EP3814188A1 - Notfangeinrichtung - Google Patents

Notfangeinrichtung

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EP3814188A1
EP3814188A1 EP19759300.7A EP19759300A EP3814188A1 EP 3814188 A1 EP3814188 A1 EP 3814188A1 EP 19759300 A EP19759300 A EP 19759300A EP 3814188 A1 EP3814188 A1 EP 3814188A1
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EP
European Patent Office
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rail vehicles
recess
pin
emergency
rail
Prior art date
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Application number
EP19759300.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3814188B1 (de
Inventor
Lukas Magerl
Wolfgang Müller
Robert Nedelik
Andreas Karl RUTHMEIER
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Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility Austria GmbH
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Publication date
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Publication of EP3814188A1 publication Critical patent/EP3814188A1/de
Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/10—Articulated vehicles

Definitions

  • the invention relates to an emergency catching device for two coupled rail vehicles.
  • Typical passenger rail vehicles have two bogies and can be coupled to other vehicles.
  • Litter car is provided with a specific coupling, which transmits the operating and weight forces and which has the required mobility for bends, crests and
  • roll supports can take place.
  • the coupled vehicles mostly connected by a handlebar, the handlebar being articulated to each vehicle and preventing the vehicles from tipping towards each other, ie
  • This roll support is typically arranged between the vehicles in the roof space of the vehicles, as a result of which the forces to be transmitted via the handlebars are reduced compared to an arrangement in the underframe area due to the lever laws.
  • Other anti-roll supports provide ball joints in which one of the three degrees of freedom is locked. If a roll support fails, this is a potentially extremely dangerous condition since the litter carriage concerned is no longer supported about its longitudinal axis and can fall over. If the installation space permits, stop points can be provided in the front area of the coupled vehicles, at which the litter vehicle can be supported on the coupled vehicle with chassis if the anti-roll device fails. However, this is not possible with many cars, so that no redundancy of the anti-roll support can be provided for them.
  • the invention is therefore based on the object
  • the task is carried out by an emergency trap with the
  • Rail vehicles is a chassis-free sedan carriage and the rail vehicles are connected via a roll support, a first guide device being designed for arrangement on a first rail vehicle, which comprises a recess, and a second
  • Guide device which is designed to be arranged on a second rail vehicle, comprises a pin and, in the use position mounted on the rail vehicle, the pin is guided in the recess without contact.
  • an emergency catching device is arranged on the car bodies of the rail vehicles to be coupled, one of which is a litter car without its own undercarriage.
  • This emergency catching device comprises a first one
  • the first guide device comprises a recess, the second guide device a pin.
  • the recess and the pin are to be designed so that the pin is in the position of use of the emergency safety device (both
  • the carriage body of the litter carriage tilts, but is held by the pin in the recess. This means that the litter truck can only tilt by a very small angle, but not
  • the emergency safety device according to the invention can be used with any conventional anti-roll device, in particular with conventional anti-roll devices with one end
  • the trunnion carries out the trunnion in relation to the
  • the pin must not be guided in the recess without play, since this would result in constraining forces and would damage the emergency stop device.
  • the shape of the recess can be adapted to this trajectory
  • a further improvement of the present invention provides for monitoring the emergency catching device so that the driving personnel or a control device
  • a component of the emergency catching device can be equipped with a deformation measuring device (strain gauge), so that one of the
  • This component e.g. the component carrying the recess is force-free during normal operation.
  • Another solution provides an electrical connection by means of a tear-off wire, which in the case of use of the
  • Fig. 2 emergency stop device, cut.
  • Fig. 3 emergency safety device in installation position.
  • Fig.l shows an example and schematically one
  • An emergency catching device 1 is shown, comprising a first one
  • the emergency catching device 1 is shown in the position of use as it is used when mounted on rail vehicles. In the exemplary embodiment shown is the first
  • Guide device 2 in two parts made up of a console 7 and a guide part 8. This division facilitates assembly, but is not essential or necessary, it can also be constructed in one piece. The first
  • Guide device 2 has a recess 4 in its guide part 8.
  • the second guide device 3 is constructed in the form of a console, a pin protruding from the second guide device 3, i.e. the longitudinal axis of the pin is normal to the plane of the drawing. In the position of use shown, the pin 5 penetrates the recess 4, but does not touch the walls of the recess 4. Furthermore, the guide devices 2, 3 with fastening means 6 for establishing a releasable connection with one each
  • the guide devices 2, 3 in the form shown can be shaped as extruded profiles or can be produced by means of a machining process. However, other casting processes or
  • Car bodies are typically to be provided with a screw connection, since this ensures an optimal assembly sequence.
  • 2 shows an example and schematically one
  • the emergency catching device 1 from FIG. 1 is shown in the assembled position at the transition between a first rail vehicle 9 and a second rail vehicle 10, the first guide device 2, i.e.
  • Rail vehicle 9 is attached to the end face.
  • the second guide device 3 is also fastened to the body of the second rail vehicle 10 on its end face.
  • a roll support is arranged at this coupling point, so that one of the rail vehicles 9, 10 is a carriage without a carriage.
  • This anti-roll bracket comprises a first anti-roll bracket 11, a second anti-roll bracket 12 and a transverse link 13 extending between the anti-roll brackets 11, 12.
  • the transverse link 13 is each rotatable with the anti-roll brackets 11, 12
  • the anti-roll brackets 11, 12 are fixed and generally releasable with the rail vehicles 9, 10
  • Fig. 4 shows an example and schematic emergency safety device with a trajectory. It is a section of the transition between two Rail vehicles shown in Figure 3, the
  • the recess 4 is to be designed in such a way that this contactlessness must be present at every angle of the rail vehicles.
  • the recess 4 can be oval, as in the exemplary embodiment shown

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

Notfangeinrichtung (1) für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge (9, 10), wobei eines der Schienenfahrzeuge (9, 10) ein fahrwerksloser Sänftenwagen ist und wobei die Schienenfahrzeuge (9, 10) über eine Wankstütze (11, 12, 13) verbunden sind, wobei eine erste Führungseinrichtung (2) zur Anordnung an einem ersten Schienenfahrzeug (9) ausgebildet ist, welche eine Ausnehmung (4) umfasst, und eine zweite Führungseinrichtung (3), welche zur Anordnung an einem zweiten Schienenfahrzeug (10) ausgebildet ist, welche einen Zapfen (5) umfasst, wobei in an den Schienenfahrzeugen montierter Gebrauchsläge der Zapfen (5) in der Ausnehmung (4) berührungsfrei geführt ist.

Description

Beschreibung
Notfangeinrichtung .
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Notfangeinrichtung für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge.
Stand der Technik
Typische Passagierschienenfahrzeuge weisen zwei Drehgestelle 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 Drehgestell umfassen sondern von den benachbarten Fahrzeugen getragen werden. Solcherart kann eine Einsparung an teuren und schweren Drehgestellen
realisiert werden, wenn die erlaubte Achslast der Strecke die Erhöhung der Last an den verbleibenden Drehgestellen
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 gut geeignet. Jedoch sind Maßnahmen zu treffen um ein Kippen des Sänftenwagens um dessen Wagenlängsachse zu verhindern, was gemäß dem Stand der Technik mittels
sogenannter Wankstützen erfolgen kann. Dabei werden die gekuppelten Fahrzeuge meist 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. Diese Wankstütze ist typischerweise zwischen den Fahrzeugen im Dachraum der Fahrzeuge angeordnet, wodurch die über den Lenker zu übermittelnden Kräfte aufgrund der Hebelgesetze im Vergleich zu einer Anordnung im Untergestellbereich reduziert sind. Andere Wankstützen sehen Kugelgelenke vor, bei welchen einer der drei Freiheitsgrade gesperrt ist. Versagt eine Wankstütze, so ist dies ein potentiell äußerst gefährlicher Zustand, da der betroffene Sänftenwagen um seine Längsachse nicht mehr gestützt ist und Umstürzen kann. Sollte es der Bauraum zulassen, können im Stirnbereich der miteinander gekoppelten Fahrzeuge Anschlagpunke vorgesehen werden, an welchen sich der Sänftenwagen bei Versagen der Wankstütze an dem gekuppelten Wagen mit Fahrwerk abstützen kann. Dies ist jedoch bei vielen Wagen nicht möglich, sodass für diese keine Redundanz der Wankstütze vorgesehen werden kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Notfangeinrichtung anzugeben, welche bei Versagen einer Wanksperre in Funktion tritt und welche das Kippen eines Sänftenwagens bei Versagen einer Wankstütze verhindert.
Die Aufgabe wird durch eine Notfangeinrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine
Notfangeinrichtung für zwei miteinander gekoppelte
Schienenfahrzeuge beschrieben, wobei eines der
Schienenfahrzeuge ein fahrwerksloser Sänftenwagen ist und wobei die Schienenfahrzeuge über eine Wankstütze verbunden sind, wobei eine erste Führungseinrichtung zur Anordnung an einem ersten Schienenfahrzeug ausgebildet ist, welche eine Ausnehmung umfasst, und wobei eine zweite
Führungseinrichtung, welche zur Anordnung an einem zweiten Schienenfahrzeug ausgebildet ist, einen Zapfen umfasst und wobei in an den Schienenfahrzeug montierter Gebrauchslage der Zapfen in der Ausnehmung berührungsfrei geführt ist.
Dadurch ist der Vorteil erzielbar, das Verkippen eines
Sänftenwagens um die Längsachse auch bei Versagen einer Wankstütze verhindern zu können.
Erfindungsgemäß wird an den Wagenkästen der zu kuppelnden Schienenfahrzeuge, wobei eines davon ein Sänftenwagen ohne eigenes Fahrwerk ist, eine Notfangeinrichtung angeordnet. Diese Notfangeinrichtung umfasst eine erste
Führungseinrichtung, welche an einem der beiden Wagenkästen anzuordnen ist und eine zweite Führungseinrichtung, welche an dem weiteren Wagenkasten anzuordnen ist. Besonders
vorteilhaft ist es, die erfindungsgemäße Notfangeinrichtung jeweils stirnseitig im Dachbereich anzuordnen.
Die erste Führungseinrichtung umfasst eine Ausnehmung, die zweite Führungseinrichtung einen Zapfen. Dabei sind die Ausnehmung und der Zapfen so auszuführen, dass der Zapfen in Gebrauchslage der Notfangeinrichtung (beide
Führungseinrichtungen an den zugehörigen Wagenkästen
angeordnet und beide Schienenfahrzeuge miteinander gekuppelt und eine Wankstütze zwischen den Schienenfahrzeugen errichtet) in die Ausnehmung eingreift, diese jedoch nicht berührt .
Versagt nun die Wankstütze, so verkippt der Wagenkasten des Sänftenwagens, wird jedoch durch den in der Ausnehmung befindlichen Zapfen gehalten. Somit kann der Sänftenwagen nur um einen sehr kleinen Winkel verkippen, nicht jedoch
Umstürzen. Eine Weiterfahrt, ggf. unter besonderen Auflagen wie reduzierter Geschwindigkeit, in ein Reparaturwerk ist somit möglich.
Die erfindungsgemäße Notfangeinrichtung kann zu jeder gebräuchlichen Wankstütze eingesetzt werden, insbesondere bei konventionellen Wankstützen mit einem stirnseitigen
Querlenker im Dachbereich oder aber auch bei Wankstützen, welche ein Kugelgelenk mit einem gesperrten Freiheitsgrad umfassen .
Es ist wesentlich, dass der Zapfen in der Ausnehmung
berührungslos geführt ist, die Wandung der Ausnehmung also nur nach Versagen der Wankstütze berührt. Aufgrund der
Kinematik miteinander über ein Kugelgelenk gekoppelter
Wagenkästen vollführt der Zapfen in Relation zu der
Ausnehmung im Betrieb, d.h. bei Kurven- oder Wannenfahrt und entsprechenden Nick- oder Gierwinkeln, eine bestimmte
Bahnkurve. Daher darf der Zapfen nicht spielfrei in der Ausnehmung geführt sein, da sonst Zwangskräfte auftreten und die Notfangeinrichtung beschädigen würden. Die Form der Ausnehmung kann an diese Bahnkurve angepasst sein,
vorteilhafter ist jedoch ein typischerweise ovale Ausführung, da diese einfacher herstellbar ist.
Dabei ist es vorteilhaft, die Notfangeinrichtung exakt in Wagenmitte über dem die Schienenfahrzeuge kuppelnden
Kugelgelenk anzuordnen, da dabei die Bahnkurve des Zapfens während des Betriebs die kleinste Fläche umschließt, die Ausnehmung daher mit den geringstmöglichen Abmessungen ausgeführt werden kann.
Eine weitere Verbesserung gegenständlicher Erfindung sieht vor, eine Überwachung der Notfangeinrichtung zu schaffen, sodass das Fahrpersonal, bzw. eine Steuereinrichtung
Informationen über den Zustand der Notfangeinrichtungen eines Zuges erhält.
Dazu kann beispielsweise ein Bauteil der Notfangeinrichtung mit einer Verformungsmeßeinrichtung (Dehnmeßstreifen) ausgestattet werden, sodass eine im Einsatzfall der
Notfangeinrichtung auftretende Belastung dieses Bauteils erkannt werden kann. Dieser Bauteil, z.B. der die Ausnehmung tragende Bauteil ist während des Normalbetriebs kraftfrei. Eine andere Lösung sieht eine elektrische Verbindung mittels eines Abreißdrahtes vor, welcher im Einsatzfall der
Notfangeinrichtung zerstört und die elektrische Verbindung dadurch unterbrochen wird. Dies kann beispielsweise durch die Kontaktstelle zwischen dem Zapfen und der Ausnehmung
erfolgen, wozu ein Draht um den Zapfen geführt ist, welcher im Einsatzfall der Notfangeinrichtung zerstört wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen beispielhaft:
Fig.l Notfangeinrichtung, Ansicht von oben.
Fig.2 Notfangeinrichtung, geschnitten.
Fig.3 Notfangeinrichtung in Einbaulage.
Fig.4 Notfangeinrichtung mit Bahnkurve des Zapfens. Ausführung der Erfindung
Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch eine
Notfangeinrichtung in einer Ansicht von oben. Es ist eine Notfangeinrichtung 1 dargestellt, umfassend eine erste
Führungseinrichtung 2 und eine zweite Führungseinrichtung 3. Die Notfangeinrichtung 1 ist in Gebrauchslage gezeigt, wie sie an Schienenfahrzeugen montiert zum Einsatz kommt. In gezeigtem Ausführungsbeispiel ist die erste
Führungseinrichtung 2 zweigeteilt aus einer Konsole 7 und einem Führungsteil 8 aufgebaut. Diese Teilung erleichtert die Montage, ist jedoch nicht wesentlich oder erforderlich, sie kann auch einstückig aufgebaut sein. Die erste
Führungseinrichtung 2 weist in ihrem Führungsteil 8 eine Ausnehmung 4 auf. Die zweite Führungseinrichtung 3 ist Form einer Konsole aufgebaut, wobei ein Zapfen aus der zweiten Führungseinrichtung 3 herausragt, d.h. die Längsachse des Zapfens ist normal zur Zeichnungsebene. In der gezeigten Gebrauchslage durchdringt der Zapfen 5 die Ausnehmung 4, berührt die Wandungen der Ausnehmung 4 jedoch nicht. Weiters sind die Führungseinrichtungen 2, 3 mit Befestigungsmitteln 6 zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit je einem
Wagenkasten ausgestattet. Die Führungseinrichtungen 2, 3 in der gezeigten Form können als Strangpreßprofile geformt sein oder mittels eines spanenden Verfahrens hergestellt werden. Jedoch sind auch andere Gußverfahren bzw.
Herstellungsmethoden möglich. Befestigung der
Führungseinrichtungen 2, 3 an den jeweils zugeordneten
Wagenkästen ist typischerweise eine Schraubverbindung vorzusehen, da solcherart eine optimale Montageabfolge gewährleistet werden kann. Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Notfangeinrichtung in einer geschnittenen Darstellung. Es ist ein Längsschnitt durch die Notfangeinrichtung 1 aus Fig.l dargestellt, wobei insbesondere das Eingreifen des Zapfens 5 in die Ausnehmung 4 ersichtlich ist.
Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine
Notfangeinrichtung in ihrer Einbaulage am Übergang zweier Schienenfahrzeuge. Es ist die Notfangeinrichtung 1 aus Fig.l in montierter Position am Übergang zwischen einem ersten Schienenfahrzeug 9 und einem zweiten Schienenfahrzeug 10 dargestellt, wobei die erste Führungseinrichtung 2, d.h.
deren Konsole 7 mit dem Wagenkasten des ersten
Schienenfahrzeugs 9 an dessen Stirnseite befestigt ist. Die zweite Führungseinrichtung 3 ist mit dem Wagenkasten des zweiten Schienenfahrzeugs 10 ebenfalls an dessen Stirnseite befestigt. Weiters ist an dieser Kuppelstelle eine Wankstütze angeordnet, somit ist eines der Schienenfahrzeuge 9, 10 ein fahrwerksloser Sänftenwagen. Diese Wankstütze umfasst eine erste Wankstützenkonsole 11, eine zweite Wankstützenkonsole 12 und einen sich zwischen den Wankstützenkonsolen 11, 12 erstreckenden Querlenker 13. Der Querlenker 13 ist dabei mit den Wankstützenkonsolen 11, 12 jeweils drehbeweglich
verbunden, die Wankstützenkonsolen 11, 12 sind fest und im Allgemeinen lösbar mit den Schienenfahrzeugen 9, 10
verbunden. Versagt die Wankstütze, beispielsweise aufgrund Bruchs des Querlenkers 13, so wird der Sänftenwagen mittels des Zapfens 5 in der Ausnehmung 4 gehalten und vor dem
Umstürzen bewahrt.
Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch Notfangeinrichtung mit Bahnkurve. Es ist ein Ausschnitt des Übergangs zweier Schienenfahrzeuge aus Fig.3 dargestellt, wobei die
rechnerisch ermittelte Bahnkurve 14 des Mittelpunkts des Zapfens 5 als gepunktete Linie gezeigt ist. Diese Bahnkurve 14 beschreibt alle, bei der gegebenen Geometrie der
Wankstütze und allen möglichen Nick- oder Gierwinkeln der Schienenfahrzeuge zueinander, sich jeweils ergebende
Positionen des Mittelpunkts des Zapfens 5. Dabei ist
ersichtlich, dass eine berührungslose Führung des Zapfens 5 in der Ausnehmung 4 gegeben sein muß, da diese Bauteile sonst betriebsmäßig kollidieren würden und unzulässige Zwangskräfte entstehen würden. Die Ausnehmung 4 ist so zu gestalten, dass bei jedem Winkel der Schienenfahrzeuge zueinander diese Berührungslosigkeit gegeben sein muß. Die Ausnehmung 4 kann dabei, wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel oval
gestaltet sein, es ist nicht erforderlich die Ausnehmung 4 an die Bahnkurve 14 anzupassen, d.h. die komplexe Kurvenform als Umfanglinie der Ausnehmung 4 entsprechend zu gestalten. Zur Verdeutlichung der Bahnkurve 14 sind alle weiteren
Bezugszeichen in Fig.4 nicht dargestellt.
Liste der Bezeichnungen
1 Notfangeinrichtung
2 Erste Führungseinrichtung
3 Zweite Führungseinrichtung
4 Ausnehmung
5 Zapfen
6 Befestigungsmittel
7 Konsole
8 Führungsteil
9 Erstes Schienenfahrzeug
10 Zweites Schienenfahrzeug
11 Erste Wankstützenkonsole
12 Zweite Wankstützenkonsole
13 Querlenker
14 Bahnkurve

Claims

Patentansprüche
1. Notfangeinrichtung (1) für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge (9, 10) , wobei eines der
Schienenfahrzeuge (9, 10) ein fahrwerksloser
Sänftenwagen ist und wobei die Schienenfahrzeuge (9, 10) über eine Wankstütze (11, 12, 13) verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste Führungseinrichtung (2) zur Anordnung an einem ersten Schienenfahrzeug (9) ausgebildet ist, welche eine Ausnehmung (4) umfasst, und
eine zweite Führungseinrichtung (3) , welche zur
Anordnung an einem zweiten Schienenfahrzeug (10) ausgebildet ist, welche einen Zapfen (5) umfasst, wobei in an den Schienenfahrzeugen montierter
Gebrauchslage der Zapfen (5) in der Ausnehmung (4) berührungsfrei geführt ist.
2. Notfangeinrichtung (1) für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge (9, 10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (5) bei jedem zwischen den Schienenfahrzeugen (9, 10) betriebsmäßig zulässigen Nick- oder Gierwinkel in der Ausnehmung (4) berührungsfrei geführt ist.
3. Notfangeinrichtung (1) für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge (9, 10) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Führungseinrichtung (2) und die zweite
Führungseinrichtung (3) zur lösbaren Befestigung mittels einer Schraubverbindung an den jeweils zugeordneten Schienenfahrzeugen (9, 10) ausgebildet ist .
4. Notfangeinrichtung (1) für zwei miteinander gekoppelte Schienenfahrzeuge (9, 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Notfangeinrichtung zur stirnseitigen Anordnung im Dachbereich an den
Schienenfahrzeugen (9, 10) ausgebildet ist.
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ATA50680/2018A AT521279B1 (de) 2018-08-09 2018-08-09 Notfangeinrichtung
PCT/EP2019/071043 WO2020030603A1 (de) 2018-08-09 2019-08-05 Notfangeinrichtung

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WO (1) WO2020030603A1 (de)

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