten Wagenkasten 1 gekuppelt. Das erste Gelenk 3 ist dabei mittig zwischen dem Ende 21 des ersten und dem Ende 22 des zweiten Wagenkastens 1 und 2 angeordnet. Es ist zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens 1 und 2 um eine Hochachse des Schienenfahrzeugs und zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten 1 und 2 geeignet ausgebildet. Die Hochachse 5 steht hier senkrecht zur Zeichenebene .
Das erste Gelenk 3 ist über eine Konsole 6 mit dem zweiten Wagenkasten 2 starr verbunden und über eine Deichsel 4 mit dem ersten Wagenkasten 1. Dabei ist ein erster Gelenkteil oder ein erster Gelenkkörper des ersten Gelenks 3 starr mit Deichsel 4 verbunden ist, wobei ein zweiter Gelenkteil oder ein zweiter Gelenkkörper des ersten Gelenks 3 mit dem zweiten Wagenkasten 2 starr verbunden ist.
Die Deichsel 4 verläuft unterhalb des ersten Wagenkastens 1. Sie ist um eine Drehachse 7 drehbar am ersten Wagenkasten 1 angeordnet, welche Drehachse 7 eine Drehung der Deichsel 4 in einer Horizontalebene gestattet. Hier verläuft die Drehachse 7 parallel zur Hochachse 5. Bei Drehung der Deichsel 4 in der Horizontalebene um eine Drehachse 7 vollzieht das erste Gelenk 3 eine Bewegung mit einer Richtungskomponente quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens 1. Dadurch ist der zweite Wagenkasten 2 relativ zum ersten Wagenkasten 1 in Querrich- tung des ersten Wagenkastens 1 beweglich.
Die Drehachse 7 ist unter dem ersten Wagenkasten 1 in Längsrichtung elastisch angelenkt. Dazu ist die Deichsel 4 über ein elastisches Deichsellager 8 mit dem ersten Wagenkasten 1 verbunden. Das Deichsellager 8 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein starr am ersten Wagenkasten 1 befestigtes, stabiles Gehäuse 16 zur Aufnahme und Einleitung der Verbin- dungskräfte in den ersten Wagenkasten 1, ein weiteres Gelenk 9, insbesondere ein Scharniergelenk, welches die Drehbewegung der Deichsel 4 um die Drehachse 7 ermöglicht, eine Konsole 10 sowie ein Rückstellelement 11. Neben der Konsole 10 ist das weitere Gelenk 9 auch mit der Deichsel 4 starr verbunden. Das Rückstellelement 11, beispielsweise eine Feder, ist zwischen Gehäuse 16 und Konsole 11 angebracht und ist in einer Richtung vorgespannt, die gegen das Ende des ersten Wagenkastens 21 gerichtet ist.
Eine Kraft FD, welche durch einen Pfeil angedeutet, parallel zur in Längsrichtung des Fahrzeugs in Richtung der Drehachse 7 auf das erste Gelenk 3 wirkt, bewirkt die Einfederung des Rückstellelements 11 und damit die Auslenkung der Drehachse 7 aus ihrer Ruhelage in Pfeilrichtung.
In der Ruhelage ist ein Luftspalt 12 zwischen Endanschlägen des Gehäuses 16 und einer Anschlagsplatte 17, welche eine Basis der Konsole 10 bildet, null. Die Anschlagsplatte 17 liegt an den Endanschlägen des Gehäuses 16 an. Dadurch werden Zugkräfte von der Deichsel 4 übertragen.
Als entgegengesetzter Anschlag 14, und somit zur Übertragung von ausreichend großen Druckkräften auf die Deichsel 4, ist nahe dem ersten Gelenk 3 eine Anschlags-Kulisse mit einem einstellbaren Spiel am ersten Wagenkasten 1 vorgesehen. Sie ist Teil des Wagenkasten-Untergestells, insbesondere eines Deckblechs 23 zur Verbindung der beiden Langträger 18 des ersten Wagenkastens 1 und zur Übertragung von Druckkräften in die beiden Langträger 18. Die Anschlags-Kulisse 14 ist somit starr am ersten Wagenkasten 1. Die Deichsel 4 wird durch einen Durchbruch im Wagenkasten-Untergestell geführt. Die Anschlags-Kulisse 14 wird durch die nahe dem Durchbruch liegen- den Flächen, insbesondere durch die an den Durchbruch angrenzenden bzw. den Durchbruch begrenzenden Flächen des Wagenkasten-Untergestells gebildet. Sie ist hier bogenförmig ausgeführt. Ihr gegenüber ist ein Kragen als Vorsprung 13 aus der Deichsel 4 aus- oder an diese angeformt. Der Kragen 13 ist seinerseits starr mit der Deichsel 4 verbunden und zur Kraftübertragung ausreichend dimensioniert. Der Kragen 13 ist komplementär zur Anschlags-Kulisse 14 ebenfalls bogenförmig ausgebildet. Zwischen Kragen 13 und Anschlags-Kulisse 14 befin- det sich hier noch ein Luftspalt 15.
Die Kraft FD kann jedoch eine Einfederung des Rückstellelements 11 und eine Auslenkung der Drehachse 7 aus ihrer Ruhelage in Pfeilrichtung bis zur Anlage des Kragens 13 an der Anschlags-Kulisse 14 bewirken. Kragen 13 und Anschlags- Kulisse 14 wirken derart zusammen, dass die Druckkraft FD in den ersten Wagenkasten 1 geleitet wird.
Die sich gegenüberliegenden Flächen des Kragens 13 und der Anschlags-Kulisse 14, welche zur gegenseitigen Anlage kommen können, sind als Reibflächenpaar mit einem vorgegebenen
Reibwert ausgebildet. Dies kann auch dazu führen, dass eine Drehbewegung der Deichsel 4 um die Drehachse 7 unter Anlage des Kragens 13 an der Anschlags-Kulisse 14 erschwert ist.
Um auch Zugkräfte auf die Deichsel, vom ersten Gelenk ausgehend und in Richtung der Drehachse wirkend, aufzunehmen, kann auch gegenüber der Anschlags-Kulisse 14 ein weiterer Anschlag vorgesehen sein, welcher hier nicht gezeigt ist, so dass der Kragen 13 auch gegenüber zur Anlage am ersten Wagenkasten 1 kommen könnte und Zugkräfte in den ersten Wagenkasten 1 eingeleitet werden könnten. Der Kragen 13 würde somit beidseitig geführt . Die Abstände der Anschlags-Kulisse 14 zur Drehachse 7 und der Drehachse 5 des ersten Gelenks 3 zur Anschlags-Kulisse 14 sind zumindest gleich groß. Bevorzugt ist der Abstand der Anschlags-Kulisse 14 zur Drehachse 7 größer als der Abstand der Drehachse 5 des ersten Gelenks 3 zur Anschlags-Kulisse 14. Somit wird die Knicklänge der Deichsel 4 signifikant reduziert . Der Durchbruch dient darüber hinaus auch zur vertikalen Ab- stützung der Deichsel 4 und zur Übertragung vertikaler Kräfte, insbesondere Gewichtskräfte, insbesondere Lastunterschiede, zwischen den Wagenkästen 1 und 2. Vertikale Kräfte stehen hier wiederum senkrecht auf die Zeichenebene.
Die Deichsel wird zu den Flächen des Durchbruchs beispielsweise mittels Stützrollen nach oben und/oder unten hin abgestützt. Dadurch ist die Reibung vernachlässigbar gering. Alternativ können zueinander komplementäre und aufeinander aus- gerichtete Gleitflächen beiderseitig angeordnet sein.
Ansonsten sind das erste Gelenk 3 und die Deichsel 4, sowie insbesondere auch das elastische Deichsellager 8 inklusive dem weiteren Gelenk 9 um die Drehachse 7 derart dimensio- niert, dass vertikale Lastunterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten 1 und 2 übertragbar sind.
Zur Ausrichtung der Deichsel 4 in die Mittellage und somit in die Fahrzeuglängsachse sind hier eine Feder 19 und ein Dämp- fer 20 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit einem ersten und wenigstens einem weiteren, zweiten Wagenkasten (1, 2), welche über ein erstes Gelenk (3) miteinander gekuppelt sind, wobei das erste Gelenk (3) zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten (1, 2) angeordnet und zumindest zur Ausführung einer Drehbewegung des ersten und des zweiten Wagenkastens (1, 2) um eine Hochachse des Schienenfahr- zeugs und zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten (1, 2) geeignet ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (3) über eine Deichsel (4) mit dem ersten Wagenkasten (1) und starr mit dem zweiten Wagenkasten (2) verbunden ist, wobei die Deichsel (4) unterhalb des ersten Wagenkastens (1) um eine Drehachse (7) drehbar am ersten Wagenkasten (1) angeordnet ist, die eine Drehung der Deichsel (4) in einer Horizontalebene gestattet, so dass das erste Gelenk (3) mit einer Richtungskomponenten quer zur Längsachse des ersten Wagenkastens (1) bewegbar ist.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wagenkasten (1) und der zweite Wa- genkasten (2) jeweils auf wenigstens einem Fahrwerk abgestützt sind.
3. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenfahrzeug ein Niederflur-Schienenfahrzeug ist, wobei das erste Gelenk
(3) unterhalb eines niederflurigen Wagenübergangs zwischen dem ersten und dem zweiten Wagenkasten (2) angeordnet ist.
4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deichsel (4) durch einen Durchbruch im ersten Wagenkasten (1) geführt und in vertikaler Richtung abgestützt ist. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deichsel (4) im Durchbruch mittels einer Gleitpaarung oder mittels Stützrollen nach oben
und/oder unten hin abgestützt ist.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines Abstands vom Durchbruch zur Drehachse (7) zum Abstand des ersten Gelenks (3) zur Drehachse (7) mindestens 1/2 beträgt .
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deichsel (4) so am ersten Wagenkasten (1) angeordnet ist, dass die Drehachse (7) aus einer Ruhelage heraus in Längsrichtung des Fahrzeugs auslenkbar ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deichsel (4) einen Vorsprung (13) aufweist, der mit einem am ersten Wagenkasten (1) starr angeordneten Anschlag (14) in der Art zusammenwirkt, dass bei einer Auslenkung der Drehachse (7) aus ihrer Ruhelage heraus, zumindest in einer vom ersten Gelenk (3) zum ersten Wagenkasten (1) weisenden Richtung parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs, der Vorsprung
(13) am Anschlag (14) zur Anlage kommt und Kräfte, die in der vom ersten Gelenk (3) zum ersten Wagenkasten (1) weisenden Richtung parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs auf die Deichsel (4) wirken, über den am Anschlag
(14) anliegenden Vorsprung (13) von der Deichsel (4) in den ersten Wagenkasten (1) eingeleitet werden.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines Abstands vom Vorsprung (13) zur Drehachse (7) zum Abstand des ersten Gelenks (3) zur Drehachse (7) mindestens 1/2 beträgt.
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