EP3810481A1 - Wagenkasten mit verbindungsanordnung und wagenanordnung - Google Patents

Wagenkasten mit verbindungsanordnung und wagenanordnung

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Publication number
EP3810481A1
EP3810481A1 EP19745997.7A EP19745997A EP3810481A1 EP 3810481 A1 EP3810481 A1 EP 3810481A1 EP 19745997 A EP19745997 A EP 19745997A EP 3810481 A1 EP3810481 A1 EP 3810481A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
car body
car
connection
carriage
connecting device
Prior art date
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Granted
Application number
EP19745997.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3810481B1 (de
Inventor
Gerhard Schmidt
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3810481A1 publication Critical patent/EP3810481A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3810481B1 publication Critical patent/EP3810481B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/12—Continuous draw-gear combined with buffing appliances, e.g. incorporated in a centre sill

Definitions

  • the invention relates to a car body for a
  • Rail vehicle comprising a car body housing and a connecting device which is arranged in or on the car body housing in the longitudinal direction and which is set up to close the car body with two adjacent car bodies
  • the invention also relates to a
  • Carriage arrangement comprising such a car body.
  • connection of coupling devices for connecting the individual car bodies of a multi-unit rail vehicle is therefore associated with a comparatively high outlay. This high expenditure on the connections makes the production
  • Fastening elements are preferably attached to the ends of the car bodies with flange connections oriented transversely to the direction of travel.
  • flange connections oriented transversely to the direction of travel.
  • complex transition structures are required behind the flange surface in order to distribute the flow of force evenly over the tube, which preferably consists of thin-walled hollow chamber profiles.
  • the task is to provide a car body of the type mentioned, which allows car arrangements with a higher number of short car bodies.
  • a car body is made available, the connecting device comprising:
  • the coupling rod can withstand both tensile and compressive loads and longitudinal forces between the adjacent ones
  • Coupling rod can be arranged in or on the car body housing, for example below the car body housing or in a longitudinal channel of the car body housing.
  • the longitudinal direction is the direction along the rail vehicle, that is to say from and to the
  • the horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction and to the vertical direction is referred to as the transverse direction.
  • the connecting device thus provides a continuous connection with the adjacent car bodies, which relieves the load on the car body housing.
  • the flange connections common in the prior art can omitted. This is particularly advantageous in the case of car bodies made of aluminum, in which these flanges can be realized only with great effort.
  • the connecting device can essentially be made of steel, which is also suitable for those with relatively compact dimensions
  • Coupling rod with your connections to the articulated arms is well suited.
  • the invention allows the very simple and thus light and inexpensive production of short car bodies, in which the advantage of eliminating the fully resilient flange connections outweighs the fundamental disadvantage of parallel guidance of the load paths. This compares multi-part designs of wagon arrangements in rail vehicles
  • the coupling rod further comprises:
  • first articulated arm which is connected to the central rod via a first connection, the first articulated arm having the first outer joint at an end facing away from the central rod, and
  • a second articulated arm which is connected to the central rod via a second connection, the second articulated arm having the second outer joint at an end facing away from the central rod.
  • the connections support the load capacity of the connection device against pressure and tension. Furthermore, this structure enables a certain
  • Connection device in the vertical direction and in
  • the lead channel is
  • the car body can therefore contain a continuous guide channel in which the central rod and the Articulated arms are guided in the vertical direction and in the transverse direction.
  • the car body includes a
  • Driving element that forms a positive connection between the connecting device and the car body housing.
  • the driving element can be used as a positive connection for the transmission of tensile forces between parts of the
  • Coupling rod and be provided for connection to the car body.
  • the driving element can be used as
  • the driving element can comprise a cylindrical bolt.
  • At least one connection between one of the articulated arms and the central rod comprises an inner joint and / or an elastic element.
  • the inner joint or joints can thus allow a certain flexibility of the connecting device (e.g. when cornering).
  • the connection allows with an elastic
  • One or both connections can be multiple elastic
  • the elastic element or elements can be spring plates and / or spring rings, which are preferably stacked in the longitudinal direction.
  • the car body comprises at least one connected to the car body housing
  • a support arrangement is preferably arranged under each of the articulated arms.
  • the support arrangement can comprise sliding pieces. This results in a low-friction spring movement of the (elastic)
  • Two or more support arrangements can also be provided per articulated arm, e.g. B. per articulated arm one above and one below the Articulated arm.
  • the support arrangement (s) is / are preferably arranged in the guide channel.
  • the support arrangement comprises sliding pieces with a wedge-shaped
  • a pair of sliders can crosswise under or over the
  • Connection arrangement may be arranged and tapered. So that the connecting device or
  • the car body has no chassis. It is clear with the car body according to the invention
  • the car body can thus be designed as a transition module without its own undercarriage between two carrier cars.
  • Connection with the carrier car can accommodate
  • the car body housing also contains functional elements that are not used for the mechanical connection to adjacent car bodies.
  • the car body is, for example, a passenger car or a freight car, preferably without a chassis.
  • this contains
  • Car body housings at least one of the following
  • the car body can thus be equipped like a passenger car or a freight car, whereby it is preferably without a chassis and has a shorter length than the adjoining, carrying car bodies.
  • the object of the invention is further achieved by a
  • Embodiments and a first carrier carriage connected to a front side of the connecting device and a second carrier carriage connected to a rear side of the connecting device.
  • first carrier car and the second carrier car each comprise a chassis
  • Car body is chassisless. Car bodies according to the invention can thus also be carried by the adjacent cars (carrier cars), which means the total cost of the
  • Figure 1 is a sectional view of an inventive
  • Figure 2 shows a portion of an inventive
  • Figure 3 is a sectional view of a portion of a
  • FIG. 1 shows a sectional view of a carriage arrangement according to the invention in the longitudinal direction, comprising a carriage body 1 according to the invention and a first
  • Car body 1 is chassisless in this embodiment, it but it is also possible that the car body 1 has its own chassis.
  • the car body 1 comprises a car body housing 4 and a connecting device 5.
  • the connecting device 5 is arranged in the car body housing 4 in the longitudinal direction and is set up to connect the car body 1 with two adjacent ones
  • the connecting device 5 (see Figures 1 to 3) comprises a coupling rod.
  • the coupling rod comprises a central rod 6 and a first articulated arm 7, which is connected to the central rod 6 via a first connection 8.
  • the first articulated arm 7 has an end facing away from the central rod 6, a first outer joint 9 for connection to an adjacent car body (of the second carrier car 3).
  • the connecting device 5 also comprises a second articulated arm 10, which is connected to the central rod 6 via a second connection 11.
  • the second articulated arm 10 has a second outer joint 12 at one end facing away from the central rod 6 for connection to an adjacent car body (of the first carrier car 2).
  • the connecting device 5 thus provides a continuous connection to the adjacent car bodies of the carrier cars 2, 3, which relieves the load on the car body housing 4.
  • the flange connections common in the prior art can be omitted. This is particularly advantageous in the case of car bodies made of aluminum, in which these flanges can be realized only with great effort.
  • the connecting device 5, on the other hand, can essentially be made of steel, which is also well suited for the central rod 6 to be realized with relatively compact dimensions, with its connections to the articulated arms.
  • the carrier carriages 2, 3 have here, for example, the flange connections 13, 14 known in the prior art
  • the invention allows the very simple and therefore light and cost-effective production of short car bodies 1. This makes multi-unit designs of car arrangements in
  • the car body housing 4 comprises a guide channel 15 in the longitudinal direction, in which the connecting device 5 in
  • Guide channel 15 is integrated in an underbody of the car body 4.
  • the car body 4 thus contains one in
  • the car body 1 comprises a driving element 16, which forms a positive connection between the connecting device 5 and the car body housing 4.
  • the driving element 16 can be provided as a positive connection for the transmission of tensile forces between parts of the coupling rod and for connection to the car body housing 4.
  • Driving element 16 can be designed as a rotationally symmetrical sleeve, preferably in the vertical direction
  • the driving element 16 can comprise a cylindrical bolt.
  • connections 8, 11 between the articulated arms 7, 10 and the central rod 6 each comprise an inner joint.
  • the connections 8, 11 include between the articulated arms 7,
  • connection allows reversible energy consumption in the longitudinal direction, for. B. with a normal braking of the rail vehicle.
  • elastic elements here are spring washers that are in Are arranged stacked in the longitudinal direction. However, other elastic elements are also conceivable.
  • the car body 1 comprises two articulated arms 7, 10 with the
  • Carriage body 4 connected support arrangements 17, 18 which connect the connection arrangement in the vertical direction and in
  • a support arrangement 17 is arranged in the vertical direction under each of the articulated arms 7, 10.
  • a support arrangement 18 is arranged in the vertical direction above each of the articulated arms 7, 10.
  • Connection arrangement includes the support arrangement
  • the support arrangements 17, 18 are arranged in the guide channel 15.
  • the sliders 19 have a wedge-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction (from left to right as shown in FIG. 1).
  • a pair of sliders 19 can be arranged in the transverse direction below or above the connection arrangement 5 and taper in a wedge shape.
  • Connecting device 5 or the articulated arms 7, 10 are centered without play.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Carriages For Children, Sleds, And Other Hand-Operated Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten (1) für ein Schienenfahrzeug umfassend ein Wagenkastengehäuse (4) und eine Verbindungseinrichtung (5), die im oder am Wagenkastengehäuse (4) in Längsrichtung angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, den Wagenkasten (1) mit zwei angrenzenden Wagenkästen zu verbinden. Die Aufgabe besteht darin, einen Wagenkasten (1) dieser Art zur Verfügung zu stellen, der Wagenanordnungen mit einer höheren Anzahl kurzer Wagenkästen ermöglicht. Erfindungsgemäß wird ein Wagenkasten (1) zur Verfügung gestellt, wobei die Verbindungseinrichtung (5) eine Kuppelstange, ein erstes Außengelenk (9) zur Verbindung mit einem angrenzenden Wagenkasten und ein zweites Außengelenk (12) zur Verbindung mit einem angrenzenden Wagenkasten umfasst. Die Kuppelstange ist sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbar. Eine derartige Lösung hat den Vorteil, dass die hohen Längskräfte innerhalb von mehrgliedrigen Schienenfahrzeugen zwischen den Außengelenken (9, 12) ohne Kraftfluss in Längsrichtung über das Wagenkastengehäuse (4) übertragen werden.

Description

Beschreibung
Wagenkasten mit Verbindungsanordnung und Wagenanordnung
Die Erfindung betrifft einen Wagenkasten für ein
Schienenfahrzeug umfassend ein Wagenkastengehäuse und eine Verbindungseinrichtung, die im oder am Wagenkastengehäuse in Längsrichtung angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, den Wagenkasten mit zwei angrenzenden Wagenkästen zu
verbinden. Die Erfindung betrifft außerdem eine
Wagenanordnung umfassend einen derartigen Wagenkasten.
Wagenkästen aus Aluminium, insbesondere in der üblichen
Integralbauweise aus Strangpressprofilen, sind für
konzentrierte Lasteinleitungen schlecht geeignet. Daher ist die Anbindung von Kupplungseinrichtungen zum Verbinden der einzelnen Wagenkästen eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs mit vergleichsweise hohem Aufwand verbunden. Dieser hohe Aufwand an den Verbindungen macht die Herstellung
vielgliedriger Schienenfahrzeuge gegenüber Konzepten mit weniger, aber längeren Wagenkästen unwirtschaftlicher.
Im Stand der Technik wurden die gelenkigen
Verbindungselemente bevorzugt mit quer zu Fahrtrichtung orientierten Flanschverbindungen an den Enden der Wagenkästen befestig. Hinter der Flanschfläche sind bei Aluminium- Wagenkästen aufwändige Übergangskonstruktionen nötig, um den Kraftfluss gleichmäßig auf die bevorzugt aus dünnwandigen Hohlkammerprofilen bestehende Röhre zu verteilen.
Ebenfalls bekannt sind Verbindungseinrichtungen, bei denen sich Teile der Übergangsbrücken und des den Übergang
umschließenden Wellenbalgs über Gleitstücke auf der die beiden angrenzenden Wagenkästen verbindenden Kuppelstange abstützen. Die Übergänge haben hier abgesehen von der ggf. als Steh- oder Abstellplatz nutzbaren Grundfläche keine über die Verbindung der angrenzenden Wagen hinausgehende
Funktionalität . Die Aufgabe besteht darin, einen Wagenkasten der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der Wagenanordnungen mit einer höheren Anzahl kurzer Wagenkästen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird ein Wagenkasten zur Verfügung gestellt, wobei die Verbindungseinrichtung umfasst:
- eine Kuppelstange,
- ein erstes Außengelenk zur Verbindung mit einem
angrenzenden Wagenkasten, und
- ein zweites Außengelenk zur Verbindung mit einem
angrenzenden Wagenkasten,
wobei die Kuppelstange sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbar ist und Längskräfte zwischen den angrenzenden
Wagenkästen direkt überträgt, ohne das Wagenkastengehäuse ( 4 ) in Längsrichtung zu belasten.
Eine derartige Lösung hat den Vorteil, dass die hohen
Längskräfte innerhalb von mehrgliedrigen Schienenfahrzeugen zwischen den Außengelenken ohne Kraftfluss in Längsrichtung über das Wagenkastengehäuse, sondern direkt über eine auf Zug und Druck belastbare Kuppelstange übertragen werden. Die Verbindungseinrichtung stellt also einen vom
Wagenkastengehäuse separaten Lastpfad bereit. Die
Kuppelstange kann in oder am Wagenkastengehäuse, also beispielsweise unterhalb des Wagenkastengehäuses oder in einem Längskanal des Wagenkastengehäuses angeordnet sein.
Als Längsrichtung ist im Rahmen dieser Anmeldung die Richtung entlang des Schienenfahrzeugs, also von und zu den
angrenzenden Wagenkästen, bezeichnet. Als Querrichtung ist die horizontale Richtung senkrecht zur Längsrichtung und zur Vertikalrichtung bezeichnet.
Die Verbindungseinrichtung stellt also im Gegensatz zum Stand der Technik eine durchgehende Verbindung mit den angrenzenden Wagenkästen bereit, die das Wagenkastengehäuse entlastet. Die im Stand der Technik verbreiteten Flanschverbindungen können entfallen. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Wagenkästen aus Aluminium, in denen diese Flansche nur aufwändig zu realisieren sind. Die Verbindungseinrichtung kann hingegen im Wesentlichen aus Stahl hergestellt sein, der sich auch für die mit relativ kompakten Abmessungen zu realisierende
Kuppelstange mit Ihren Verbindungen zu den Gelenkarmen gut eignet .
Die Erfindung erlaubt die sehr einfache und damit leichte und kostengünstige Fertigung kurzer Wagenkästen, bei denen der Vorteil des Entfalls der voll belastbaren Flanschverbindungen den prinzipiellen Nachteil einer parallelen Führung der Lastpfade überwiegt. Damit werden vielgliedrige Bauweisen von Wagenanordnungen in Schienenfahrzeugen im Vergleich
wirtschaftlicher .
In einer Ausführungsform umfasst die Kuppelstange weiterhin:
- eine zentrale Stange,
- einen ersten Gelenkarm, der über eine erste Verbindung mit der zentralen Stange verbunden ist, wobei der erste Gelenkarm an einem der zentralen Stange abgewandten Ende das erste Außengelenk aufweist, und
- einen zweiten Gelenkarm, der über eine zweite Verbindung mit der zentralen Stange verbunden ist, wobei der zweite Gelenkarm an einem der zentralen Stange abgewandten Ende das zweite Außengelenk aufweist. Die Verbindungen unterstützen die Belastbarkeit der Verbindungseinrichtung auf Druck und Zug. Weiterhin ermöglicht dieser Aufbau eine gewisse
Flexibilität der Verbindungseinrichtung in Querrichtung und Vertikalrichtung .
Es ist bevorzugt, wenn das Wagenkastengehäuse einen
Führungskanal in Längsrichtung aufweist, in der die
Verbindungseinrichtung in Vertikalrichtung und in
Querrichtung geführt ist. Der Führungskanal ist
vorteilhafterweise in einen Unterboden des Wagenkastens integriert. Der Wagenkasten kann also einen durchgehenden Führungskanal enthalten, in dem die zentrale Stange und die Gelenkarme in Vertikalrichtung und in Querrichtung geführt sind .
In einer Ausführungsform umfasst der Wagenkasten ein
Mitnahmeelement, das eine formschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Wagenkastengehäuse bildet. Das Mitnahmeelement kann als eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung von Zugkräften zwischen Teilen der
Kuppelstange und zur Anbindung an das Wagenkastengehäuse vorgesehen sein. Das Mitnahmeelement kann als
rotationssymmetrische Hülse ausgebildet sein, die
vorzugsweise in Vertikalrichtung (senkrecht zur Lastrichtung) verläuft. Das Mitnahmeelement kann einen zylindrischen Bolzen umfassen .
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst mindestens eine Verbindung zwischen einem der Gelenkarme und der zentralen Stange ein Innengelenk und/oder ein elastisches Element. Das oder die Innengelenke können damit eine gewisse Flexibilität der Verbindungseinrichtung (z. B. bei einer Kurvenfahrt) zulassen. Die Verbindung erlaubt mit einem elastischen
Element eine reversible Energieaufnahme in Längsrichtung.
Eine oder beide Verbindungen können mehrere elastische
Elemente umfassen. Das oder die elastischen Elemente können Federplatten und/oder Federringe sein, die vorzugsweise in Längsrichtung gestapelt angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Wagenkasten mindestens eine mit dem Wagenkastengehäuse verbundene
Abstützungsanordnung, die die Verbindungsanordnung in
Vertikalrichtung und in Querrichtung abstützt. Vorzugsweise ist je eine Abstützungsanordnung unter jedem der Gelenkarme angeordnet. Zur Abstützung der Verbindungsanordnung kann die Abstützungsanordnung Gleitstücke umfassen. Damit wird eine reibungsverschleißarme Feder-Bewegung der (elastischen)
Innengelenke ermöglicht. Es können auch pro Gelenkarm zwei oder mehr Abstützungsanordnungen vorgesehen sein, z. B. pro Gelenkarm jeweils eine oberhalb und eine unterhalb des Gelenkarms. Die Abstützungsanordnung (en) ist/sind vorzugsweise im Führungskanal angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Abstützungsanordnung Gleitstücke mit einem keilförmigen
Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung. Je ein Paar von Gleitstücken kann in Querrichtung unter oder über der
Verbindungsanordnung angeordnet sein und keilförmig zulaufen. Damit wird die Verbindungseinrichtung bzw. werden die
Gelenkarme spielfrei zentriert.
Es ist bevorzugt, wenn der Wagenkasten fahrwerklos ist. Mit dem erfindungsgemäßen Wagenkasten ist es deutlich
unkomplizierter und wirtschaftlicher, kurze und damit
insgesamt leichtere Wagenkästen herzustellen. Der Wagenkasten kann also als Übergangsmodul ohne eigenes Fahrwerk zwischen zwei Trägerwagen ausgeführt sein. Die Außengelenke zur
Verbindung mit den Trägerwagen können zur Aufnahme von
Vertikal- und Querkräften ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform enthält das Wagenkastengehäuse auch funktionale Elemente, die nicht der mechanischen Verbindung mit angrenzenden Wagenkästen dienen. Der Wagenkasten ist in diesem Fall also beispielsweise ein Passagierwagon oder ein Güterwagon, vorzugsweise ohne Fahrwerk.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das
Wagenkastengehäuse mindestens eines der folgenden
funktionalen Elemente:
- seitliche Außentüren,
- Sitzplätze,
- Toiletten,
- technische Ausrüstungen zur Energieumwandlung oder
Informationsverarbeitung. Der Wagenkasten kann also wie ein Passagierwagon oder ein Güterwagon ausgestattet sein, wobei er vorzugsweise fahrwerklos ist und eine geringere Länge als die angrenzenden, tragenden Wagenkästen aufweist. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch eine
Wagenanordnung für ein Schienenfahrzeug gelöst, umfassend einen Wagenkasten nach einer der vorstehenden
Ausführungsformen sowie einen mit einer Vorderseite der Verbindungseinrichtung verbundenen ersten Trägerwagen und einen mit einer Hinterseite der Verbindungseinrichtung verbundenen zweiten Trägerwagen.
Es ist bevorzugt, wenn der erste Trägerwagen und der zweite Trägerwagen jeweils ein Fahrwerk umfassen, wobei der
Wagenkasten fahrwerklos ist. Erfindungsgemäße Wagenkästen können somit auch durch die angrenzenden Wagen (Trägerwagen) getragen werden, wodurch die Gesamtkosten des
Schienenfahrzeugs weiter sinken.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Wagenanordnung in Längsrichtung mit einem erfindungsgemäßen Wagenkasten,
Figur 2 einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen
Verbindungseinrichtung, und
Figur 3 eine Schnittansicht eines Abschnitts einer
erfindungsgemäßen Wagenanordnung .
In Figur 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Wagenanordnung in Längsrichtung dargestellt, umfassend einen erfindungsgemäßen Wagenkasten 1 sowie einen ersten
Trägerwagen 2 und einen zweiten Trägerwagen 3. Der
Wagenkasten 1 ist in dieser Ausführungsform fahrwerklos, es ist aber auch möglich, dass der Wagenkasten 1 ein eigenes Fahrwerk umfasst.
Der Wagenkasten 1 umfasst ein Wagenkastengehäuse 4 und eine Verbindungseinrichtung 5. Die Verbindungseinrichtung 5 ist im Wagenkastengehäuse 4 in Längsrichtung angeordnet und dazu eingerichtet, den Wagenkasten 1 mit zwei angrenzenden
Wagenkästen (erster Trägerwagen 2 und zweiter Trägerwagen 3) zu verbinden.
Die Verbindungseinrichtung 5 (siehe Figuren 1 bis 3) umfasst eine Kuppelstange. Die Kuppelstange umfasst eine zentrale Stange 6 und einen ersten Gelenkarm 7, der über eine erste Verbindung 8 mit der zentralen Stange 6 verbunden ist. Der erste Gelenkarm 7 weist ein an einem der zentralen Stange 6 abgewandten Ende ein erstes Außengelenk 9 zur Verbindung mit einem angrenzenden Wagenkasten (des zweiten Trägerwagens 3) auf .
Die Verbindungseinrichtung 5 umfasst außerdem einen zweiten Gelenkarm 10, der über eine zweite Verbindung 11 mit der zentralen Stange 6 verbunden ist. Der zweite Gelenkarm 10 weist an einem der zentralen Stange 6 abgewandten Ende ein zweites Außengelenk 12 zur Verbindung mit einem angrenzenden Wagenkasten (des ersten Trägerwagens 2) auf.
Die Verbindungseinrichtung 5 stellt also im Gegensatz zum Stand der Technik eine durchgehende Verbindung mit den angrenzenden Wagenkästen der Trägerwagen 2, 3 bereit, die das Wagenkastengehäuse 4 entlastet. Die im Stand der Technik verbreiteten Flanschverbindungen können entfallen. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Wagenkästen aus Aluminium, in denen diese Flansche nur aufwändig zu realisieren sind. Die Verbindungseinrichtung 5 kann hingegen im Wesentlichen aus Stahl hergestellt sein, der sich auch für die mit relativ kompakten Abmessungen zu realisierende zentrale Stange 6 mit Ihren Verbindungen zu den Gelenkarmen gut eignet. Die Trägerwagen 2, 3 weisen hier beispielsweise die im Stand der Technik bekannten Flanschverbindungen 13, 14 zur
Verbindung mit je einem der Außengelenke 12, 9 auf.
Die Erfindung erlaubt die sehr einfache und damit leichte und kostengünstige Fertigung kurzer Wagenkästen 1. Damit werden vielgliedrige Bauweisen von Wagenanordnungen in
Schienenfahrzeugen im Vergleich wirtschaftlicher.
Das Wagenkastengehäuse 4 umfasst einen Führungskanal 15 in Längsrichtung, in der die Verbindungseinrichtung 5 in
Vertikalrichtung und in Querrichtung geführt ist. Der
Führungskanal 15 ist in einen Unterboden des Wagenkastens 4 integriert. Der Wagenkasten 4 enthält also einen in
Längsrichtung durchgehenden Führungskanal 15, in dem die zentrale Stange 6 und die Gelenkarme 7, 10 in
Vertikalrichtung und in Querrichtung geführt sind.
Der Wagenkasten 1 umfasst ein Mitnahmeelement 16, das eine formschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 5 und dem Wagenkastengehäuse 4 bildet. Das Mitnahmeelement 16 kann als eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung von Zugkräften zwischen Teilen der Kuppelstange und zur Anbindung an das Wagenkastengehäuse 4 vorgesehen sein. Das
Mitnahmeelement 16 kann als rotationssymmetrische Hülse ausgebildet sein, die vorzugsweise in Vertikalrichtung
(senkrecht zur Lastrichtung) verläuft. Das Mitnahmeelement 16 kann einen zylindrischen Bolzen umfassen.
Die Verbindungen 8, 11 zwischen den Gelenkarmen 7, 10 und der zentralen Stange 6 umfassen jeweils ein Innengelenk.
Die Verbindungen 8, 11 umfassen zwischen den Gelenkarmen 7,
10 und der zentralen Stange 6 mindestens ein elastisches Element (hier jeweils drei) . Damit erlaubt die Verbindung eine reversible Energieaufnahme in Längsrichtung, z. B. bei einer normalen Abbremsung des Schienenfahrzeugs. Die
elastischen Elemente sind hier Federringe, die in Längsrichtung gestapelt angeordnet sind. Es sind aber auch andere elastische Elemente vorstellbar.
Der Wagenkasten 1 umfasst je Gelenkarm 7, 10 zwei mit dem
Wagenkastengehäuse 4 verbundene Abstützungsanordnungen 17, 18 die die Verbindungsanordnung in Vertikalrichtung und in
Querrichtung abstützen (siehe insbesondere Figuren 2 und 3) . Jeweils eine Abstützungsanordnung 17 ist in Vertikalrichtung unter jedem der Gelenkarme 7, 10 angeordnet. Jeweils eine Abstützungsanordnung 18 ist in Vertikalrichtung über jedem der Gelenkarme 7, 10 angeordnet. Zur Abstützung der
Verbindungsanordnung umfasst die Abstützungsanordnung
Gleitstücke 19. Damit wird eine reibungsverschleißarme Feder- Bewegung der (elastischen) Innengelenke ermöglicht. Es können auch pro Gelenkarm 7, 10 mehr als zwei Abstützungsanordnungen
17, 18 oder nur eine Abstützungsanordnung 17, 18 vorgesehen sein. Die Abstützungsanordnungen 17, 18 sind im Führungskanal 15 angeordnet.
Die Gleitstücke 19 weisen einen keilförmigen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung (wie in Figur 1 dargestellt von links nach rechts) auf. Je ein Paar von Gleitstücken 19 kann in Querrichtung unter oder über der Verbindungsanordnung 5 angeordnet sein und keilförmig zulaufen. Damit wird die
Verbindungseinrichtung 5 bzw. werden die Gelenkarme 7, 10 spielfrei zentriert.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Wagenkasten
2 erster Trägerwagen 3 zweiter Trägerwagen
4 Wagenkastengehäuse
5 Verbindungseinrichtung
6 zentrale Stange
7 erster Gelenkarm
8 erste Verbindung
9 erstes Außengelenk
10 zweiter Gelenkarm 11 zweite Verbindung 12 zweites Außengelenk 13 Flanschverbindung
14 Flanschverbindung
15 Führungskanal
16 Mitnahmeelement
17 Abstützungsanordnung 18 Abstützungsanordnung 19 Gleitstück

Claims

Patentansprüche
1. Wagenkasten (1) für ein Schienenfahrzeug umfassend:
- ein Wagenkastengehäuse (4) und
- eine Verbindungseinrichtung (5) , die im oder am
Wagenkastengehäuse (4) in Längsrichtung angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, den Wagenkasten (1) mit zwei angrenzenden Wagenkästen zu verbinden,
wobei die Verbindungseinrichtung (5) umfasst:
- eine Kuppelstange,
- ein erstes Außengelenk (9) zur Verbindung mit einem
angrenzenden Wagenkasten, und
- ein zweites Außengelenk (12) zur Verbindung mit einem angrenzenden Wagenkasten,
wobei die Kuppelstange sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbar ist und Längskräfte zwischen den angrenzenden
Wagenkästen direkt überträgt, ohne das Wagenkastengehäuse (4) in Längsrichtung zu belasten.
2. Wagenkasten (1) nach Anspruch 1, wobei die Kuppelstange umfasst :
- eine zentrale Stange (6),
- einen ersten Gelenkarm (7), der über eine erste Verbindung (8) mit der zentralen Stange (6) verbunden ist, wobei der erste Gelenkarm (7) an einem der zentralen Stange (6)
abgewandten Ende das erste Außengelenk (9) aufweist, und
- einen zweiten Gelenkarm (10), der über eine zweite
Verbindung (11) mit der zentralen Stange (6) verbunden ist, wobei der zweite Gelenkarm (10) an einem der zentralen Stange (6) abgewandten Ende das zweite Außengelenk (12) aufweist.
3. Wagenkasten (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das
Wagenkastengehäuse (4) einen Führungskanal (15) in
Längsrichtung aufweist, in der die Verbindungseinrichtung (5) in Vertikalrichtung und in Querrichtung geführt ist.
4. Wagenkasten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
umfassend ein Mitnahmeelement (16), das eine formschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung (5) und dem Wagenkastengehäuse (4) bildet.
5. Wagenkasten (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei mindestens eine Verbindung (8, 11) zwischen einem der
Gelenkarme (7, 10) und der zentralen Stange (6) ein
Innengelenk und/oder ein elastisches Element umfasst.
6. Wagenkasten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
umfassend mindestens eine mit dem Wagenkastengehäuse (4) verbundene Abstützungsanordnung (17, 18), die die
Verbindungsanordnung (5) in Vertikalrichtung und in
Querrichtung abstützt.
7. Wagenkasten (1) nach Anspruch 6, wobei die
Abstützungsanordnung (17, 18) Gleitstücke (19) mit einem keilförmigen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung umfasst.
8. Wagenkasten (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Wagenkasten (1) fahrwerklos ist.
9. Wagenkasten (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Wagenkastengehäuse (4) auch funktionale Elemente enthält, die nicht der mechanischen Verbindung mit
angrenzenden Wagenkästen dienen.
10. Wagenkasten (1) nach Anspruch 9,
wobei das Wagenkastengehäuse (4) mindestens eines der
folgenden funktionalen Elemente enthält:
- seitliche Außentüren,
- Sitzplätze,
- Toiletten,
- technische Ausrüstungen zur Energieumwandlung oder
Informationsverarbeitung .
11. Wagenanordnung für ein Schienenfahrzeug umfassend einen Wagenkasten (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, sowie einen mit einer Vorderseite der Verbindungseinrichtung (5) verbundenen ersten Trägerwagen (2) und einen mit einer
Hinterseite der Verbindungseinrichtung (5) verbundenen zweiten Trägerwagen (3) .
12. Wagenanordnung nach Anspruch 11, wobei der erste
Trägerwagen (2) und der zweite Trägerwagen (3) jeweils ein Fahrwerk umfassen, und wobei der Wagenkasten (1) fahrwerklos ist .
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