EP4482724B1 - Gelenkanordnung zum gelenkigen verbinden von zwei benachbarten wagenkästen eines spurgeführten fahrzeuges - Google Patents

Gelenkanordnung zum gelenkigen verbinden von zwei benachbarten wagenkästen eines spurgeführten fahrzeuges

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Publication number
EP4482724B1
EP4482724B1 EP23708173.2A EP23708173A EP4482724B1 EP 4482724 B1 EP4482724 B1 EP 4482724B1 EP 23708173 A EP23708173 A EP 23708173A EP 4482724 B1 EP4482724 B1 EP 4482724B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
articulated arm
bearing
end region
base plate
joint
Prior art date
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Active
Application number
EP23708173.2A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP4482724A1 (de
Inventor
Dietmar Busch
Arthur Kontetzki
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4482724A1 publication Critical patent/EP4482724A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4482724B1 publication Critical patent/EP4482724B1/de
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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 joint arrangement for connecting two adjacent car bodies of a track-guided vehicle, specifically with the features from the preamble of claim 1.
  • the invention relates in particular to a joint arrangement comprising a first articulated arm and a second articulated arm, which are articulated to one another in a joint plane by means of a joint bearing.
  • the joint bearing in particular has a pivot pin which forms a common pivot axis for the joint arrangement. This pivot pin is preferably supported on both sides by bearing shells of the joint arrangement.
  • the first articulated arm has a car body-side end region connected or connectable to a base plate of a first car body and an opposing end region with a first joint head
  • the second articulated arm has a car body-side end region connected to a base plate of a second car body and an opposing end region with a second joint head that is at least partially complementary to the first joint head.
  • WO 2005/023619 A1 reveals a modular joint design with the aim of permanently maintaining the joint connection and making the connecting component detachable for mounting on the vehicle.
  • Joint connections designed as spheroidal elastic joints absorb the longitudinal forces, transverse forces and vertical forces occurring between the adjacent car bodies during the movement of the multi-section rail vehicle.
  • the energy absorption element typically provided in or integrated into the joint bearing is a regeneratively designed energy absorption element, in particular an elastomer element, which serves only to dampen the tensile and impact forces transmitted via the joint connection during normal driving operation. It is known that this regeneratively designed energy absorption element absorbs forces up to a defined magnitude and transmits the forces exceeding this magnitude undamped into the vehicle underframe or car body.
  • a destructively designed energy-absorbing element is frequently used.
  • This element is designed, for example, to activate only after the energy absorbed by the regeneratively designed energy-absorbing element (e.g., in the ball joint bearing) has been exhausted, and then at least partially absorbs and dissipates the energy transferred through the force flow via the energy-absorbing element.
  • Deformation tubes are particularly suitable as destructively designed energy-absorbing elements, where the energy is deformed in a destructive manner. Through a defined deformation (plastic deformation) of a section of the deformation tube, the impact energy is converted into deformation work and heat.
  • An energy-absorbing element based on the principle of a deformation tube is characterized by a defined response force without force peaks.
  • deformation tubes are integrated into at least one of the articulated arms.
  • An articulated arm with an integrated deformation tube can thus be understood as a functional force transmission unit, wherein the articulated arm comprises a first force transmission element in the form of the deformation tube and a second force transmission element in the form of a rod end provided at the end face of the articulated arm. Both components are positively connected to each other in such a way that tensile and impact forces can be transmitted in the longitudinal direction of the joint assembly.
  • the destructively designed energy-absorbing element typically forms the end section of the articulated arm facing the car body, while the end face of the articulated arm corresponds to the rod end.
  • the end section of the articulated arm on the car body side is connected to the so-called base plate of the car body, in which the forces transmitted by the articulated arms of the joint arrangement are introduced, or from which the forces to be transmitted by the articulated arms of the joint arrangement are introduced from the car body into the associated articulated arm.
  • the ball joint at the end face of the first articulated arm of a joint assembly can generally engage with a correspondingly complementary ball joint at the end face of the second articulated arm of an adjacent car body.
  • the force flow runs from the base plate of the first car body, via the energy-absorbing element (preferably designed to be destructive), which may be integrated into the first articulated arm, through the first ball joint, to the second articulated arm, which is associated with the adjacent second car body.
  • the second articulated arm can also be equipped with a destructively designed energy-absorbing element.
  • the second articulated arm only has a joint head at its end section, while the end section facing the car body is essentially rigidly connected directly to the base plate of the second car body.
  • the first articulated arm can also be free of a destructive energy-absorbing element, with this element being assigned to the second articulated arm.
  • FIG 1 shows an example of such a joint arrangement 1 known from the prior art, comprising a first articulated arm 10 and a second articulated arm 20.
  • the joint arrangement 1 has a drive element 50, wherein a first end region 51 of the drive element 50 is operatively connected to a (in Figure 1
  • the chassis in particular the bogie, can be positioned below the articulation assembly 1 (not shown).
  • a car body-side end region 11 of the first articulated arm 10 is connected or connectable to a base plate 2 of a first car body, while a front end region 12 of the first articulated arm 10, opposite the car body-side end region, is provided with a first articulating head 15.
  • the second articulated arm 20 has a car body-side end region 21, connected or connectable to a base plate 4 of a second car body, and an opposite front end region 22 with a second articulating head 25 that is at least partially complementary to the first articulating head 15.
  • the first articulating head 15 of the first articulated arm 10 can be designed as a fork joint and the second articulating head 25 of the second articulated arm 20 as a hinge joint.
  • the first rod end 15 of the first articulated arm 10 and the second rod end 25 of the second articulated arm 20 are articulated to each other via a spherical bearing 30.
  • the spherical bearing 30 has a pivot pin 31, which defines the bearing axis Z, common to the joint arrangement 1 and acting as the pivot axis.
  • the spherical bearing 30 also has bearing cups 32 on both sides of the rod ends 15, 25, in order to support the pivot pin 31 of the spherical bearing 30 on both sides.
  • the second end region 52 is connected to the bearing shells 32 arranged on both sides.
  • the pivot pin 31 of the spherical bearing 30 is designed as a horizontally extending bolt 31 perpendicular to the longitudinal direction of the spherical assembly 1.
  • the joint arrangement 1 Energy-absorbing devices in the form of destructively designed energy-absorbing elements 13a, 23a are integrated into the first and second articulated arms 10, 20 such that the force flow of the tensile and impact forces occurring during normal driving operation and to be transmitted by the articulation assembly 1 runs through the articulated arms 10, 20, the articulating bearing 30, the articulating pin 31, and the energy-absorbing elements 13a, 23a integrated into the respective articulated arms 10, 20 and the respective base plates 2, 4 into the car body.
  • the deformation tube 13a or 23a is clamped between a conical ring (not shown) and a ring segment on the one hand, and an end plate 13b, 23b, which acts as a pressure plate, on the other.
  • the end plate 13b is connected to the respective base plate 2, 4 by means of fastening elements, in particular screws.
  • the force flow then continues from the joint bearing 30 or joint pin 31 to the second joint head 25, designed as a joint eye, at the end section 22 of the second joint arm 20, and finally via the destructive energy absorption element integrated in the end section of the second joint arm 20 on the side of the car body to the base plate. 4 of the (not explicitly shown) second car body.
  • the two deformation tubes 13a and 23a are designed such that when an energy threshold transmissible by the force flow through the respective deformation tubes 13a and 23a is exceeded, plastic deformation of the respective elements occurs.
  • the base plates 2 and 4 of the respective car bodies are displaced relative to each other in the longitudinal direction of the articulation assembly 1.
  • the joint arrangement shown combines the total stroke occurring during energy consumption from the individual longitudinal strokes of the respective destructively designed energy-consuming elements 13 and 23 integrated in the first and second joint arms 10 and 20 respectively, and the individual longitudinal stroke of the regeneratively designed energy-consuming element (elastomer element) provided in the joint bearing 30.
  • the force flow to be transmitted between the adjacent car bodies must be transmitted directly via the respective base plates 2 and 4, whereby only a predetermined maximum force flow may be directed via the joint connection formed with the articulated arms 10 and 20 and the joint bearing, so that a predictable and, in particular, predefined sequence of events can be achieved in the event of a crash.
  • the object of the invention is to further develop a joint arrangement in such a way that in the event of a crash, i.e., when a predefined permissible operating load, in particular impact force, is exceeded, maximum energy consumption can be achieved with a predetermined sequence of events, whereby the largest possible total stroke within the joint arrangement should be provided while simultaneously minimizing the available installation space for the joint arrangement.
  • a joint arrangement for connecting two adjacent car bodies of a rail vehicle comprises a first articulated arm, which has a car body-side end section connected or connectable to a base plate of the first car body and an opposite end section with a first articulating head.
  • the joint arrangement further comprises a second articulated arm, which has a car body-side end section connected or connectable to a base plate of the second car body and an opposite end section with a second articulating head that is at least partially complementary to the first articulating head, in order to be articulated with it.
  • the first and second articulating heads are articulated in a joint plane.
  • a spherical bearing with a pivot pin is provided, the pivot pin forming a common pivot axis for the joint assembly.
  • the spherical bearing has bearing shells for supporting the pivot pin on both sides.
  • the joint assembly includes at least one integrated energy absorption device, comprising at least one destructive energy absorption element assigned to one of the articulated arms.
  • the joint assembly has a drive element connected to one of the articulated arms. This drive element has a first end region which, in its installed position on the vehicle, can be brought into operative contact with a chassis or bogie located below the joint assembly, and a second end region via which the drive element is connected to the first articulated arm.
  • the drive element in the first end region is characterized by a drive axis oriented perpendicular to the longitudinal axis, which, particularly when the drive element interacts with the chassis or bogie, coincides with a central axis of a receiving device provided on the chassis or bogie.
  • the first and second end regions of the drive element are offset from each other in the axial direction, i.e., in the longitudinal direction of the joint assembly.
  • the drive element is cranked between the first and second end regions, creating a clearance between the drive element and the outer circumference of the joint assembly.
  • connection area between the first and second end regions of the drive element is designed or shaped such that a clearance extending longitudinally along the joint assembly in its installed position is formed between the outer contour of the drive element and the outer circumference of the articulated arms and the articulated bearing.
  • the connection area, or the outer circumference formed by it, on the side facing the second base plate, extends over a portion of its length at a distance from the articulated forks and articulated bearing.
  • drive element here refers to the drive mechanism. This can be integral or multi-part.
  • the cranked design of the drive element according to the invention allows the relative movement of the coupled joint arms with respect to the base plate associated with the second joint arm, while accommodating components arranged around the outer circumference of the joint arms and their connections to the respective base plates.
  • the clearance thus created above the first end region of the drive element allows for the accommodation of the portion of the base plate located below the axis of the second joint arm, so that the drive element connected to the first joint arm can be moved considerably further in the longitudinal direction of the joint assembly compared to prior art designs, thus enabling a greater overall stroke.
  • joint bearings and joint arms are designed and dimensioned with respect to their outer circumference to move through the base plate, especially through the through-hole provided for supporting the respective joint arm.
  • the maximum stroke is limited, at the latest by the interaction of stop surfaces on the drive element with the base plate, if the permissible load is exceeded.
  • the cranked design also allows for a freer design of the connection area of the driver to the articulated arm; this no longer necessarily has to take place in the area of the joint bearing.
  • the distance between the drive element and the outer circumference of the joint assembly, described as a free space relative to the outer circumference of the joint assembly when viewed in the longitudinal direction, is preferably selected and designed such that the drive element connected to the first joint arm is suitable to, when a predefined maximum impact load is exceeded and relative movement of the joint arms connected to each other is considered to the base plate connected to the second joint arm in the longitudinal direction, extends into the to move within the area of the vertical plane described by the base plate and beyond.
  • This design offers the advantage of a possible relative movement of an articulated arm connected to the drive element with respect to the base plate of the articulated arm connected to it, such that the entire joint bearing and also parts of the first articulated arm move through it, thereby achieving a significantly longer stroke and utilizing more energy to dissipate this energy input as deformation work than with conventional solutions.
  • the deformation tube is supported at least indirectly on one side at its joint-side end region by the base plate assigned to the second articulated arm, extending away from the joint bearing.
  • the deformation tube is cantilevered.
  • the second articulated arm has, in its car body-side end region, a first bearing section for at least indirect support on the base plate and a guide section downstream of this in this direction. In its installed position, the guide section projects at least partially into the deformation tube and rests against the inner surface of the deformation tube.
  • An expansion section is provided between the bearing section and the guide section.
  • This expansion section interacts with the deformation tube when a maximum permissible impact load is exceeded, thereby expanding and dissipating impact energy.
  • the second articulated arm and the articulated bearing connected to it at least partially, preferably completely, enter the deformation tube and are guided along its inner circumference by the guide section.
  • the guide section on the second articulated arm leads the expansion section located between it and the bearing section.
  • the resulting free space between the articulated bearing and the drive element allows either only the second articulated arm to plunge through the base plate into the deformation tube, or the second articulated arm to plunge together with at least a portion of the articulated bearing, or even a portion of the first articulated arm.
  • the movement is determined by the design and dimensioning of the outer circumferential surfaces of the articulated arms and the articulated bearing such that a surface area is provided for interaction with a stop on or in the base plate.
  • the drive element, first articulated arm, and base plate are integrally formed. This results in a division into a rigid articulated arm and an articulated arm designed for destructive energy absorption.
  • the cranked design of the drive element allows for better separation of the car body loads from the articulated loads, thus enabling a more economical and lighter design of the individual components.
  • the drive element is designed and configured such that the drive axis, which can be described as the first end area for interaction with a chassis or bogie, lies in a plane defined by the bearing axis of the articulated bearing and a perpendicular to this and to the longitudinal direction of the joint arrangement, in particular the extension of which intersects the pivot axis.
  • the drive element is designed and configured such that the drive axis, which describes the first end region for interaction with a chassis or bogie, is offset from a plane described by the pivot axis of the joint bearing and a perpendicular to this and to the longitudinal direction, in particular the extension of which runs offset from the pivot axis.
  • the spherical bearing may not fully engage the deformation tube, or, in the case of a particularly shortened design of the first articulated arm and the connection of the first end of the drive element in the area of the rod end, it may not engage at all.
  • the distance between the base plates achievable through shortening, when the permissible operating load is exceeded, then corresponds to the dimensions of the first articulated arm.
  • the deformation tube has a first section at its articulated end that is rigidly connected to the bearing section of the articulated arm.
  • This first section has a larger cross-section compared to a second, larger section located further towards the car body end of the deformation tube (the freely cantilevered end of the deformation tube).
  • the articulated arm is clamped in the area of its bearing section between the base plate and this section of the deformation tube located further towards the car body end, and in the area of the guide section, it rests against the inner surface of this section of the deformation tube located further towards the car body end.
  • This section located further towards the car body on the deformation tube, forms at least the theoretically available area of the deformation tube for expansion in the event of a crash and a subsequent guide area for the articulated arm, which in this case is movable relative to the base plate.
  • the guide section of the articulated arm projects at least partially into this section of the deformation tube, which extends further towards the car body end area.
  • the cross-section of this section is smaller compared to the cross-section of the deformation tube in the first section at the articulated end area. Since, on the one hand, the guide section of the articulated arm is located on the inner surface of the section that is (still) not widened before the energy absorption device is activated, the deformation tube extends further towards the car body end area.
  • the guide section of the articulated arm runs along the surface of the unexpanded cross-section of the section further towards the car body end, thus providing axial guidance.
  • This guidance prevents unwanted tilting of the deformation tube during deformation, ensuring that the plastic deformation, particularly the expansion of the deformation tube, proceeds predictably and in a defined manner.
  • the leading guidance during expansion prevents uncontrolled buckling of the deformation tube.
  • the length of the deformation tube does not necessarily have to be dimensioned such that the guidance via the guide section of the articulated arm is maintained until the end position of the articulated bearing is reached when the permissible operating load is exceeded. Due to the freely cantilevered connection of the deformation tube, the guide section can also move out of it, while still utilizing the full length of the deformation tube for energy absorption.
  • the expansion of the deformation tube outside the first section, which is provided for connection to the base plate in the articulated end region, is achieved by the shaping between the bearing section and the guide section on the articulated arm in the car body-side end region, caused by the cross-sectional difference. This is accomplished by the transition area interacting directly with the inner circumference or inner surface of the deformation tube.
  • the section adjoining the first section rigidly connected to the base plate and intended for deformation expands further towards the car body-side end region.
  • the guide section on the articulated arm in the section of the deformation tube further towards the car body-side end region always precedes the expansion.
  • bearing section and the guide section in the car body-side end region of the articulated arm are integrally designed, and the transition area between the bearing section and the guide section on the articulated arm is...
  • conical forming at least one conical surface for interaction with the inner circumference of the deformation tube.
  • the bearing section and the guide section of the car body-side end region of the articulated arm can be integrally designed, with a separate conical ring for interaction with the inner circumference of the deformation tube.
  • This ring connects to the guide section after the bearing section and forms the expansion section on the articulated arm.
  • the connection can be achieved, in particular, by force-fit or positive locking.
  • the articulated arm can also be formed in multiple parts at its car body-side end region, with the individual components being connected to each other or coupled in a force-transmitting manner.
  • the bearing section and guide section of the car body-side end region of the articulated arm are formed from coupled and coaxially arranged separate components, in particular a bearing component integrally formed with the rod end and a guide component, and a conical ring forming the expansion section is used for interaction with the inner circumference of the deformation tube. provided, which is integrally formed with the bearing component or the guide component.
  • the bearing section and guide section of the car body-side end region of the articulated arm are formed from interconnected and coaxially arranged separate components, in particular a bearing component integrally formed with the rod end and a guide component.
  • a conical ring forming the expansion section is provided for interaction with the inner circumference of the deformation tube, and this ring is connected to the bearing component or the guide component by force-fit or form-fit.
  • the separate provision of the conical ring offers the same advantages as the separate provision with an integral design of the bearing section and guide section.
  • the articulated arm is advantageously clamped without play between the base plate and the section of the deformation tube extending towards the car body end region, which forms the deformation section, via the conical ring or conical surface. This allows the articulated arm, with its car body end region, to be connected to the base plate in a force-transmitting manner, or supported within it, in a simple way.
  • the articulated arm is clamped between the base plate and the deformation tube in such a way that, when a predetermined operating load is exceeded, the articulated arm moves towards the car body-side end area of the deformation tube and plastically deforms the section of the deformation tube that lies further towards the car body-side end area, thereby expanding its cross-section.
  • this element is located between a section connected to the car body side.
  • the end area of the articulated arm is clamped to a conical ring coupled to a front plate connected to the base plate via fastening devices.
  • the first joint head is designed as a fork joint and the second joint head of the articulating bearing as a hinge eye.
  • the alternative design is also possible with appropriate modification.
  • regenerative energy consumption is preferably provided in all designs.
  • FIG. 2 illustrates a first advantageous embodiment of a joint arrangement according to the invention 1.
  • Figure 3 Figure 1 shows, in a simplified schematic representation, the integration of such an articulation assembly 1 in a rail vehicle 3, in particular for connecting two carriages 26 and 27 arranged one behind the other.
  • a coordinate system is shown as an example for the articulation assembly 1.
  • the X-direction describes the longitudinal direction, which, in the installed position of the articulation assembly 1, coincides with the longitudinal direction of the rail vehicle and, in particular, with the axes of the articulation arms, which are coaxial in the unarticulated state. This is denoted by L.
  • the Y-direction describes the lateral direction, i.e., perpendicular to the longitudinal direction, and the Z-direction describes the vertical direction.
  • the joint arrangement 1 comprises a first articulated arm 10 and a second articulated arm 20.
  • a car body-side end region 11 of the first articulated arm 10 is connected or connectable to a base plate 2 of a first car body 6, while a front end region 12 of the first articulated arm 10, opposite the car body-side end region, is provided with a first joint head 15.
  • the second articulated arm 20 has a car body-side end region 21, connected or connectable to a base plate 4 of a second car body 7, and an opposite front end region 22 with a second joint head 25 that is at least partially complementary to the first joint head 15.
  • the first joint head 15 of the first articulated arm 10 is designed as a fork joint
  • the second joint head 25 of the second articulated arm 20 is designed as a hinge joint.
  • the first rod end 15 of the first articulated arm 10 and the second rod end 25 of the second articulated arm 20 are articulated to each other via a spherical bearing 30.
  • the spherical bearing 30 has a pivot pin 31, which defines the bearing axis Z, common to the joint assembly 1 and acting as the pivot axis.
  • the pivot pin 31 of the spherical bearing 30 is designed as a horizontally extending bolt perpendicular to the longitudinal direction of the joint assembly 1.
  • the spherical bearing 30 also has bearing shells 32 on both sides of the rod ends 15, 25 in order to support the pivot pin 31 of the spherical bearing 30 on both sides.
  • the bearing shells 32 are formed directly by the first articulated arm 10, in particular by the end section 12 of the first articulated arm.
  • the end section 12 is designed as a split articulated fork. The split preferably occurs in a horizontal plane that can be described by the X and Y directions. Other embodiments are also conceivable, whereby the Figure 2 The depicted design allows for a particularly compact version.
  • the first articulated arm 10 is directly connected to the base plate 2, preferably as an integral component thereof. Furthermore, the first articulated arm 10 also includes a drive element 50, wherein a first end region 51 of the Drive element 50 in operative connection with a (in Figure 2 not, but in the Figure 3 The chassis, in particular the bogie 5 of the rail vehicle 3, can be arranged below the joint arrangement 1 (as shown).
  • the second end section 52 facing away from the first end section 51, is connected to the first articulated arm 10 at the car body-side end section 11.
  • the base plate 2, articulated arm 10, and driver 50 are designed as an integral component.
  • the driver 50 extends vertically downwards from the base plate 2 to the bogie 5 in its installed position.
  • the driver element 50 can be configured in various ways at the first end section 51 for interaction with a chassis or bogie 5; preferably, it is designed as a pin and characterized by a driver axis M, or, if designed as a pin, a pin axis, which coincides with the center axis of a receiving area on the bogie 5 and is oriented perpendicular to the longitudinal direction of the articulated assembly 1.
  • the drive shaft M extends in the version according to Figure 2 preferably in a joint axis Z defined by the articulated bearing 30 and a plane perpendicular to this axis in the vertical direction and perpendicular to the longitudinal direction.
  • the drive axis M runs through a joint point G defined by the joint axis Z and the longitudinal direction, in particular by the intersection of the articulated arms 10, 20 coupled via the bearing axis.
  • the two end regions 51 and 52 are arranged with an offset relative to each other in the longitudinal direction of the joint assembly 1.
  • the drive element 50 is connected in the second end region 52 to the car body-side end region 11 of the first articulated arm 10; preferably, the connection is made in the area of the connection of the first articulated arm 10 to the base plate 2.
  • the cranked design is achieved by forming a clearance 53 between the drive element 50 and the articulated arms 10, 20 and the articulated bearing 30 in the circumferential direction.
  • This clearance extends longitudinally over a portion of the length of the articulated bearing 30 and the second articulated arm 20, and vertically essentially along the outer circumference of the joint assembly within this length range.
  • the connection of the second end section 52 is made in the Figure 2 The depicted formation is spaced apart from the end face 12 of the articulating arm 10 and thus outside the articulating bearing 30.
  • the training according to the Figures 2 and 3 The device is characterized by the fact that an energy absorption device 6 is provided only on one side of the joint assembly 1. Here, it is located at the connection 7 between the second articulated arm 20 and the second base plate 4 and comprises a deformation tube 8, which is at least indirectly supported on one side in the base plate 4, in particular is rigidly connected to it, and extends freely cantilevered from the base plate 2 towards the car body and thus away from the articulated bearing 31.
  • the structure of the energy absorption device 6 is shown in detail in a sectional view for the embodiment according to [reference to figure]. Figure 2 in Figure 4 reproduced.
  • the deformation tube 8 is supported at one end 16, extending away from the articulating bearing 30, by its articulating end region 16 on one side and at least indirectly on the base plate 4 associated with the second articulating arm 20. In the illustrated case, the deformation tube 8 is clamped between two partial plates of the base plate 4.
  • the second articulating arm 20 has, in its car body-side end region 21, a first bearing section 24 for at least indirect support on the base plate 4 and a guide section 28, which projects at least partially into the deformation tube 8 and is located on the inner surface 9 of the deformation tube 8.
  • the deformation tube 8 has a section 17 at its articulated end region 16 which is rigidly connected to the bearing section 24 of the articulated arm 20 and which has a larger cross-section compared to a section 18 located further towards the car body end region 19 of the deformation tube 8, wherein the articulated arm 20 is clamped in the region of its bearing section 24 between the base plate 4 and this section 18 of the deformation tube 8 located further towards the car body end region and in the region of the guide section 28 rests on the inner surface 9c of this section 18 of the deformation tube 8 located further towards the car body end region.
  • the bearing section 24 and the guide section 28 of the car body-side end area 21 of the second articulated arm 20 are integrally designed and a transition area 29 between bearing section 24 and guide section 28 on the articulated arm 20 is conical with the formation of at least one conical surface 33 for interaction with the inner circumference 9 of the deformation tube 8.
  • the Figure 5 shows the joint arrangement 1 according to Figure 2 after a crash. This shows that a portion of the rigid articulated arm 10 plunges into the deformation tube 8, plunging in as far as the area of the spherical bearing 30. This is possible because the dimensions describing the outer circumference of the articulated arms 10 and 20 and the spherical bearing 30 up to the stop 40 are smaller in the installed state than those of the through-opening through the base plate 4. Furthermore, the clearance 53 allows the lower end region of the base plate to be engaged and thus moved away from it when the drive element 50 is moved towards the second base plate 4.
  • Figure 6a a second version is shown in a view according to Figure 2 with anti-climbing protection.
  • the only difference lies in the arrangement of the drive axis M of the first end section 51 relative to the pivot point G or the pivot bearing plane, with an offset from it.
  • the second subsection 52 of the drive part 50 is located on the first articulated arm 10 in the area of the pivot bearing 30, but this is shifted far towards the car body-side end section of the first articulated arm 10.
  • the articulated arm 20, in particular the rod end 25, is extended longitudinally.
  • the rod end 25 is designed as a fork eye, and its outer dimensions in the circumferential direction, i.e., the cross-section up to the bearing part of the articulated arm, are dimensioned such that the rod end can at least partially immerse itself in the deformation tube 8 mounted on the base plate 4.
  • the rod end can at least partially immerse itself in the deformation tube 8 mounted on the base plate 4.
  • only the area directly supported in the region of the second base plate 4, in particular the bearing section, the downstream widening section, and the guide section in the car body-side end region of the second articulated arm 20 are equipped with a cylindrical profile.
  • Figure 6b The figure shows the position in the event of a crash, which is characterized by the fact that, due to the direct connection of the drive element 50 to the spherical bearing area 30, the two base plates 2 and 4 are moved together to a distance defined by the longitudinal extension of the spherical bearing 30.
  • Each articulated arm in this case articulated arm 20, is assigned destructive energy-consuming devices 6.
  • the integration of further destructive energy consumption into the first articulated arm is conceivable, but not shown.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gelenkanordnung zum gelenkigen Verbinden von zwei benachbarten Wagenkästen eines spurgeführten Fahrzeuges, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die Erfindung betrifft damit insbesondere eine Gelenkanordnung, umfassend einen ersten Gelenkarm sowie einen zweiten Gelenkarm, welche mit Hilfe eines Gelenklagers in einer Gelenkebene gelenkig miteinander verbunden sind. Das Gelenklager weist insbesondere einen Gelenkzapfen auf, welcher eine für die Gelenkanordnung gemeinsame Schwenkachse bildet. Dieser Gelenkzapfen ist vorzugsweise beidseitig über Lagerschalen der Gelenkanordnung abgestützt. Der erste Gelenkarm weist einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte eines ersten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich und einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich mit einem ersten Gelenkkopf auf, während der zweite Gelenkarm einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte eines zweiten Wagenkastens verbundenen Endbereich und einem gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich mit einem zum ersten Gelenkkopf zumindest bereichsweise komplementär ausgebildeten zweiten Gelenkkopf aufweist.
  • Gelenkanordnungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Stellvertretend wird auf die Druckschriften EP 1884 434 B1 , DE 201 21 562 U1 und WO 2020/035196 A1 und verwiesen. Eine permanente strukturelle Verbindung zwischen zwei Schienenfahrzeugunterbaugruppen ist ferner aus EP 3 626 573 B1 vorbekannt.
  • WO 2005/023619 A1 offenbart eine Gelenkausführung in modularer Bauweise mit dem Ziel, die Gelenkverbindung dauerhaft zu erhalten und das Anschlussbauteil zur Montage am Wagen davon lösbar zu gestalten.
  • Als Sphäroelastikgelenke ausgebildete Gelenkverbindungen nehmen die bei der Fahrt des mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges zwischen den benachbarten Wagenkästen auftretenden Längskräfte, Querkräfte und vertikalen Kräfte auf.
  • Bei der fahrdynamischen Auslegung einer Gelenkanordnung ist allerdings neben den im Betrieb auftretenden Belastungen auch das Crashverhalten zu berücksichtigen. Hierbei ist zu beachten, dass das im Gelenklager üblicherweise vorgesehene bzw. in dieses integrierte Energieverzehrelement ein regenerativ ausgebildetes Energieverzehrelement, insbesondere Elastomer-Element ist, welches lediglich zum Abdämpfen der beim normalen Fahrbetrieb über die Gelenkverbindung übertragenen Zug- und Stoßkräfte dient. Es ist bekannt, dass dieses regenerativ ausgebildete Energieverzehrelement Kräfte bis zu einer definierten Größe aufnimmt und die darüberhinausgehenden Kräfte ungedämpft in das Fahrzeuguntergestell bzw. in den Wagenkasten weiterleitet. Dadurch werden zwar Zug- und Stoßkräfte, welche während des normalen Fahrbetriebs zwischen den einzelnen Wagenkästen auftreten, in dieser regenerativen Stoßsicherung absorbiert, bei Überschreiten der Betriebslast aber, etwa beim Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis oder bei einem abrupten Abbremsen des Fahrzeugs, reicht dieses üblicherweise im Gelenklager integrierte Energieverzehrelement nicht mehr für einen Verzehr der insgesamt anfallenden Energie aus. Deshalb sind in einem Crashfall weitere Stoßsicherungen, insbesondere in Gestalt von destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelementen, in das Energieverzehrkonzept des Gesamtfahrzeuges mit einzubeziehen, so dass die anfallende Stoßenergie direkt in der Gelenkanordnung oder im Fahrzeuguntergestell aufgenommen werden kann. Ansonsten nämlich würde der Wagenkasten extremen Belastungen ausgesetzt und unter Umständen beschädigt oder gar zerstört werden. Bei Schienenfahrzeugen läuft in solch einem Fall der Wagenkasten zudem Gefahr zu entgleisen.
  • Mit dem Ziel, das Fahrzeuguntergestell gegen Beschädigungen bei starken Auffahrstößen zu schützen, kommt häufig ein destruktiv ausgebildetes Energieverzehrelement zum Einsatz, welches beispielsweise derart ausgelegt ist, dass es erst nach Ausschöpfung des Arbeitsverzehrs des beispielsweise im Gelenklager vorgesehenen regenerativ ausgebildeten Energieverzehrelements anspricht und die durch den Kraftfluss über das Energieverzehrelement übertragene Energie zumindest teilweise absorbiert und abbaut. Als destruktiv ausgebildete Energieverzehrelemente kommen insbesondere Verformungsrohre in Frage, bei denen in destruktiver Weise durch eine definierte Verformung (plastische Verformung) eines Abschnittes des Verformungsrohres die Stoßenergie in Verformungsarbeit und Wärme umgewandelt wird.
  • Ein Energieverzehrelement, welches auf dem Prinzip eines Verformungsrohrs basiert, zeichnet sich dadurch aus, dass es eine definierte Ansprechkraft ohne Kraftspitzen aufweist. Derartige Verformungsrohre sind gemäß den bekannten Ausführungen aus dem Stand der Technik in zumindest einem der Gelenkarme integriert. Ein Gelenkarm mit einem darin integrierten Verformungsrohr ist somit als eine funktionelle Kraftübertragungseinheit zu verstehen, wobei der Gelenkarm dabei aus einem ersten Kraftübertragungselement in Gestalt des Verformungsrohres und einem zweiten Kraftübertragungselement in Gestalt eines am stirnseitigen Endbereich des Gelenkarmes vorgesehenen Gelenkkopfes ausgebildet ist. Beide Bauteile sind derart kraftschlüssig miteinander verbunden, dass Zug- und Stoßkräfte in Längsrichtung der Gelenkanordnung übertragbar sind. Dabei bildet das destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement in der Regel den wagenkastenseitigen Endabschnitt des Gelenkarmes, während der stirnseitige Endabschnitt des Gelenkarmes dem Gelenkkopf entspricht. Grundsätzlich ist der wagenkastenseitige Endabschnitt des Gelenkarmes mit der sogenannten Grundplatte des Wagenkastens verbunden, in welcher die von den Gelenkarmen der Gelenkanordnung übertragenen Kräfte eingeleitet werden bzw. von welcher die von den Gelenkarmen der Gelenkanordnung zu übertragenden Kräfte vom Wagenkasten in den zugehörigen Gelenkarm eingeleitet werden.
  • Der Gelenkkopf am stirnseitigen Endabschnitt des ersten Gelenkarmes einer Gelenkanordnung ist allgemein mit einem entsprechend komplementär hierzu, am stirnseitigen Endabschnitt des zweiten Gelenkarmes der Gelenkanordnung ausgebildeten Gelenkkopf eines benachbarten Wagenkastens in Eingriff bringbar. Bei der Übertragung von Zug- und Stoßkräften läuft der Kraftfluss von der Grundplatte des ersten Wagenkastens über das ggf. im ersten Gelenkarm integrierte, vorzugsweise destruktiv ausgebildete Energieverzehrelement, den ersten Gelenkkopf zum zweiten Gelenkarm, welcher dem benachbarten zweiten Wagenkasten zugeordnet ist. Der zweite Gelenkarm kann entweder ebenfalls mit einem destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelement ausgerüstet sein. Denkbar allerdings wäre auch, dass der zweite Gelenkarm lediglich an seinem stirnseitigen Endabschnitt einen Gelenkkopf aufweist, während der wagenkastenseitige Endabschnitt direkt mit der Grundplatte des zweiten Wagenkastens im Wesentlichen starr verbunden ist. In Analogie kann auch der erste Gelenkarm frei von einem destruktiven Energieverzehrelement sein und dieses dem zweiten Gelenkarm zugeordnet.
  • Die Figur 1 zeigt beispielhaft eine derartig aus dem Stand der Technik bekannte Gelenkanordnung 1 mit einem ersten Gelenkarm 10 und einem zweiten Gelenkarm 20. Die Gelenkanordnung 1 weist ein Mitnehmerelement 50 auf, wobei ein erster Endbereich 51 des Mitnehmerelements 50 in Wirkverbindung mit einem (in Figur 1 nicht gezeigten) unterhalb der Gelenkanordnung 1 anzuordnenden Fahrwerk, insbesondere Drehgestell, bringbar ist. Ein wagenkastenseitiger Endbereich 11 des ersten Gelenkarms 10 ist mit einer Grundplatte 2 eines ersten Wagenkastens verbunden oder verbindbar, während ein dem wagenkastenseitigen Endbereich des Gelenkarms 10 gegenüberliegender stirnseitiger Endbereich 12 des ersten Gelenkarms 10 mit einem ersten Gelenkkopf 15 versehen ist. In gleicher Weise weist der zweite Gelenkarm 20 einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte 4 eines zweiten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich 21 sowie einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich 22 mit einem zum ersten Gelenkkopf 15 zumindest bereichsweise komplementär ausgebildeten zweiten Gelenkkopf 25 auf. Beispielsweise kann der erste Gelenkkopf 15 des ersten Gelenkarms 10 als Gelenkgabel und der zweite Gelenkkopf 25 des zweiten Gelenkarms 20 als Gelenkauge ausgeführt sein. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Ausführungsformen in Frage. Der erste Gelenkkopf 15 des ersten Gelenkarms 10 und der zweite Gelenkkopf 25 des zweiten Gelenkarms 20 sind über ein Gelenklager 30 gelenkig miteinander verbunden. Hierzu weist das Gelenklager 30 einen Gelenkzapfen 31 auf, welcher die für die Gelenkanordnung 1 gemeinsame als Schwenkachse fungierende Lagerachse Z definiert. Das Gelenklager 30 weist ferner beidseitig der Gelenkköpfe 15, 25 Lagerschalen 32 auf, um beidseitig den Gelenkzapfen 31 des Gelenklagers 30 abzustützen.
  • Der dem ersten Endbereich 51 des Mitnehmerelements 50 gegenüberliegende zweite Endbereich 52 ist mit den beidseitig angeordneten Lagerschalen 32 verbunden. Der Gelenkzapfen 31 des Gelenklagers 30 ist als ein horizontal verlaufender und sich senkrecht zur Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 erstreckender Bolzen 31 ausgeführt.
  • Darüber hinaus weist die Gelenkanordnung 1 gemäß Figur 1 Energieverzehreinrichtungen in Gestalt von destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelementen 13a, 23a auf, welche im ersten und zweiten Gelenkarm 10, 20 derart integriert sind, dass der Kraftfluss der im normalen Fahrbetrieb auftretenden und von der Gelenkanordnung 1 zu übertragenen Zug- und Stoßkräfte über die Gelenkarme 10, 20, das Gelenklager 30, den Gelenkzapfen 31 und die in den entsprechenden Gelenkarmen 10, 20 integrierten Energieverzehrelementen 13a, 23a und die jeweiligen Grundplatten 2, 4 in den Wagenkasten verlaufen. Das Verformungsrohr 13a bzw. 23a ist dazu zwischen einem hier nicht dargestellten Kegelring und einem Ringsegment einerseits und einem als Druckplatte fungierenden Stirnblech 13b, 23b andererseits eingespannt. Das Stirnblech 13b ist in diesem Beispiel über Befestigungselemente, insbesondere Schrauben wiederum mit der jeweiligen Grundplatte 2, 4 verbunden.
  • Im normalen Fahrbetrieb läuft bei der Übertragung von Zug- und Stoßkräften der Kraftfluss vom ersten zum zweiten Wagenkasten über die Grundplatte 2 des ersten Wagenkastens, die Schrauben des im ersten Gelenkarm 10 am wagenkastenseitigen Endabschnitt integrierten, destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelements 13a, das Stirnblech 13b, das Verformungsrohr 13a, die Gelenkgabel 15 zum Gelenkzapfen 31 und zum im Gelenklager integrierten, regenerativ ausgebildete Energieverzehrelement (Sphärolastiklager), welches in Figur 1 nicht explizit dargestellt ist. Anschließend lauft der Kraftfluss weiter vom Gelenklager 30 bzw. Gelenkzapfen 31 zum als Gelenkauge ausgebildeten zweiten Gelenkkopf 25 am stirnseitigen Endabschnitt 22 des zweiten Gelenkarmes 20 und schließlich über das im wagenkastenseitigen Endabschnitt des zweiten Gelenkarms 20 integrierte, destruktive Energieverzehrelement zur Grundplatte 4 des (nicht explizit dargestellten) zweiten Wagenkastens. Die beiden Verformungsrohre 13a und 23a sind derart ausgelegt, dass bei Überschreiten eines durch den Kraftfluss über die jeweiligen Verformungsrohre 13a und 23a übertragbaren Energiebetrags eine plastische Verformung der jeweiligen Elemente stattfindet, so dass im Ergebnis des Zusammenwirkens der endseitigen Endbereiche von Gelenkgabel bzw. Gelenkauge mit den Verformungsrohren die Grundplatten 2 und 4 der jeweiligen Wagenkasten relativ zueinander in Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 verschoben werden. Infolge der plastischen Verformung der Verformungsrohre 13a und 23a wird zumindest ein Teil des übertragenen Energiebetrags von den jeweiligen Energieverzehrelementen absorbiert und in Verformungsarbeit und Wärme umgewandelt und somit abgebaut. Die durch das plastische Verformen der jeweiligen Verformungsrohre 13a und 23a bewirkte Verkürzung der ersten und zweiten Gelenkarme 10 und 20 hat unmittelbar zur Folge, dass sich die Stirnflächen der jeweiligen Wagenkästen bzw. die zugehörigen Grundplatten 2 und 4 der jeweiligen Wagenkästen relativ zueinander in Längsrichtung der Gelenkanordnung verschieben. Der Betrag der beim Energieverzehr maximal bewirkten Verschiebung wird hierin als "Längshub" bzw. "Hub" bezeichnet. Dabei setzt sich bei der in Figur 1 gezeigten Gelenkanordnung der beim Energieverzehr auftretende Gesamthub aus den Einzel-Längshüben der jeweiligen im ersten bzw. zweiten Gelenkarm 10 und 20 integrierten, destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelemente 13 und 23 und dem Einzel-Längshub des im Gelenklager 30 vorgesehenen, regenerativ ausgebildeten Energieverzehrelements (Elastomerelement) zusammen. Nach Ausschöpfung des für den Energieverzehr insgesamt vorgesehenen Längshubs, d.h. nach dem die Betriebslast der gesamten in der Gelenkanordnung integrierten Energieverzehreinrichtungen - das regenerativ ausgebildete Energieverzehrelement im Gelenklager und die destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelemente in den Gelenkarmen - ausgeschöpft ist, muss der zwischen den benachbarten Wagenkasten zu übertragene Kraftfluss direkt über die jeweiligen Grundplatten 2 und 4 übertragen werden, wobei über die mit den Gelenkarmen 10 und 20 und dem Gelenklager gebildete Gelenkverbindung nur noch ein vorgebbarer maximaler Kraftfluss geleitet werden darf, damit ein vorhersagbarer und insbesondere vorab definierter Ereignisablauf im Crashfall erzielbar ist.
  • Die Ausbildung der Gelenkanordnung mit destruktiv ausgebildeten Energieverzehrelementen, wie in Figur 1 beschrieben, benötigt zur Gewährleistung eines vordefinierten Gesamt-Längshubes bestimmter Größe in axialer Richtung entsprechend Bauraum. Des Weiteren ist im Auslösefall der tatsächlich mögliche Hub für die Bewegung der einzelnen Gelenkarme gegenüber den Grundplatten durch die Anordnung und Ausbildung des Mitnehmerelementes mit entsprechenden Anschlagflächen zum Zusammenwirken mit entsprechenden Flächenbereichen an den jeweiligen Grundplatten stark begrenzt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gelenkanordnung derart weiterzuentwickeln, dass im Crashfall, d.h. bei Überschreitung einer vordefinierten zulässigen Betriebslast, insbesondere Stoßkraft ein maximaler Energieverzehr bei vorab festlegbarem Ereignisablauf realisierbar ist, wobei ein möglichst großer Gesamthub innerhalb der Gelenkanordnung bei gleichzeitig minimalem zur Verfügung stehendem Bauraum für die Gelenkanordnung bereitgestellt werden soll.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Eine Gelenkanordnung zum gelenkigen Verbinden von zwei benachbarten Wagenkästen eines Schienenfahrzeuges umfasst einen ersten Gelenkarm, welcher einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte eines ersten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich und einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich mit einem ersten Gelenkkopf aufweist. Die Gelenkanordnung umfasst des Weiteren einen zweiten Gelenkarm, welcher einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte eines zweiten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich und einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich mit einem zum ersten Gelenkkopf zumindest bereichsweise komplementär ausgebildeten zweiten Gelenkkopf aufweist, um mit dem ersten Gelenkkopf gelenkig verbunden zu werden. Zum gelenkigen Verbinden des ersten und zweiten Gelenkkopfes in einer Gelenkebene ist ein Gelenklager mit einem Gelenkzapfen vorgesehen, wobei der Gelenkzapfen eine für die Gelenkanordnung gemeinsame Schwenkachse bildet. Das Gelenklager weist Lagerschalen zum beidseitigen Abstützen des Gelenkzapfens auf. In der Gelenkanordnung ist zumindest eine in dieser integrierte Energieverzehreinrichtung vorgesehen, umfassend zumindest ein einem der Gelenkarme zugeordnetes destruktives Energieverzehrelement. Die Gelenkanordnung weist ein Mitnehmerelement auf, welches mit einem der Gelenkarme verbunden ist. Dieses weist einen ersten Endbereich auf, welcher in Einbaulage am Fahrzeug mit einem unterhalb der Gelenkanordnung anzuordnenden Fahrwerk oder Drehgestell in Wirkverbindung bringbar ist und einen zweiten Endbereich, über den das Mitnehmerelement mit dem ersten Gelenkarm verbunden ist, wobei das Mitnehmerelement im ersten Endbereich in Einbaulage durch eine senkrecht zur Längsachse ausgerichtete Mitnehmerachse charakterisiert ist, die insbesondere beim Zusammenwirken des Mitnehmerelementes mit dem Fahrwerk oder Drehgestell mit einer Mittenachse einer an diesem vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung zusammenfällt. Der erste und zweite Endbereich des Mitnehmerelementes sind in axialer Richtung bzw. in Längsrichtung der Gelenkanordnung betrachtet versetzt zueinander angeordnet. Das Mitnehmerelement ist zwischen erstem und zweitem Endbereich gekröpft unter Ausbildung eines Freiraumes zwischen Mitnehmerelement und Außenumfang der Gelenkanordnung ausgebildet.
  • Mit anderen Worten ist der Verbindungsbereich zwischen erstem und zweitem Endbereich des Mitnehmerelementes derart ausgebildet oder ausgeformt, dass zwischen der Außenkontur des Mitnehmerelementes und dem Außenumfang der Gelenkarme und des Gelenklagers ein sich in Längsrichtung der Gelenkanordnung in Einbaulage erstreckender Freiraum ausgebildet wird. Der Verbindungsbereich bzw. der durch diesen gebildete Außenumfang an der in Richtung der zweiten Grundplatte weisenden Seite verläuft über einen Teilbereich unter einem Abstand zu den Gelenkgabeln und Gelenklager.
  • Der Begriff Mitnehmerelement steht hier für Mitnehmer. Dieses kann integral oder aber auch mehrteilig ausgebildet sein
  • Die erfindungsgemäße gekröpfte Ausbildung des Mitnehmerelementes unter Vorsehen eines einen Freiraum beschreibenden Abstandes zum Außenumfang der Gelenkanordnung erlaubt die Relativbewegung der miteinander gekoppelten Gelenkarme gegenüber der dem zweiten Gelenkarm zugeordneten Grundplatte unter Aufnahme von um den Außenumfang der Gelenkarme und deren Verbindungen zu den jeweiligen Grundplatten angeordneten Bauteilen. Insbesondere bietet der so geschaffene Freiraum über dem ersten Endbereich des Mitnehmerelementes die Möglichkeit der Aufnahme des unterhalb der Achse des zweiten Gelenkarms liegenden Teilbereichs der Grundplatte, so dass das mit dem ersten Gelenkarm verbundene Mitnehmerelement gegenüber den Ausführungen aus dem Stand der Technik wesentlich weiter in Längsrichtung der Gelenkanordnung bewegbar ist und damit einen größeren Gesamthub ermöglicht. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn Gelenklager sowie Gelenkarme bezüglich ihres Außenumfanges derart ausgelegt und bemessen sind, sich durch die Grundplatte, insbesondere die zur Lagerung des jeweiligen Gelenkarms vorgesehene Durchgangsöffnung zu bewegen. Bei den bekannten Ausführungen mit in einer Ebene liegenden Anordnung von erstem und zweiten Endbereich frei von einer Kröpfung ist der Maximalhub bei Überschreitung der zulässigen Belastung spätestens durch das Zusammenwirken von Anschlagflächen am Mitnehmerelement mit der Grundplatte begrenzt.
  • Die gekröpfte Ausbildung erlaubt ferner den Anbindungsbereich des Mitnehmers an den Gelenkarm freier zu gestalten, Dieser muss nicht mehr zwingend im Bereich des Gelenklagers erfolgen.
  • Der einen Freiraum zum Außenumfang der Gelenkanordnung beschreibende Abstand zwischen dem Mitnehmerelement und dem Außenumfang der Gelenkanordnung in Längsrichtung betrachtet ist vorzugsweise derart gewählt und ausgebildet, dass das mit dem ersten Gelenkarm verbundene Mitnehmerelement geeignet ist, um bei Überschreitung einer vordefinierten maximalen Stoßbelastung und Relativbewegung der miteinander gelenkig verbundenen Gelenkarme gegenüber der mit dem zweiten Gelenkarm verbundenen Grundplatte in Längsrichtung betrachtet sich bis in den Bereich der durch die Grundplatte beschreibbaren Vertikalebene und darüber hinaus zu bewegen. Diese Ausführung bietet den Vorteil einer möglichen Relativbewegung eines mit dem Mitnehmerelement verbundenen Gelenkarmes derart gegenüber der Grundplatte des mit diesem verbundenen Gelenkarmes, dass das gesamte Gelenklager und auch Teilbereiche des ersten Gelenkarmes sich durch diese hindurchbewegen um damit einen wesentlich längeren Hubweg und Nutzung von mehr Energieverzehr zum Abbau dieses Energieeintrages in Verformungsarbeit als bei herkömmlichen Lösungen zu realisieren.
  • Besonders vorteilhaft gestaltet sich diese Ausführung in Kombination mit einer Energieverzehreinrichtung in der Gelenkanordnung, bei welcher einem der Gelenkarme, insbesondere dem zweiten Gelenkarm ein destruktives Energieverzehrelement in Form eines Verformungsrohres zugeordnet ist. Gemäß einer ersten besonders vorteilhaften Ausführung mit destruktivem Energieverzehrelement ist das Verformungsrohr in seinem gelenkseitigen Endbereich einseitig wenigstens mittelbar an der dem zweiten Gelenkarm zugeordneten Grundplatte sich in Richtung vom Gelenklager wegerstreckend gelagert. Das Verformungsrohr ist frei kragend. Der zweite Gelenkarm weist in seinem wagenkastenseitigen Endbereich einen ersten Lagerabschnitt zum zumindest mittelbarem Lagern an der Grundplatte und einen diesem in dieser Richtung betrachtet nachgeordneten Führungsabschnitt auf. Der Führungsabschnitt ragt dabei in Einbaulage zumindest teilweise in das Verformungsrohr hinein und liegt an der Innenoberfläche des Verformungsrohres an, wobei zwischen dem Lagerabschnitt und dem Führungsabschnitt ein Aufweitungsabschnitt vorgesehen ist, welcher mit dem Verformungsrohr bei Überschreiten einer maximal zulässigen Stoßbelastung unter Aufweitung und damit Abbau von Stoßenergie zusammenwirkt. In diesem Fall tauchen der zweite Gelenkarm und das mit diesem verbundene Gelenklager zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig in das Verformungsrohr ein und werden dabei über den Führungsabschnitt an dem Innenumfang dessen geführt, wobei mit der Bewegung in dieser Richtung der Führungsabschnitt am zweiten Gelenkarm dem zwischen diesen und dem Lagerabschnitt angeordneten Aufweitungsabschnitt vorauseilt. Dabei kann je nach Ausführung und Lage der Kröpfung am Mitnehmerelement und damit des derart gebildeten Freiraumes zwischen Gelenklager und Mitnehmerelement ein Eintauchen entweder nur des zweiten Gelenkarms durch die Grundplatte in das Verformungsrohr oder des zweiten Gelenkarms zusammen mit zumindest einem Teilbereich der Gelenklagerung oder sogar noch eines Teilbereiches des ersten Gelenkarms erfolgen. Vorzugsweise wird die Bewegung durch eine Ausbildung und Dimensionierung der Außenumfangsflächen der Gelenkarme und des Gelenklagers derart festgelegt, dass ein Flächenbereich zum Zusammenwirken mit einem Anschlag an oder in der Grundplatte vorgesehen ist.
  • Erfindungsgemäß sind das Mitnehmerelement, erster Gelenkarm und Grundplatte integral ausgebildet. Dadurch wird eine Aufteilung in einen starren Gelenkarm und einen mit destruktivem Energieverzehr vorgesehenen Gelenkarm vorgenommen. Durch die gekröpfte Ausbildung des Mitnehmerelementes können die Wagenkastenlasten besser von den Gelenklasten getrennt werden, so dass eine günstigere und leichtere Ausführung der einzelnen Bauteile möglich ist.
  • Um eine möglichst gute Versteifungs- und Stabilisierungswirkung und damit auch einen Aufkletterschutz im Crashfall durch die Möglichkeit des zumindest teilweisen, vorzugsweise vollständigen Eintauchens des Gelenklagers in das Verformungsrohr zu gewährleisten ist das Mitnehmerelement derart ausgebildet und ausgelegt, dass die den ersten Endbereich zum Zusammenwirken mit einem Fahr- oder Drehgestell beschreibbare Mitnehmerachse in einer durch die Lagerachse des Gelenklagers und einer Senkrechten zu dieser und zur Längsrichtung der Gelenkanordnung im beschreibbaren Ebene liegt, insbesondere deren Verlängerung die Schwenkachse schneidet.
  • Ist eine Versteifung der Gelenkanordnung nicht gewünscht, ist das Mitnehmerelement derart ausgebildet und ausgelegt, dass die den ersten Endbereich zum Zusammenwirken mit einem Fahr- oder Drehgestell beschreibbare Mitnehmerachse versetzt zu einer durch die Schwenkachse des Gelenklagers und einer Senkrechten zu dieser und zur Längsrichtung beschreibbaren Ebene liegt, insbesondere deren Verlängerung versetzt zur Schwenkachse verläuft. In diesem Fall taucht das Gelenklager im Crashfall nicht vollständig oder bei besonders verkürzter Ausführung des ersten Gelenkarmes und Anbindung des ersten Endbereiches des Mitnehmerelementes im Bereich des Gelenkkopfes überhaupt nicht in das Verformungsrohr ein. Der durch Verkürzung erreichbare Abstand zwischen den Grundplatten bei Überschreiten der zulässigen Betriebslast entspricht dann den Abmessungen des ersten Gelenkarmes.
  • Für die Kombination mit destruktivem Energieverzehrelement besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten der Ausführung. Eine erste besonders vorteilhafte mit frei kragendem Verformungsrohr wurde bereits genannt. Bei dieser weist das Verformungsrohr an seinem gelenkseitigen Endabschnitt einen mit dem Lagerabschnitt des Gelenkarmes fest verbundenen ersten Abschnitt auf, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich des Verformungsrohres (frei kragender Endbereich des Verformungsrohres) liegenden zweiten größeren Querschnitt aufweist, wobei der Gelenkarm im Bereich seines Lagerabschnittes zwischen der Grundplatte und diesem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt des Verformungsrohres verspannt ist und im Bereich des Führungsabschnittes an der Innenoberfläche dieses weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnittes des Verformungsrohres anliegt. Dieser weiter wagenkastenseitig angeordnete Abschnitt am Verformungsrohr bildet zumindest den theoretisch für die Aufweitung zur Verfügung stehenden Bereich des Verformungsrohres im Crashfall und einen sich daran anschließenden Führungsbereich für den in diesem Fall relativ gegenüber der Grundplatte bewegbaren Gelenkarm aus.
  • Der Führungsabschnitt des Gelenkarms ragt zumindest teilweise in diesen weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt des Verformungsrohres hinein, dessen Querschnitt vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung im Vergleich zum Querschnitt des Verformungsrohres im ersten Abschnitt im gelenkseitigen Endbereich kleiner ist. Da einerseits der Führungsabschnitt des Gelenkarmes an der Innenoberfläche des vor Ansprechen der Energieverzehreinrichtung (noch) nicht aufgeweiteten weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt anliegt, läuft beim Ansprechen der Energieverzehreinrichtung, d.h. wenn sich der Gelenkarm relativ zu der mit dem Wagenkasten verbindbaren Grundplatte auf diese zu bewegt, der Führungsabschnitt des Gelenkarmes an der Oberfläche des noch nicht aufgeweiteten Querschnittes des weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnittes entlang und bewirkt somit eine axiale Führung. Diese Führung verhindert ein unerwünschtes Verkanten des Verformungsrohrs bei Verformung, so dass die plastische Verformung, insbesondere Aufweitung des Verformungsrohres in vorhersehbarer Weise und definiert abläuft. Durch die vorlaufende Führung beim Aufweiten wird ein unkontrolliertes Ausknicken des Verformungsrohres verhindert. Die Länge des Verformungsrohres muss dabei nicht zwangsläufig so bemessen sein, dass die Führung über den Führungsabschnitt des Gelenkarmes bis zum Erreichen der Endposition des Gelenklagers bei Überschreiten der zulässigen Betriebslast gegeben ist. Der Führungsabschnitt kann sich aufgrund der frei kragenden Anbindung des Verformungsrohres dabei auch aus diesem hinaus bewegen, wobei trotzdem die volle Länge des Verformungsrohres zum Energieverzehr genutzt wird.
  • In einer ersten Ausbildung wird die Aufweitung des Verformungsrohres außerhalb des ersten, im gelenkseitigen Endbereich zur Anbindung an die Grundplatte vorgesehenen ersten Abschnittes durch die durch die Querschnittsdifferenz bedingte Formgebung zwischen Lagerabschnitt und Führungsabschnitt am Gelenkarm im wagenkastenseitigen Endbereich realisiert, indem der Übergangsbereich direkt mit dem Innenumfang bzw. der Innenoberfläche des Verformungsrohres zusammenwirkt und somit in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich des Verformungsrohres den an den ersten mit der Grundplatte fest verbundenen Abschnitt anschließenden und zur Verformung vorgesehenen weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt bei der Bewegung in dieser Richtung aufweitet, wobei bei dieser Bewegung der Führungsabschnitt am Gelenkarm im weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt im Verformungsrohr immer der Aufweitung vorausläuft. D.h. der Lagerabschnitt und der Führungsabschnitt im wagenkastenseitigen Endbereiches des Gelenkarms sind integral ausgeführt und der Übergangsbereich zwischen Lagerabschnitt und Führungsabschnitt am Gelenkarm ist vorzugsweise konisch unter Ausbildung zumindest einer Kegelfläche zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang des Verformungsrohres ausgebildet. Die vollständig integrale Ausbildung von Lagerabschnitt und Führungsabschnitt und Gelenkkopf, d.h. des gesamten Gelenkarmes und des Übergangsbereiches zum Bereitstellen einer mit der Innenoberfläche des Verformungsrohres zusammenwirkenden Fläche bietet den Vorteil einer sehr kompakten Baueinheit mit hoher Funktionskonzentration der einzelnen Komponenten.
  • In einer weiteren Ausbildung der ersten Ausführung der destruktiven Energieverzehreinrichtung können der Lagerabschnitt und der Führungsabschnitt des wagenkastenseitigen Endbereiches des Gelenkarms integral ausgeführt sein, wobei ein separater Kegelring zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang des Verformungsrohres vorgesehen ist, welcher sich an den Lagerabschnitt anschließend mit dem Führungsabschnitt verbunden ist und den Aufweitungsabschnitt am Gelenkarm bildet. Die Verbindung kann dabei insbesondere durch Kraft- oder Formschluss realisiert werden. Diese Lösung mit separatem Kegelring bietet den Vorteil, dass hinsichtlich der Ausführung des wagenkastenseitigen Endbereiches standardisierte Gelenkarme ausgebildet werden können, die mit unterschiedlichen ausgebildeten Kegelringflächen ausgestatten Kegelringen kombinierbar sind und damit den Aufweitvorgang zusätzlich beeinflussen können.
  • In einer alternativen Ausbildung zur integralen Ausbildung von Lagerabschnitt und Führungsabschnitt am Gelenkarm, kann der Gelenkarm in seinem wagenkastenseitigen Endbereich auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die einzelnen Bauteile miteinander verbunden oder in kraftübertragender Weise gekoppelt sind. Gemäß einer ersten Variante dieser alternativen Ausbildung sind Lagerabschnitt und Führungsabschnitt des wagenkastenseitigen Endbereiches des Gelenkarms von miteinander gekoppelten und koaxial zueinander angeordneten separaten Bauteilen, insbesondere einem mit dem Gelenkkopf integral ausgeführten Lagerbauteil und einem Führungsbauteil, ausgebildet und es ist ein den Aufweitungsabschnitt bildender Kegelring zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang des Verformungsrohres vorgesehen, welcher integral mit dem Lagerbauteil oder dem Führungsbauteil ausgebildet ist.
  • Gemäß einer zweiten dieser alternativen Ausbildung sind der Lagerabschnitt und Führungsabschnitt des wagenkastenseitigen Endbereiches des Gelenkarms von miteinander gekoppelten und koaxial zueinander angeordneten separaten Bauteilen, insbesondere einem mit dem Gelenkkopf integral ausgeführten Lagerbauteil und einem Führungsbauteil, ausgebildet und es ist ein den Aufweitungsabschnitt bildender Kegelring zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang des Verformungsrohres vorgesehen ist, welcher kraft- oder formschlüssig mit dem Lagerbauteil oder dem Führungsbauteil verbunden ist. In diesem zweiten Fall gelten für das separate Vorsehen des Kegelringes die gleichen Vorteile, wie für das separate Vorsehen bei integraler Ausbildung von lagerabschnitt und Führungsabschnitt.
  • Bei allen vorgenannten Ausbildungen ist in besonders vorteilhafter Ausführung der Gelenkarm zwischen der Grundplatte und dem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden und den Verformungsabschnitt bildenden Abschnitt des Verformungsrohres über den Kegelring bzw. die Kegelfläche spielfrei verspannt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise der Gelenkarm mit seinem wagenkastenseitigen Endbereich mit der Grundplatte kraftübertragend verbunden bzw. in dieser gelagert.
  • Dabei ist der Gelenkarm derart zwischen der Grundplatte und dem Verformungsrohr verspannt und das Verformungsrohr derart ausgelegt, dass bei Überschreiten einer vorab festlegbaren Betriebslast sich der Gelenkarm in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich des Verformungsrohres bewegt und dabei den weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt des Verformungsrohres unter Querschnittserweiterung plastisch verformt.
  • Gemäß einer zweiten Ausführung der Energieverzehreinrichtung mit zumindest einem der Gelenkarme zugeordneten destruktivem Energieverzehrelement in Form eines Verformungsrohres ist dieses zwischen einem mit dem wagenkastenseitigen Endbereich des Gelenkarmes gekoppelten Kegelring und einer mit der Grundplatte über Befestigungseinrichtungen verbundenen Stirnplatte verspannt.
  • Zur Begrenzung des Hubs und Ableitung der Kräfte im Crashfall in den Wagenkasten direkt über die entsprechende Grundplatte weist diese einen Anschlag für einen am Gelenklager oder einem der Gelenkarme in einem Bereich zwischen Gelenkkopf und jeweiliger Grundplatte vorgesehenen Flächenbereich auf. Dieser kann an dieser ausgebildet oder von einem separaten, mit der Grundplatte verbundenen Bauteil gebildet werden. Je nach Auslegung und geometrischer Ausbildung der Gelenkanordnung bildet die Grundplatte einen Anschlag für einen Flächenbereich bei Relativbewegung gegenüber dieser, welcher entweder
    1. a) an dem in dieser gelagerten Gelenkarm oder
    2. b) dem Gelenklager oder
    3. c) dem mit dem in dieser Grundplatte gelagerten Gelenkarm gelenkig verbundenen Gelenkarm in einem Bereich zwischen Gelenkkopf und der mit dem anderen Gelenkarm verbundenen Grundplatte
    vorgesehen ist. Variante b) und c) bedingen unter der Voraussetzung einer entsprechenden Auslegung hinsichtlich der Außenumfangsgestaltung der Gelenkarme bis zum jeweiligen Flächenbereich zum Zusammenwirken mit dem Anschlag an der Stirnplatte das zumindest teilweise Eintauchen auch des Gelenklagers und/oder des anderen Gelenkarmes in das Verformungsrohr und erlauben damit besonders große Hübe.
  • Vorzugsweise ist der erste Gelenkkopf als Gelenkgabel und der zweite Gelenkkopf des Gelenklagers als Gelenkauge ausgebildet ist. Die alternative Ausbildung ist ebenfalls bei entsprechender Ausgestaltung möglich.
  • Im Gelenklager ist vorzugsweise bei allen Ausführungen ein regenerativer Energieverzehr vorgesehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
    • Figur 1
    eine Ausbildung einer Gelenkanordnung gemäß dem Stand der Technik;
    Figur 2
    eine erste vorteilhafte Ausbildung einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung in perspektivischer Darstellung;
    Figur 3
    den Einbau einer Gelenkanordnung gemäß Figur 2 in einem Schienenfahrzeug:
    Figur 4
    eine Schnittdarstellung einer Ausführung gemäß Figur 2 in einer durch die Gelenkachse und die Längsrichtung der Gelenkanordnung beschreibbaren Ebene im unbelasteten Zustand;
    Figur 5
    eine Ausführung gemäß Figur 2 nach Ansprechen der Energieverzehreinrichtung in einem Schnitt in einer durch die Gelenkachse und die Längsrichtung der Gelenkanordnung beschreibbaren Ebene;
    Figur 6a
    eine zweite vorteilhafte Ausbildung einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung in perspektivischer Darstellung;
    Figur 6b
    eine Ausführung gemäß Figur 6a nach Ansprechen der Energieverzehreinrichtung.
  • Die Figur 2 verdeutlicht eine erste vorteilhafte Ausbildung einer erfindungsgemäßen Gelenkanordnung 1. Figur 3 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung die Integration einer derartigen Gelenkanordnung 1 in einem Schienenfahrzeug 3, insbesondere zur Verbindung zweier hintereinander angeordneter Wagen 26 und 27. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist beispielhaft ein Koordinatensystem an die Gelenkanordnung 1 angelegt. Die X-Richtung beschreibt die Längsrichtung, welche in Einbaulage der Gelenkanordnung 1 mit der Längsrichtung des Schienenfahrzeuges und insbesondere mit den im unausgelenktem Zustand koaxialen Achsen der Gelenkarme zusammenfällt. Diese ist mit L bezeichnet. Die Y-Richtung beschreibt die Breitenrichtung, d.h. quer zur Längsrichtung und die Z-Richtung beschreibt die Höhenrichtung.
  • Die Richtungsangaben gelten auch für die weiteren Figuren.
  • Die Gelenkanordnung 1 umfasst einen ersten Gelenkarm 10 und einen zweiten Gelenkarm 20. Ein wagenkastenseitiger Endbereich 11 des ersten Gelenkarms 10 ist mit einer Grundplatte 2 eines ersten Wagenkastens 6 verbunden oder verbindbar, während ein dem wagenkastenseitigen Endbereich des Gelenkarms 10 gegenüberliegender stirnseitiger Endbereich 12 des ersten Gelenkarms 10 mit einem ersten Gelenkkopf 15 versehen ist. In gleicher Weise weist der zweite Gelenkarm 20 einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte 4 eines zweiten Wagenkastens 7 verbundenen oder verbindbaren Endbereich 21 sowie einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich 22 mit einem zum ersten Gelenkkopf 15 zumindest bereichsweise komplementär ausgebildeten zweiten Gelenkkopf 25 auf. Der erste Gelenkkopf 15 des ersten Gelenkarms 10 ist als Gelenkgabel und der zweite Gelenkkopf 25 des zweiten Gelenkarms 20 als Gelenkauge ausgeführt. Selbstverständlich kommen hier aber auch andere Ausführungsformen in Frage. Der erste Gelenkkopf 15 des ersten Gelenkarms 10 und der zweite Gelenkkopf 25 des zweiten Gelenkarms 20 sind über ein Gelenklager 30 gelenkig miteinander verbunden. Hierzu weist das Gelenklager 30 einen Gelenkzapfen 31 auf, welcher die für die Gelenkanordnung 1 gemeinsame als Schwenkachse fungierende Lagerachse Z definiert. Der Gelenkzapfen 31 des Gelenklagers 30 ist als ein horizontal verlaufender und sich senkrecht zur Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 erstreckender Bolzen ausgeführt. Das Gelenklager 30 weist ferner beidseitig der Gelenkköpfe 15, 25 Lagerschalen 32 auf, um beidseitig den Gelenkzapfen 31 des Gelenklagers 30 abzustützen. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausbildung werden die Lagerschalen 32 direkt vom ersten Gelenkarm 10, insbesondere dem stirnseitigen Endabschnitt 12 des ersten Gelenkarms gebildet. Der stirnseitige Endbereich 12 ist dazu als geteilte Gelenkgabel ausgebildet. Die Teilung erfolgt vorzugsweise in einer durch die X- und Y-Richtung beschreibbaren und damit horizontalen Ebene. Andere Ausbildungen sind auch denkbar, wobei die in Figur 2 dargestellte eine besonders kompakte Ausführung erlaubt.
  • Der erste Gelenkarm 10 ist direkt mit der Grundplatte 2 verbunden, vorzugsweise als integrales Bauteil mit dieser ausgebildet. Des Weiteren umfasst der erste Gelenkarm 10 auch ein Mitnehmerelement 50, wobei ein erster Endbereich 51 des Mitnehmerelements 50 in Wirkverbindung mit einem (in Figur 2 nicht, aber in der Figur 3 gezeigten) unterhalb der Gelenkanordnung 1 anzuordnenden Fahrwerk, insbesondere Drehgestell 5 des Schienenfahrzeuges 3 bringbar ist.
  • Der zweite, vom ersten Endbereich 51 abgewandte Endbereich 52 ist mit dem ersten Gelenkarm 10 verbunden und zwar im wagenkastenseitigen Endbereich 11. Gemäß einer besonders vorteilhaften und in der Figur dargestellten Ausbildung sind Grundplatte 2, Gelenkarm 10 und Mitnehmer 50 als integrales Bauteil ausgebildet. Der Mitnehmer 50 erstreckt sich von der Grundplatte 2 ausgehend in vertikaler Richtung in Einbaulage nach unten zum Drehgestell 5. Das Mitnehmerelement 50 kann im ersten Endbereich 51 zum Zusammenwirken mit einem Fahr- oder Drehgestell 5 verschiedenartig ausgebildet sein, vorzugsweise ist dieser zapfenartig ausgebildet und durch eine Mitnehmerachse M bzw. bei Ausbildung als Zapfen Zapfenachse charakterisiert, die mit der Mittenachse eines Aufnahmebereiches am Drehgestell 5 zusammenfällt und senkrecht zur Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 ausgerichtet ist.
  • Die Mitnehmerachse M erstreckt sich im der Ausführung gemäß Figur 2 vorzugsweise in einer durch das Gelenklager 30 definierten Gelenkachse Z und einen Senkrechten zu dieser in vertikaler Richtung und senkrecht zur Längsrichtung beschreibbaren Ebene. Vorzugsweise verläuft die Mitnehmerachse M durch einen durch die Gelenkachse Z und die Längsrichtung, insbesondere durch den Schnittpunkt der über die Lagerachse gekoppelten Gelenkarme 10, 20 definierten Gelenkpunkt G.
  • Erfindungsgemäß sind die beiden Endbereiche 51 und 52 in Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 betrachtet zueinander mit Versatz angeordnet. Das Mitnehmerelement 50 ist im zweiten Endbereich 52 mit dem wagenkastenseitigen Endbereich 11 des ersten Gelenkarms 10 verbunden, vorzugsweise erfolgt die Verbindung im Bereich der Verbindung des ersten Gelenkarmes 10 mit der Grundplatte 2. Daraus ergibt sich eine gekröpfte Form des Mitnehmerelementes 50 aufgrund des Versatzes zwischen Verbindungsbereich des zweiten Endbereiches 52 am ersten Gelenkarm 10 und dem ersten, einen Mitnehmerbereich bildenden Endbereich 51. Die gekröpfte Ausbildung erfolgt unter Ausbildung eines einen Freiraum 53 bildenden Abstandes des Mitnehmerelementes 50 in Umfangsrichtung zu den Gelenkarmen 10, 20 und dem Gelenklager 30. Der Freiraum erstreckt sich dabei in Längsrichtung über einen Teilbereich der Erstreckung von Gelenklager 30 und zweitem Gelenkarm 20 in Längsrichtung und in vertikaler Richtung im wesentlichen vom Außenumfang der Gelenkanordnung in diesem Erstreckungsbereich. Die Anbindung des zweiten Endbereiches 52 erfolgt in der in Figur 2 dargestellten Ausbildung beabstandet zum stirnseitigen Endbereich 12 des Gelenkarmes 10 an diesem und damit außerhalb des Gelenklagers 30.
  • Besonders vorteilhaft sind das Mitnehmerelement 50, der erste Gelenkarm 10 und die Grundpatte 2 integral ausgebildet und bilden somit einen hinsichtlich der Anbindung an den Wagenkasten des Wagens 26 starren Gelenkteil.
  • Die Ausbildung gemäß der Figuren 2 und 3 ist dadurch charakterisiert, dass nur einseitig in der Gelenkanordnung 1 eine Energieverzehreinrichtung 6 vorgesehen ist. Diese ist hier in der Verbindung 7 von zweitem Gelenkarm 20 und zweiter Grundplatte 4 vorgesehen und umfasst ein Verformungsrohr 8, welches einseitig in der Grundplatte 4 wenigstens mittelbar gelagert ist, insbesondere mit dieser fest verbunden ist und sich frei kragend von der Grundplatte 2 in Richtung Wagenkasten und damit vom Gelenklager 31 wegerstreckend ausgerichtet ist. Der Aufbau der Energieverzehreinrichtung 6 ist detailliert in einer Schnittdarstellung für die Ausführung gemäß Figur 2 in Figur 4 wiedergegeben.
  • Das Verformungsrohr 8 ist dazu mit seinem gelenkseitigen Endbereich 16 einseitig und wenigstens mittelbar an der dem zweiten Gelenkarm 20 zugeordneten Grundplatte 4, sich in Richtung vom Gelenklager 30 weg erstreckend gelagert. Im dargestellten Fall ist das Verformungsrohr 8 zwischen zwei Teilplatten der Grundplatte 4 verspannt. Der zweite Gelenkarm 20 weist in seinem wagenkastenseitigem Endbereich 21 einen ersten Lagerabschnitt 24 zur zumindest mittelbaren Lagerung an der Grundplatte 4 und einen Führungsabschnitt 28 auf, welcher zumindest teilweise in das Verformungsrohr 8 hineinragt und an der Innenoberfläche 9 des Verformungsrohres 8 anliegt. Das Verformungsrohr 8 weist an seinem gelenkseitigen Endbereich 16 einen mit dem Lagerabschnitt 24 des Gelenkarmes 20 fest verbundenen Abschnitt 17 auf, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich 19 des Verformungsrohres 8 liegenden Abschnitt 18 größeren Querschnitt aufweist, wobei der Gelenkarm 20 im Bereich seines Lagerabschnittes 24 zwischen der Grundplatte 4 und diesem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnitt 18 des Verformungsrohres 8 verspannt ist und im Bereich des Führungsabschnittes 28 an der Innenoberfläche 9c dieses weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich liegenden Abschnittes 18 des Verformungsrohres 8 anliegt. Der Lagerabschnitt 24 und der Führungsabschnitt 28 des wagenkastenseitigen Endbereiches 21 des zweiten Gelenkarms 20 sind integral ausgeführt und ein Übergangsbereich 29 zwischen Lagerabschnitt 24 und Führungsabschnitt 28 am Gelenkarm 20 ist konisch unter Ausbildung zumindest einer Kegelfläche 33 zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang 9 des Verformungsrohres 8 ausgebildet.
  • Die Figur 5 zeigt die Gelenkanordnung 1 gemäß Figur 2 nach einem Crashfall. Ersichtlich ist daraus das Eintauchen eines Teilbereichs des starren Gelenkarmes 10 in das Verformungsrohr 8, wobei hier ein Eintauchen bis in den Bereich des Gelenklagers 30 erfolgt. Dies ist dadurch möglich, dass die den Außenumfang der Gelenkarme 10 und 20 und des Gelenklagers 30 bis zum Anschlag 40 beschreibenden Abmaße im Einbauzustand kleiner gewählt sind, als die der Durchgangsöffnung durch die Grundplatte 4 und ferner der Freiraum 53 bei der Verschiebung des Mitnehmerteils 50 in Richtung der zweiten Grundplatte 4 ein Aufnehmen des unteren Endbereichs der Grundplatte und damit ein darunter wegbewegen ermöglicht. Aus Figur 5 ist ersichtlich, dass das Eintauchen bis zu einem Anschlag 40 an der Grundplatte 4 erfolgt, indem ein Flächenbereich 42 zum Zusammenwirken mit diesem am Gelenklager 30, insbesondere dem Gelenkkopf 15 des ersten Gelenkarmes 10 an diesem bei Bewegung relativ gegenüber der Grundplatte 4 zur Anlage gelangt. Ferner ersichtlich ist die noch erfolgende Führung des Führungsabschnittes 28 im wagenkastenseitigen Endbereich des zweiten Gelenkarmes 20 am Innenumfang 9 des Verformungsrohres 8. Das Verformungsrohr 8 selbst ist durch das Eintauchen des Gelenkarmes 20 mit dem Lagerabschnitt 24 in den weiter in Richtung zum wagenkastenseitigem Endbereich 19 des Verformungsrohres 8 liegenden Abschnitt 18 in dem mit dem Lagerabschnitt 24 in Wirkverbindung getretenen Bereichen aufgeweitet, wobei die Wandung durch die Verformung eine Versteifung erfährt. Die Gesamtgelenkanordnung 1 ist gegenüber der Ausführung in Figur 2 verkürzt um den in diesen durch den vorgesehenen Energieverzehr möglichen Hub. Der Abstand zwischen den Grundplatten 2 und 4 in Längsrichtung zueinander ist verkleinert.
  • Die in den Figuren 2 bis 5 dargestellte Ausführung mit Anordnung der Mitnehmerachse M des ersten Endbereiches 51 des Mitnehmerteils 50 in der Normalstellung in Einbaulage im Bereich der durch die Zapfenachse Z gelegten Vertikalebene ermöglicht eine Gelenkanordnung mit Versteifungswirkung und Aufkletterschutz im Crashfall,
  • Figur 6a zeigt demgegenüber eine zweite Ausführung in einer Ansicht gemäß Figur 2 mit Aufkletterschutz . Der einzige Unterschied besteht in der Anordnung der Mitnehmerachse M des ersten Endbereiches 51 gegenüber dem Gelenkpunkt G bzw. der Gelenklagerebene mit Versatz zu dieser. Der zweite Teilbereich 52 des Mitnehmerteils 50 ist am ersten Gelenkarm 10 in den Bereich des Gelenklagers 30 gelegt, wobei dieser jedoch weit in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich des ersten Gelenkarmes 10 verlagert ist. Es ergibt sich somit bei gleichem vorgesehenem Bauraum eine in Längsrichtung verlängerte Ausbildung des Gelenkarmes 20, insbesondere des Gelenkkopfes 25, welches als Gabelauge ausgebildet ist und dessen Außenabmessungen in Umfangsrichtung, d.h. Querschnitt bis zum Lagerteil des Gelenkarmes derart bemessen ist, dass der Gelenkkopf zumindest teilweise in das an der Grundplatte 4 gelagerte Verformungsrohr 8 eintauchen kann. Vorzugsweise ist lediglich der unmittelbar im Bereich der zweiten Grundplatte 4 gelagerte Bereich, insbesondere Lagerabschnitt, der nachgelagerte Aufweitungsabschnitt und der Führungsabschnitt im wagenkastenseitigen Endbereich des zweiten Gelenkarms 20 mit zylindrischem Profil ausgestattet. Aufgrund der unmittelbaren Anbindung des zweiten Endbereichs 52 des Mitnehmerelementes 50 im Bereich des Gelenklagers 30 bzw. des Gelenkkopfes 15 am ersten Gelenkarm 10 und des Versatzes der Mitnehmerachse M des ersten Endbereiches 51 zu diesem in einen Bereich zwischen der Gelenklagerebene und der zweiten Grundplatte 4 kann der erste Endbereich des Mitnehmerelementes 50 zwar in Längsrichtung der Gelenkanordnung 1 bis hinter die zweite Grundplatte 4 bewegt werden, allerdings ist ein Eintauchen des Gelenklagers 30 in das Verformungsrohr 8 nicht möglich. Daher kommt entweder ein am zweiten Gelenkarm 20 vorgesehener Anschlag oder aber spätestens das Gelenklager 30 an der zweiten Grundplatte 4 zum Anschlag.
  • Figur 6b zeigt die Stellung im Crashfall, welche dadurch charakterisiert ist, dass aufgrund der direkten Anbindung des Mitnehmerelementes 50 an den Gelenklagerbereich 30 die beiden Grundplatten 2 und 4 bis auf einen durch die Erstreckung des Gelenklagers 30 in Längsrichtung definierten Abstand zusammengefahren sind.
  • In den Figuren 2 bis 6 sind jeweils nur einem der Gelenkarme, hier dem Gelenkarm 20 destruktive Energieverzehreinrichtungen 6 zugeordnet. Denkbar, jedoch nicht dargestellt ist die Integration weiteren destruktiven Energieverzehrs auch in den ersten Gelenkarm.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gelenkanordnung
    2
    Grundplatte des ersten Wagenkastens
    3
    Schienenfahrzeug
    4
    Grundplatte des zweiten Wagenkastens
    5
    Drehgestell
    6
    Energieverzehreinrichtung
    7
    Verbindung zweiter Gelenkarm mit zweiter Grundplatte
    8
    Verformungsrohr
    9
    Innenumfang; Oberfläche
    9c
    Oberfläche im Abschnitt 18
    10
    erster Gelenkarm
    11
    wagenkastenseitiger Endbereich des ersten Gelenkarms
    12
    stirnseitiger Endbereich des ersten Gelenkarms
    13
    Energieverzehrelement im ersten Gelenkarm
    13a
    Verformungsrohr
    13b
    Kegelring
    13c
    Stirnblech
    15
    erster Gelenkkopf
    16
    gelenkseitiger Endbereich Verformungsrohr
    17
    erster Abschnitt Verformungsrohr
    18
    zweiter weiter in Richtung wagenkastenseitiger Endbereich des Verformungsrohres liegender Abschnitt
    19
    wagenkastenseitiger Endbereich des Verformungsrohres
    20
    zweiter Gelenkarm
    21
    wagenkastenseitiger Endbereich des zweiten Gelenkarms
    22
    stirnseitiger Endbereich des zweiten Gelenkarms
    23
    Energieverzehrelement
    23a
    Verformungsrohr
    23b
    Stirnblech
    24
    Lagerabschnitt
    25
    zweiter Gelenkkopf
    26
    Wagen
    27
    Wagen
    28
    Führungsabschnitt
    29
    Übergangsbereich
    30
    Gelenklager
    31
    Gelenkzapfen
    32
    Gelenkschalen
    33
    Kegelfläche
    40
    Anschlag an zweiter Grundplatte
    42
    Flächenbereich an Gelenklager
    50
    Mitnehmerelement
    51
    erster Teilbereich
    52
    zweiter Teilbereich
    53
    Freiraum
    M
    Mitnehmerachse
    G
    Gelenkpunkt
    Z
    Lagerachse
    d1
    Abstand Anschlag Grundplatte zweiter Wagenkasten und Flächenbereich 42

Claims (15)

  1. Gelenkanordnung (1) zum gelenkigen Verbinden von zwei benachbarten Wagenkästen (26, 27) eines Schienenfahrzeuges, wobei die Gelenkanordnung (1) folgendes umfasst:
    - einen ersten Gelenkarm (10), welcher einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte (2) eines ersten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich (11) und einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich (12) mit einem ersten Gelenkkopf (15) aufweist;
    - einen zweiten Gelenkarm (20), welcher einen wagenkastenseitigen, mit einer Grundplatte (4) eines zweiten Wagenkastens verbundenen oder verbindbaren Endbereich (21) und einen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereich (22) mit einem zum ersten Gelenkkopf (15) zumindest bereichsweise komplementär ausgebildeten zweiten Gelenkkopf (25) aufweist;
    - ein Gelenklager (30) mit einem Gelenkzapfen (31) zum gelenkigen Verbinden des ersten und zweiten Gelenkkopfes (15, 25) in einer Gelenkebene, wobei mit dem Gelenkzapfen (31) eine für die Gelenkanordnung (1) gemeinsame Lagerachse (Z) gebildet wird, und wobei das Gelenklager (30) Lagerschalen (62) zum beidseitigen Abstützen des Gelenkzapfens (31) aufweist;
    - zumindest eine in der Gelenkanordnung (1) integrierte Energieverzehreinrichtung (6);
    - ein mit dem ersten Gelenkarm (10) verbundenes Mitnehmerelement (50) mit einem ersten Endbereich (51), welcher in Wirkverbindung mit einem unterhalb der Gelenkanordnung (1) anzuordnenden Fahrwerk, insbesondere Drehgestell bringbar ist und einem zweiten Endbereich (52), über den das Mitnehmerelement (50) mit dem ersten Gelenkarm (10) verbunden ist, wobei das Mitnehmerelement (50) im ersten Endbereich (51) in Einbaulage durch eine senkrecht zur Längsachse ausgerichtete Mitnehmerachse (M) charakterisiert ist, die insbesondere beim Zusammenwirken des Mitnehmerelementes (50) mit dem Fahr- oder Drehgestell mit einer Mittenachse einer an dieser vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung für das Mitnehmerelement (50) zusammenfällt;
    wobei
    der erste und zweite Endbereich (51, 52) des Mitnehmerelementes (50) in axialer Richtung bzw. in Längsrichtung der Gelenkanordnung (1) betrachtet versetzt zueinander angeordnet sind und das Mitnehmerelement (50) zwischen erstem und zweitem Endbereich (51, 52) gekröpft unter Ausbildung eines einen Freiraum (53) bildenden Abstandes zwischen Mitnehmerelement (50) und Außenumfang der Gelenkanordnung (1) ausgebildet ist,
    wobei das Mitnehmerelement, (50) der erste Gelenkarm (10) und die dem ersten Gelenkarm (10) zugeordnete Grundpatte (2) integral ausgebildet sind.
  2. Gelenkanordnung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der einen Freiraum (53) zum Außenumfang der Gelenkanordnung (1) beschreibende Abstand zwischen dem Mitnehmerelement (50) und dem Außenumfang der Gelenkanordnung (1) in Längsrichtung betrachtet derart gewählt und ausgebildet ist, dass das mit dem ersten Gelenkarm (10) verbundene Mitnehmerelement (50) geeignet ist, um bei Relativbewegung der miteinander gelenkig verbundenen Gelenkarme (10, 20) gegenüber der mit dem zweiten Gelenkarm (20) verbundenen Grundplatte (4) bei Überschreitung einer vordefinierten Betriebslast in Längsrichtung betrachtet sich mit seinem ersten Endbereich (51) bis in den Bereich der durch die Grundplatte (4) beschreibbaren Vertikalebene und darüber hinaus zu bewegen.
  3. Gelenkanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich (52) des Mitnehmerelementes (50) im wagenkastenseitigen Endbereich (11) des ersten Gelenkarmes (10) mit diesem verbunden ist,
  4. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (50) derart ausgebildet und ausgelegt ist, dass die den ersten Endbereich (51) zum Zusammenwirken mit einem Fahr- oder Drehgestell beschreibbare Mitnehmerachse (M) in einer durch die Lagerachse (Z) des Gelenklagers (30) und einer Senkrechten zu dieser und zur Längsrichtung (L) beschreibbaren Ebene liegt, insbesondere deren Verlängerung die Lagerachse (Z) schneidet oder.
    dass das Mitnehmerelement (50) derart ausgebildet und ausgelegt ist, dass die den ersten Endbereich (51) zum Zusammenwirken mit einem Fahr- oder Drehgestell beschreibbare Mitnehmerachse (M) versetzt zu einer durch die Lagerachse (Z) des Gelenklagers (30) und einer Senkrechten zu dieser und zur Längsrichtung beschreibbaren Ebene liegt, insbesondere deren Verlängerung versetzt zur Lagerachse (Z) verläuft.
  5. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gelenkarm (20) in seinem wagenkastenseitigen Endbereich (21) einen Lagerabschnitt (24) zur zumindest mittelbaren Lagerung an der Grundplatte (4), insbesondere zur Lagerung in einer Durchgangsöffnung an der Grundplatte (4) aufweist und zumindest Gelenklager (30) und zweiter Gelenkarm (20) in Längsrichtung vom Gelenklager (30) bis zum Lagerabschnitt (24) durch einen Außenumfang in Umfangsrichtung charakterisiert sind, welcher kleiner als der des Lagerabschnittes (24) des zweiten Gelenkarmes (20) ist.
  6. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine in der Gelenkanordnung (1) integrierte Energieverzehreinrichtung (6) zumindest ein dem zweiten Gelenkarm (20) zugeordnetes destruktives Energieverzehrelement in Form eines Verformungsrohres (8) mit einem gelenkseitigen Endbereich (16) und einem wagenkastenseitigen Endbereich (19) umfasst.
  7. Gelenkanordnung (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsrohr (8) mit seinem gelenkseitigen Endbereich (16) einseitig und wenigstens mittelbar an der dem zweiten Gelenkarm (20) zugeordneten Grundplatte (4), sich in Richtung vom Gelenklager (30) frei kragend weg erstreckend gelagert ist und der zweite Gelenkarm (20) in seinem wagenkastenseitigem Endbereich einen ersten Lagerabschnitt (24) zur zumindest mittelbaren Lagerung an der Grundplatte (4) und einen diesem in Richtung zum Endbereich nachgeordneten Führungsabschnitt (28) aufweist, welcher zumindest teilweise in das Verformungsrohr (8) hineinragt und an der Innenoberfläche (9) des Verformungsrohres (8) anliegt, wobei zwischen Lagerabschnitt (24) und Führungsabschnitt (28) ein Aufweitungsabschnitt vorgesehen ist, welcher mit dem Innenumfang (9) des Verformungsrohres (8) zusammenwirkt.
  8. Gelenkanordnung (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsrohr (8) an seinem gelenkseitigen Endabschnitt (16) einen mit dem Lagerabschnitt (24) des zweiten Gelenkarmes (2) verbindbaren bzw. verspannbaren Abschnitt aufweist, welcher einen im Vergleich zu einem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) des Verformungsrohres liegenden Abschnitt größeren Querschnitt aufweist, wobei der zweite Gelenkarm (20) im Bereich seines Lagerabschnittes (24) zwischen der Grundplatte (4) und diesem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) des Verformungsrohres (8) liegenden Abschnitt verspannt ist und im Bereich des Führungsabschnittes (28) an der Innenoberfläche (9) dieses weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) liegenden Abschnittes des Verformungsrohres (8) anliegt.
  9. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (24) und der Führungsabschnitt (28) des wagenkastenseitigen Endbereiches (21) des zweiten Gelenkarms (20) integral ausgeführt sind und der Übergangsbereich (29) zwischen Lagerabschnitt (24) und Führungsabschnitt (28) am Gelenkarm (20) als Aufweitungsabschnitt konisch unter Ausbildung zumindest einer Kegelfläche (33) zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang (9) des Verformungsrohres (8) ausgebildet ist oder
    der Lagerabschnitt (24) und der Führungsabschnitt (28) des wagenkastenseitigen Endbereiches (21) des zweiten Gelenkarms (20) integral ausgeführt sind und ein Kegelring zum Ausbilden des Aufweitungsabschnittes zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang (9) des Verformungsrohres (8) vorgesehen ist, welcher sich an den Lagerabschnitt (24) anschließend mit dem Führungsabschnitt (28) des zweiten Gelenkarmes (20) verbunden ist.
  10. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (24) und der Führungsabschnitt (28) des wagenkastenseitigen Endbereiches (21) des zweiten Gelenkarms (20) von miteinander gekoppelten und koaxial zueinander angeordneten separaten Bauteilen - einem mit dem Gelenkkopf (25) integral ausgeführten Lagerbauteil und einem Führungsbauteil - ausgebildet sind und ein den Aufweitungsabschnitt ausbildender Kegelring zum Zusammenwirken mit dem Innenumfang (9) des Verformungsrohres (8) vorgesehen ist, welcher in einer ersten Ausbildung integral mit dem Lagerbauteil oder dem Führungsbauteil ausgebildet ist oder in einer zweiten Ausbildung kraft- oder formschlüssig mit dem Lagerbauteil oder dem Führungsbauteil verbunden ist.
  11. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gelenkarm (20) zwischen der Grundplatte (4) und dem weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) liegenden Abschnitt des Verformungsrohres (8) über den Kegelring bzw. die Kegelfläche spielfrei verspannt ist.
  12. Gelenkanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gelenkarm (20) derart zwischen der Grundplatte (4 und dem Verformungsrohr (8) verspannt ist und das Verformungsrohr (8) derart ausgelegt ist, dass bei Überschreiten einer vorab festlegbaren Betriebslast sich der zweite Gelenkarm (20) in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) des Verformungsrohres (8) bewegt und mittels des Aufweitungsabschnittes dabei den weiter in Richtung zum wagenkastenseitigen Endbereich (19) liegenden Abschnitt des Verformungsrohres (8) unter Querschnittserweiterung plastisch verformt.
  13. Gelenkanordnung (1) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsrohr zwischen einem mit dem wagenkastenseitigen Endbereich des weiten Gelenkarms zusammenwirkenden ringförmigen, eine unter Ausbildung eines Aufweitungsabschnittes konische Fläche aufweisenden Elementes und einer mit der Grundplatte über Befestigungselemente verspannten Stirnplatte eingespannt ist.
  14. Gelenkanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Grundplatten (2, 4) einen Anschlag für einen Flächenbereich bei erfolgender Relativbewegung der miteinander verbundenen Gelenkarme (10, 20) bei Überschreiten einer vorab festlegbaren Betriebslast gegenüber der Grundplatte (2, 4) ausbildet oder aufweist, welcher entweder
    a) an dem in dieser gelagerten Gelenkarm (10, 20) oder
    b) dem Gelenklager (30) oder
    c) dem mit dem in dieser Grundplatte (4) gelagerten Gelenkarm (20) gelenkig verbundenen Gelenkarm (10) in einem Bereich zwischen Gelenkkopf (15) und Grundplatte (2)
    vorgesehen ist.
  15. Gelenkanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gelenkkopf (15) als Gelenkgabel und der zweite Gelenkkopf (25) des Gelenklagers (30) als Gelenkauge ausgebildet ist.
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