Beschreibung
Triebzug zur Personenbeförderung mit Wankabstützung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Triebzug zur Personenbe förderung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Danach ist ein Triebzug zur Personenbeförderung vorgesehen, mit zwei Endwa gen und wenigstens einem Trägerwagen, die jeweils mit end ständigen Fahrwerken ausgestattet sind, und fahrwerklosen Wa genübergangsmodulen, deren Anzahl diejenige der Trägerwagen um eins übersteigt und die entweder unmittelbar zwischen ei nem Endwagen und einem Trägerwagen oder unmittelbar zwischen zwei Trägerwagen angeordnet sind.
Solche Triebzüge benötigen für die fahrwerklosen Wagenüber- gangsmodule eine Abstützung hinsichtlich Wankbewegungen an benachbarten Trägerwagen, da sonst die Wagenanordnung des Triebzuges statisch Undefiniert ist.
Im Hinblick auf Straßenbahnen ist es bekannt, die Wagenüber- gangsmodule an beide benachbarten Trägerwagen anzukoppeln. Dies hat zur Folge, dass der von der Straßenbahn gebildete Zug nur als gesamte Einheit eine Wankbewegung vollführen kann. Diese Lösung für eine Wankabstützung ist jedoch bei be sonders langen Zügen und beim Befahren von Gleisverwindungen nicht geeignet, da eine Entgleisungssicherheit nicht ausrei chend gewährleistet wäre.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Triebzug zur Personenbeförderung, insbesondere auch für den Hochgeschwindigkeitsverkehr mit Zuglängen von bis zu etwa 400 m anzugeben, bei dem eine Entgleisungssicherheit in aus reichender Weise gegeben ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Triebzug dadurch gelöst, dass jedes Wagenübergangsmodul hinsichtlich seiner Wankbewegung jeweils ausschließlich, insbesondere an seiner von dem ihm näher gelegenen Endwagen entfernter gele-
genen Seite, mit wenigstens einem unmittelbar benachbarten Trägerwagen mittels einer Wankstützvorrichtung gekoppelt ist.
Demnach ist vorgesehen, dass jedes Wagenübergangsmodul aus schließlich an seinem unmittelbar benachbarten Trägerwagen abgestützt ist, was seine Wankbewegung angeht. Insbesondere ist jedes Wagenübergangsmodul an seiner dem ihm näher gelege nen Endwagen zugewandten Seite von dem dort unmittelbar be nachbarten Trägerwagen hinsichtlich einer Wankbewegung ent koppelt. In dieser Weise wird eine geeignete Entgleisungssi cherheit für den Triebzug insgesamt herbeigeführt.
Dabei kann ein Trägerwagen hinsichtlich seiner Wankbewegung mit beiden an ihn unmittelbar angrenzenden Wagenübergangsmo dulen gekoppelt sein. In dieser Weise bilden die drei mittle ren Wagen des Triebzuges eine in ihrer Wankbewegung gekoppel te Untereinheit des Triebzuges. Bei dieser Ausführungsform ist es günstig, wenn der mittlere Trägerwagen frei von einem Pantographen ist. Bei Auslegung des Trägerwagens ohne Panto- graph ermöglicht eine Wank-Kopplung von zwei Wagenübergangs modulen an diesen Triebwagen eine günstige Auslegung der Fahrwerke im Hinblick auf Wankbewegungen .
Der Triebzug kann wenigstens drei Trägerwagen, insbesondere auch fünf Trägerwagen oder mehr aufweisen, so dass auch die für den Hochgeschwindigkeitsverkehr gebräuchlichen Zuglängen realisierbar sind. Bei wenigstens drei vorgesehenen Trägerwa gen ergeben sich außerhalb der oben angesprochenen, in der Mitte des Triebzuges, gelegenen Untereinheit aus einem Trä gerwagen und zwei Wagenübergangsmodulen, weitere zweiteilige gekoppelte Untereinheiten, die jeweils von einem Trägerwagen und einem unmittelbar angrenzenden Wagenübergangsmodul gebil det sind.
Die Wankstützeinrichtungen nehmen Querkräfte im Dachbereich zwischen den Wagen auf, während Längs- und Vertikalbewegungen ermöglicht werden.
Bevorzugt ist jede Wankstützvorrichtung jeweils im Dachbe reich der einander zugewandten Enden eines zugeordneten Trä gerwagens und eines zugeordneten Wagenübergangsmoduls ange ordnet. In dieser Weise kann eine Kopplung der Wankbewegung zwischen dem Trägerwagen und dem Wagenübergangsmodul in wirk samer Weise herbeigeführt werden, während Nickbewegungen zwi schen dem zugeordneten Trägerwagen und dem zugeordneten Wa genübergangsmodul ermöglicht sind.
Diese beiden Funktionen können als ein Gelenkgetriebe ausge führt werden.
Das Gelenkgetriebe kann eine in Querrichtung orientierte Stange sein.
Das Gelenkgetriebe kann alternativ als Viergelenkgetriebe ausgeführt werden, das so gestaltet ist, dass es einen An griffspunkt annähernd in Längsrichtung führt.
Das Viergelenkgetriebe kann so gestaltet werden, dass die Ge lenke auf dem Übergangsmodul liegen, während der näherungs weise in Längsrichtung geführte Angriffspunkt am Trägerwagen liegt .
Jede Wankstützvorrichtung kann eine in Längsrichtung des Triebzuges verlaufende Kupplungsbalken aufweisen, die an dem zugeordneten Trägerwagen mittels eines sphärischen Lagers (drei Bewegungs-Freiheitsgrade) und an dem zugeordneten Wa genübergangsmodul mittels eines horizontal angeordneten Vier gelenkgetriebes (im Wesentlichen ein Bewegungs-Freiheitsgrad) gelagert ist.
Insbesondere können die Endwagen hinsichtlich ihrer Wankbewe- gungen von denjenigen angrenzender Wagenübergangsmodule ent koppelt sein. Dies führt zu einer erhöhten Seitenwindstabili tät der Endwagen und damit zu einer Reduktion ihrer Fahrzeug- masse .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zei gen :
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Triebzuges für Hochgeschwindigkeitsverkehr,
Figur 2 eine schematische Längsschnittsansicht eines Wagen übergangsmoduls des Triebzuges von Figur 1 mit an grenzenden Enden benachbarter Trägerwagen und
Figur 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Übergangsbereichs zwischen einem Wagenübergangsmo dul und einem Trägerwagen des Triebzuges von Figur 1 mit Querstange
Figur 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Übergangsbereichs zwischen einem Wagenübergangsmo dul und einem Trägerwagen des Triebzuges von Figur 1 mit Viergelenkgetriebe
Figur 1 zeigt einen Triebzug für den Hochgeschwindigkeitsver kehr mit zwei Endwagen 1, fünf Trägerwagen 2 und sechs Wagen übergangsmodulen 3. Sämtliche Endwagen 1 und Trägerwagen 2 sind jeweils mit endständigen Fahrwerken ausgestattet, wäh rend die Wagenübergangsmodule 3 fahrwerklos ausgebildet sind. Jedes Wagenübergangsmodul 3 stützt sich auf zwei benachbarten Wagen ab, bei denen es sich entweder um eine Kombination aus einem Endwagen 1 und einem Trägerwagen 2 oder eine Kombinati on aus zwei Trägerwagen 2 handelt.
Jedes der Wagenübergangsmodule 3 ist hinsichtlich seiner Wankbewegung jeweils ausschließlich an seiner von dem ihm nä her gelegenen Endwagen 1 entfernt gelegenen Seite mit einem unmittelbar benachbarten Trägerwagen 2 mittels einer
Wankstützvorrichtung 4 gekoppelt. Demgemäß sind die beiden Endwagen 1 gegenüber ihren jeweils unmittelbar angrenzenden
Wagenübergangsmodulen 3 hinsichtlich der Wankbewegungen ent koppelt .
Die Wankstützvorrichtungen 4 sind jeweils in Dachbereichen von Enden einander zugewandter Trägerwagen 2 und Wagenüber- gangsmodule 3 vorgesehen.
Wie Figur 1 veranschaulicht, bildet dabei der in der Mitte des Triebzuges gelegene Trägerwagen 2 gemeinsam mit den bei den jeweils seitlich sich an den Trägerwagen 3 anschließenden Wagenübergangsmodulen 3 eine Untereinheit 5 des Triebzuges, die hinsichtlich ihrer Wankbewegung vollständig untereinander gekoppelt ist, und zwar über die Wankstützvorrichtungen 4 in den beiden sich ergebenden Dach-Übergangsbereichen zwischen dem Trägerwagen 2 und dem jeweils sich daran unmittelbar an schließenden Wagenübergangsmodul 3.
Die weiteren, vorgesehenen Trägerwagen 2 und Wagenübergangs- module 3 bilden paarweise weitere Untereinheiten 6 des Trieb zuges, im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt vier. Dabei ist die Wankstützvorrichtung 4 bei jeder Untereinheit 6 jeweils zwischen dem Trägerwagen 2 und dem Wagenübergangsmo dul 3 angeordnet. Insgesamt ist der Triebzug somit aus den zwei Endwagen 1, der in der Mitte angeordneten dreiteiligen Untereinheit 5 und den vier zweiteiligen Untereinheiten 6 zu sammengesetzt .
In der schematischen Darstellung von Figur 1 sind Pantogra- phen des Triebzuges nicht dargestellt. Es ist jedoch hervor zuheben, dass der mittlere Trägerwagen 2 keinen Pantographen aufweist .
Aus Figur 2 wird ersichtlich, dass das Wagenübergangsmodul 3 auf einer (mehrteiligen) Kupplungsstange 7 zur Übertragung von Längskräften abgestützt ist, die jeweils an den Enden der an das Wagenübergangsmodul 3 angrenzenden Trägerwagen 2 gela gert ist und sich somit von dem einen Trägerwagen 2 unter dem Wagenübergangsmodul 3 hindurch bis zu dem anderen Trägerwagen
3 erstreckt. Die Enden der Kupplungsstange 7 sind in sphäri schen Lagern 8 gelagert, so dass Auslenkungen der Kupplungs stange 7 gegenüber den Trägerwagen 3 in alle Richtungen er möglicht sind.
In einem Übergangsbereich zwischen einander zugewandten Enden des in der Figur 2 links dargestellten Trägerwagens 2 und dem Wagenübergangsmodul 3 ist die Wankstützvorrichtung 4 horizon tal ausgerichtet angeordnet und stellt eine wanksteife Ver bindung zwischen dem Wagenübergangsmodul 3 und dem Trägerwa gen 2 her. Die Wankstützvorrichtung 4 weist einen Kupplungs balken 9 auf, der mit seinem dem Trägerwagen 3 zugeordneten Ende in einem sphärischen Lager 10 gelagert ist. Dabei liegt das sphärische Lager 10 auf derselben Vertikalachse wie das sphärische Lager 8 der Kupplungsstange 7 am selben Trägerwa gen 2.
Die Ausbildung der Wankstützvorrichtung 4 in einer ersten Ausführung mit einer Querstange 16 geht im Detail aus Figur 3 hervor. Im Dachbereich des Wagenübergangsmoduls 3 ist die Querstange 16 gelagert, z.B. mit Hilfe eines Lagerbocks 17 und eines Gelenkes 18. Im Dachbereich des Trägerwagens 2 ist die Querstange 16 ebenfalls gelagert, z.B. mit Hilfe eines Lagerbocks 20 und eines Gelenkes 19. Die Querstange 16 liegt also quer zur Fahrtrichtung und in gleicher Längsposition wie das sphärische Lager 8.
Dadurch sind das Wagenübergangsmodul 3 und der Trägerwagen 2 derart verbunden, dass bei auftretenden Nickbewegungen zwi schen dem Trägerwagen 2 und dem Wagenübergangsmodul 3 in Längsrichtung des Triebzuges Bewegungen möglich sind. In die ser Weise werden Nickbewegungen zwischen dem Wagenübergangs modul 3 und dem Trägerwagen 2 gestattet, während die
Wankstützvorrichtung 4 Wankbewegungen zwischen dem Trägerwa gen 2 und dem Wagenübergangsmodul 3 wirksam verhindert bzw. auf ein vorgegebenes Maß begrenzt. Gewisse parasitäre Wankbe wegungen, die aus auftretenden Nickbewegungen herrühren, tre ten dabei auf.
Die Ausbildung der Wankstützvorrichtung 4 mit Viergelenkge triebe geht im Detail aus Figur 4 hervor. Im Dachbereich des Wagenübergangsmoduls 3 ist die Kupplungsstange 9 gelagert, und zwar mit Hilfe eines Viergelenkgetriebes 11, von denen zwei Gelenke 12 an der Kuppelstange 9 und zwei andere Gelenke 13 an einer Haltestruktur 14 vorgesehen sind, die an einem Wagenkastenrohbau des Wagenübergangsmoduls 3 befestigt ist. Zwei zwischen den Gelenken 12, 13 vorgesehene, bewegliche Lenker 15 führen die Kupplungsstange 7 derart, dass sie sich bei einer auftretenden Nickbewegung zwischen dem Trägerwagen 2 und dem Wagenübergangsmodul 3 in Längsrichtung des Triebzu ges bewegen kann, insbesondere in Richtung auf die Mitte des Wagenübergangsmoduls 3. In dieser Weise werden Nickbewegungen zwischen dem Wagenübergangsmodul 3 und dem Trägerwagen 2 ge stattet, während die Wankstützvorrichtung 4 Wankbewegungen zwischen dem Trägerwagen 2 und dem Wagenübergangsmodul 3 wirksam verhindert bzw. auf ein vorgegebenes Maß begrenzt. Dies gilt auch für parasitäre Wankbewegungen, die aus auftre- tenden Nickbewegungen herrühren.