EP3642094A1 - Wanksteife schienenfahrzeugkupplung - Google Patents

Wanksteife schienenfahrzeugkupplung

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EP3642094A1
EP3642094A1 EP18785844.4A EP18785844A EP3642094A1 EP 3642094 A1 EP3642094 A1 EP 3642094A1 EP 18785844 A EP18785844 A EP 18785844A EP 3642094 A1 EP3642094 A1 EP 3642094A1
Authority
EP
European Patent Office
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rail vehicle
bracket
vehicle coupling
coupling
rail
Prior art date
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Application number
EP18785844.4A
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EP3642094B1 (de
Inventor
Robert Nedelik
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Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Publication date
Application filed by Siemens Mobility Austria GmbH filed Critical Siemens Mobility Austria GmbH
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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 stagger-resistant
  • Typical passenger rail vehicles have two chassis and can be coupled with other vehicles.
  • a specific clutch which transmits the operating and weight forces and which ensures the necessary mobility for turns and dome runs.
  • ball joints spherical bearings
  • elastomeric layer spring bearings are well suited.
  • measures are too Meet to prevent tilting of the litter car.
  • the coupled vehicles are connected by means of a handlebar, wherein the handlebar is hingedly connected to each vehicle and prevents tilting of the vehicles to each other, ie, a degree of freedom of movement
  • Ball joint locks This link is typically arranged in the roof space of the vehicles, whereby the forces to be transmitted via the link are reduced due to the lever law compared to an arrangement in the underframe area.
  • the invention is therefore based on the object, a
  • Stiff rail vehicle coupling for the coupling of a rail vehicle with a rail vehicle in
  • the task is characterized by a stiffness
  • a joint yoke is connected and which comprises a connected to the joint eye spherical bearing penetrates, wherein the joint eye comprises a vertically oriented stub axle whose axis of rotation passes through the pivot point of the spherical bearing, said stub axle rotatably engages in a bracket, and wherein the ends of the shaft rotatably in the Brackets are stored.
  • Swiveling the vehicles allows each other. Alone the degree of freedom of the coupling about the longitudinal axis, that is also about the longitudinal axis of the coupled vehicles is affected. Thus, a stagger-resistant joint can be created without handlebars in the roof area.
  • the joint eye is a
  • Rail vehicles by means of a spherical bearing connects to equip with a stub axle.
  • the axis of rotation of this stub axle is vertical and aligned so that it passes through the pivot point of the spherical bearing.
  • Axle stub is rotatably mounted in a bracket.
  • the Bracket is designed so that it has a bearing for the axle, which penetrates the Spherolager and thus establishes the connection between the rail vehicles has.
  • the axle is extended at its ends, so that it protrudes beyond the yoke.
  • axle projecting ends of the axle are rotatably mounted in a suitable receptacle in the bracket.
  • the vertically oriented stub axle is preferably down, i. to arrange in the direction of the track bed, since such unused space is used and more space above the rail vehicle coupling, especially for the passenger compartment remains.
  • a preferred embodiment of the invention provides to perform the bracket in several parts, in particular three parts, as such a particularly simple mounting of the bracket can be done. It can be stiff
  • Rail vehicle coupling are mounted on the vehicles to be coupled and closed with the axle and the bracket are subsequently mounted. Otherwise, the axle would have to be mounted in a final step, wherein the bracket would be exactly positioned in addition to the yoke and the hinge eye and would suitably support the insertion force of the axle in the spherical bearing.
  • Fig. 5 Joint eye of a rail vehicle coupling.
  • Fig.l shows an example and schematically a
  • Rail vehicles 3 is coupled. It is between the rail vehicle in sedan construction 2 and the right
  • Rail vehicle coupling 1 arranged.
  • the further coupling of the rail vehicle in sedan construction 2 is of another embodiment, it only has the weight and operating forces transmitted between these vehicles, a ball joint with three rotational degrees of freedom can be used because the rail vehicle coupling 1 at the other end of the vehicle prevents rolling of the rail vehicle in litter construction 2 ,
  • the rail vehicle in litter construction 2 and the right-coupled conventional rail vehicle 3 can therefore only move together about their respective longitudinal axis.
  • Fig. 2 shows an example and schematically a
  • Rail vehicle coupling 1 shown in its installed position, which comprises a joint eye 4 and a yoke 5. These components 4, 5 are each for releasable connection with the
  • Car body run a rail vehicle and have as appropriate fasteners holes for
  • the joint eye 4 is with a spherical
  • the spherical bearing 7 ensures freedom of all three rotational degrees of freedom, which is required for movement about the vertical axis and the transverse axis. The degree of freedom about the longitudinal axis can not remain unlocked for a driving operation to an excessive roll and even tilting of the rail vehicle in
  • Pivotable fork 5 protrude and are each rotatably connected to a bracket 9.
  • the bracket 9 is designed substantially U-shaped and has corresponding holes with bearings for receiving the ends of the axis 6. Furthermore, the joint eye with a vertically aligned
  • Fulcrum of Spherärlager 7 is directed and which is also mounted rotatably in the bracket 9.
  • the bracket 9 locks the rail vehicle coupling 1 by the degree of freedom of the longitudinal axis, so that the two rail vehicles 2, 3rd can not perform any rolling movements to each other.
  • bracket 9 is designed in three parts, whereby the assembly is significantly simplified.
  • 3 shows an example and schematically a
  • Rail vehicle coupling with disassembled bracket It is the rail vehicle coupling 1 shown in Fig.l, wherein the two vertical sections of the U-shaped bracket 9 are removed. In this way, the axis 6 extended beyond the yoke 5 is easy to recognize.
  • FIG. 5 shows an example and schematically a joint eye of a rail vehicle coupling. It is the hinge eye 4 of a rail vehicle coupling 1 shown, which comprises a vertically oriented downwards stub axle 8 and in which a spherical bearing 7 is introduced. Through this Sphotrolager 7, the axis 6 is guided.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung (1) für die Verbindung eines Schienenfahrzeugs (3) mit einem Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise (2), umfassend ein zur lösbaren Verbindung mit einem der beiden Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtetes Gelenkauge (4) und eine zur lösbaren Verbindung mit dem weiteren der beiden Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtete Gelenkgabel (5) sowie eine waagrecht ausgerichtete Achse (6), welche mit der Gelenkgabel (5) verbunden ist und welche ein mit dem Gelenkauge (4) verbundenes Sphärolager (7) durchdringt, wobei das Gelenkauge (4) einen vertikal orientierten Achsstummel (8) umfasst, dessen Rotationsachse durch den Drehpunkt des Sphärolagers (7) verläuft, wobei dieser Achsstummel (8) drehbeweglich in einen Bügel (9) eingreift, und wobei die Enden der Achse (6) drehbeweglich in dem Bügel (9) gelagert sind.

Description

Beschreibung
Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine wanksteife
Schienenfahrzeugkupplung für die Kopplung eines
Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in
Sänftenbauweise .
Stand der Technik
Typische Passagierschienenfahrzeuge weisen zwei Fahrwerke auf und können mit weiteren Fahrzeugen gekuppelt werden.
Spezielle Zugkonfigurationen erfordern jedoch keine
betriebsmäßige Trennbarkeit der Fahrzeugzusammenstellung, sodass andere Fahrzeugkonzepte eingesetzt werden können. Dies betrifft insbesondere U-Bahnen und Straßenbahnen, bei welchen beispielsweise auch sogenannte Sänftenwagen eingesetzt werden, welche kein eigenes Fahrwerk umfassen sondern von den benachbarten Fahrzeugen getragen werden. Solcherart kann eine Einsparung an teuren Fahrwerken realisiert werden, wenn die erlaubte Achslast der Strecke die Erhöhung der Last an den verbleibenden Fahrwerken ermöglicht. Zwischen einem
konventionellen und einem Sänftenwagen ist eine spezifische Kupplung vorgesehen, welche die Betriebs- und Gewichtskräfte übermittelt und welche die erforderliche Beweglichkeit für Kurven- Kuppen- und Wannenfahrten sicherstellt. Dafür sind insbesondere Kugelgelenke (Sphärolager) oder Elastomer- Schichtfederlager gut geeignet. Jedoch sind Maßnahmen zu treffen um ein Kippen des Sänftenwagens zu verhindern. Dazu werden die gekuppelten Fahrzeuge mittels eines Lenkers verbunden, wobei der Lenker an jedem Fahrzeug gelenkig angebunden ist und ein Kippen der Fahrzeuge zueinander verhindert, d.h. einen Bewegungsfreiheitsgrad des
Kugelgelenks sperrt. Dieser Lenker ist typischerweise im Dachraum der Fahrzeuge angeordnet, wodurch die über den Lenker zu übermittelnden Kräfte aufgrund des Hebelgesetzes im Vergleich zu einer Anordnung im Untergestellbereich reduziert sind. Bei kleinen Fahrzeugen mit untypisch geringem
Querschnitt ist eine solche Anordnung jedoch nicht möglich, sodass das Sänftenprinzip gegebenenfalls nicht anwendbar ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
wanksteife Schienenfahrzeugkupplung für die Kopplung eines Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in
Sänftenbauweise anzugeben, bei welcher der
Rotationsfreiheitsgrad um die Längsachse der
Schienenfahrzeugkupplung und damit um die Längsachse der zu koppelnden Schienenfahrzeuge gesperrt ist. Die Aufgabe wird durch eine wanksteife
Schienenfahrzeugkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
untergeordneter Ansprüche. Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine wanksteife Schienenfahrzeugkupplung für die Verbindung eines
Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in
Sänftenbauweise aufgebaut, welche ein zur lösbaren Verbindung mit einem der beiden Schienenfahrzeuge eingerichtetes
Gelenkauge und eine zur lösbaren Verbindung mit dem weiteren der beiden Schienenfahrzeuge eingerichtete Gelenkgabel sowie eine waagrecht ausgerichtete Achse, welche mit der
Gelenkgabel verbunden ist und welche ein mit dem Gelenkauge verbundenes Sphärolager durchdringt umfasst, wobei das Gelenkauge einen vertikal orientierten Achsstummel umfasst, dessen Rotationsachse durch den Drehpunkt des Sphärolagers verläuft, wobei dieser Achsstummel drehbeweglich in einen Bügel eingreift, und wobei die Enden der Achse drehbeweglich in dem Bügel gelagert sind.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine Wankbewegung der beiden miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge zueinander verhindern zu können, wobei der entsprechende Freiheitsgrad der Kupplung um die Längsachse gesperrt ist. Es ist
wesentlich, dass die beiden weiteren Freiheitsgrade um die Hochachse und um die Querachse der Kupplung dabei
unbeeinflußt und frei bleiben, sodass die Kupplung bei Kurven- Kuppen- und Wannenfahrten die entsprechenden
Verschwenkungen der Fahrzeuge zueinander ermöglicht. Alleine der Freiheitsgrad der Kupplung um die Längsachse, also auch um die Längsachse der gekuppelten Fahrzeuge ist beeinflußt. Somit kann ein wanksteifes Gelenk ohne Lenker im Dachbereich geschaffen werden.
Erfindungsgemäß ist das Gelenkauge einer
Schienenfahrzeugkupplung, welche die zu kuppelnden
Schienenfahrzeuge mittels eines Sphärolagers verbindet, mit einem Achsstummel auszustatten. Dabei ist die Drehachse dieses Achsstummels vertikal und so auszurichten, dass sie durch den Drehpunkt des Sphärolagers verläuft. Dieser
Achstummel ist in einem Bügel drehbeweglich gelagert. Der Bügel ist so ausgebildet, dass er eine Lagerung für die Achse, welche das Sphärolager durchdringt und somit die Verbindung zwischen den Schienenfahrzeugen herstellt, aufweist. Die Achse ist dazu an ihren Enden verlängert, sodass sie über die Gelenkgabel hinausragt. Diese
hinausragenden Enden der Achse sind in einer geeigneten Aufnahme in dem Bügel drehbeweglich zu lagern.
Der vertikal orientierte Achsstummel ist vorzugsweise nach unten, d.h. in Richtung des Gleisbetts anzuordnen, da solcherart ungenutzter Bauraum Verwendung findet und mehr Platz oberhalb der Schienenfahrzeugkupplung, insbesondere für den Passagierraum verbleibt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Bügel mehrteilig, insbesondere dreiteilig auszuführen, da solcherart eine besonders einfache Montage des Bügels erfolgen kann. Dabei kann die wanksteife
Schienenfahrzeugkupplung an den zu kuppelnden Fahrzeugen montiert werden und mit der Achse geschlossen werden und der Bügel im Anschluß daran montiert werden. Andernfalls wäre die Achse in einem letzen Arbeitsschritt zu montieren, wobei der Bügel zusätzlich zu der Gelenkgabel und der Gelenkauge exakt zu positionieren wäre und die Einpresskraft der Achse in das Sphärolager geeignet abzustützen wäre. Diese
Montagereihenfolge ist wesentlich aufwendiger als einen mehrteiligen Bügel vorzusehen und den Bügel nach dem
Montieren der Achse in einzelnen Teilen zu montieren und diese Teile miteinander lösbar zu verbinden. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Zugzusammenstellung mit einem Sänftenwagen
Fig.2 Schienenfahrzeugkupplung.
Fig.3 Schienenfahrzeugkupplung, Bügel zerlegt.
Fig.4 Schienenfahrzeugkupplung ohne Bügel.
Fig.5 Gelenkauge einer Schienenfahrzeugkupplung.
Ausführung der Erfindung
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch eine
Zugzusammenstellung mit einem Sänftenwagen. Es ist ein Zug aus drei Fahrzeugen dargestellt, wobei ein Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 zwischen zwei konventionellen
Schienenfahrzeugen 3 gekuppelt ist. Dabei ist zwischen dem Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 und dem rechten
Schienenfahrzeug 1 eine erfindungsgemäße
Schienenfahrzeugkupplung 1 angeordnet. Die weitere Kupplung des Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 ist von anderer Ausführungsform, sie muß nur die Gewichts und Betriebskräfte zwischen diesen Fahrzeugen übertragen, wobei ein Kugelgelenk mit drei Rotationsfreiheitsgraden eingesetzt werden kann, da die Schienenfahrzeugkupplung 1 am weiteren Fahrzeugende ein Wanken des Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 verhindert. Das Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 und das rechte gekuppelte konventionelle Schienenfahrzeug 3 können sich daher um ihre jeweilige Längsachse nur gemeinsam bewegen. Fig . 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Schienenfahrzeugkupplung. Es ist eine
Schienenfahrzeugkupplung 1 in ihrer Einbaulage gezeigt, welche ein Gelenkauge 4 und eine Gelenkgabel 5 umfasst. Diese Bauteile 4, 5 sind jeweils zur lösbaren Verbindung mit dem
Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs ausgeführt und weisen als entsprechende Befestigungsmittel Bohrungen für
Schraubbefestigungen auf. Weitere Befestigungsmittel, wie Schrauben sind in Fig.l zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Das Gelenkauge 4 ist mit einem sphärischen
Lager 7 (in Fig.l nicht sichtbar) ausgestattet, durch welches eine Achse 6 dringt, welche mit der Gelenkgabel 5 verbunden ist. Solcherart ist eine Verbindung zwischen der Gelenkgabel 5 und dem Gelenkauge 6 gegeben, welche alle translatorischen Freiheitsgrade sperrt und somit alle Betriebskräfte in allen Richtungen überträgt. Das sphärische Lager 7 gewährleistet eine Freiheit aller drei Rotationsfreiheitsgrade, was für eine Bewegung um die Hochachse und die Querachse erforderlich ist. Der Freiheitsgrad um die Längsachse kann für einen Fahrbetrieb nicht ungesperrt verbleiben um ein übermäßiges Wanken und sogar Kippen des Schienenfahrzeugs in
Sänftenbauweise 2 zu verhindern. Dazu sind die beiden Enden der Achse 6 verlängert ausgeführt, sodass sie aus der
Gelenkgabel 5 herausragen und jeweils mit einem Bügel 9 drehbeweglich verbunden sind. Der Bügel 9 ist im Wesentlichen U-Förmig ausgeführt und weist entsprechende Bohrungen mit Lagerungen zur Aufnahme der Enden der Achse 6 auf. Weiters ist das Gelenkauge mit einem vertikal ausgerichteten
Achsstummel 8 ausgestattet, dessen Drehachse durch den
Drehpunkt des Sphärolagers 7 gerichtet ist und welcher ebenso in dem Bügel 9 drehbeweglich gelagert ist. Der Bügel 9 sperrt die Schienenfahrzeugkupplung 1 um den Freiheitsgrad der Längsachse, sodass die beiden Schienenfahrzeuge 2, 3 zueinander keine Wankbewegungen ausführen können. In
gezeigtem Ausführungsbeispiel ist der Bügel 9 dreiteilig ausgeführt, wodurch die Montage entscheidend vereinfacht ist. Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Schienenfahrzeugkupplung mit zerlegtem Bügel. Es ist die Schienenfahrzeugkupplung 1 aus Fig.l dargestellt, wobei die beiden senkrechten Anschnitte des U-förmigen Bügels 9 entfernt sind. Solcherart ist die über die Gelenkgabel 5 hinaus verlängerte Achse 6 gut zu erkennen.
Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Schienenfahrzeugkupplung ohne Bügel. Es ist die
Schienenfahrzeugkupplung 1 aus Fig.l dargestellt, wobei der Bügel 9 komplett entfernt wurde. Solcherart ist auch der vertikal orientierte Achsstummel 8, welcher ein Teil des Gelenkauges ist, erkennbar.
Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch ein Gelenkauge einer Schienenfahrzeugkupplung. Es ist das Gelenkauge 4 einer Schienenfahrzeugkupplung 1 dargestellt, welches einen vertikal nach unten orientierten Achsstummel 8 umfasst und in welches ein Sphärolager 7 eingebracht ist. Durch dieses Sphärolager 7 ist die Achse 6 geführt.
Liste der Bezeichnungen
1 Schienenfahrzeugkupplung
2 Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise
3 Schienenfahrzeug
4 Gelenkauge
5 Gelenkgabel
6 Achse
7 Sphärolager
8 Achs stummel
9 Bügel

Claims

Patentansprüche
Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung (1) für die
Verbindung eines Schienenfahrzeugs (3) mit einem
Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise (2), umfassend ein zur lösbaren Verbindung mit einem der beiden
Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtetes Gelenkauge (4) und eine zur lösbaren Verbindung mit dem weiteren der beiden Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtete
Gelenkgabel (5) sowie eine waagrecht ausgerichtete Achse (6), welche mit der Gelenkgabel (5) verbunden ist und welche ein mit dem Gelenkauge (4) verbundenes Sphärolager (7) durchdringt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gelenkauge (4) einen vertikal orientierten
Achsstummel (8) umfasst, dessen Rotationsachse durch den Drehpunkt des Sphärolagers (7) verläuft, wobei dieser Achsstummel (8) drehbeweglich in einen Bügel (9) eingreift, und wobei die Enden der Achse (6)
drehbeweglich in dem Bügel (9) gelagert sind.
Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Achsstummel (8) in Einbaulage der Schienenfahrzeugkupplung in Richtung de Gleisbetts orientiert ist.
Schienenfahrzeugkupplung (1) nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (9) aus
mehreren, miteinander lösbar verbundenen Bauteile:
aufgebaut ist.
EP18785844.4A 2017-09-27 2018-09-26 Wanksteife schienenfahrzeugkupplung Active EP3642094B1 (de)

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