WO2017016620A1 - Schienenfahrzeug - Google Patents

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WO2017016620A1
WO2017016620A1 PCT/EP2016/000682 EP2016000682W WO2017016620A1 WO 2017016620 A1 WO2017016620 A1 WO 2017016620A1 EP 2016000682 W EP2016000682 W EP 2016000682W WO 2017016620 A1 WO2017016620 A1 WO 2017016620A1
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WO
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spherical
rail vehicle
car bodies
cradle
bearing
Prior art date
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PCT/EP2016/000682
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English (en)
French (fr)
Inventor
Olaf Richter
Original Assignee
HÜBNER GmbH & Co. KG
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Priority to PL16723015T priority patent/PL3325323T3/pl
Priority to PL20157231T priority patent/PL3686078T3/pl
Priority to ES16723015T priority patent/ES2860771T3/es
Priority to EP20157231.0A priority patent/EP3686078B1/de
Priority to EP16723015.0A priority patent/EP3325323B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/10—Articulated vehicles
    • B61D3/12—Articulated vehicles comprising running gear interconnected by loads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle

Definitions

  • the present invention relates to a rail vehicle having a plurality of car bodies, wherein a first and a second car body support on a cradle of a Jacob bogie, wherein the car bodies are interconnected by a spherical hinge means, wherein the spherical hinge means is arranged on the cradle.
  • Such a Jakobs bogie consists of a frame, wherein at both ends of the frame in each case a wheel set is arranged by primary springs on the frame. On the frame a so-called cradle supports, which is supported by secondary springs on the frame. On the cradle, the two car bodies are by a spherical
  • hinge device for a Jakobs bogie, wherein the hinge device is capable of all occurring when driving
  • the joint device has at least two spherical spherical plain bearings.
  • the two pivot bearings are arranged in a plane to each other, which brings a space-saving design with it, so that the distance between the car bodies, so die5 length of the transition between the two vehicles, can be selected short, but still z. B. significant buckling movements are allowed.
  • a first variant of such a spherical joint device according to the invention with two spherical plain bearings is distinguished
  • Ball segment-like bearing shell is added.
  • a double-spherical articulation device is characterized in that the inner sphere segment is inserted
  • Daso link also has a support leg for connection to the cradle.
  • the outer ball segment shows a saddle to Connection with the one first car body, wherein the bearing shell is in communication with the other second car body.
  • each of the two pivot bearings is connected to a car body.
  • the double-spherical bearing described above is able to absorb substantially all movements occurring during driving, such as rolling, pitching, turning (buckling) and offset movements, as well as combinations thereof, and with relatively large movements angles;
  • this construction has the disadvantage that the cradle is not torque-free under all circumstances. Such moments arise especially when on the
  • Double-spherical joint device whose fulcrum is spaced from the surface of the cradle, forces in the direction of
  • Vehicle longitudinal axis or the vehicle transverse axis act. Forces acting in the direction of the vehicle longitudinal axis at the level of the pivot point on the
  • Acting joint device are ultimately those that
  • Spherical joint means spaced at least two joints in the direction of the vertical axis of the rail vehicle has arranged one above the other. That is, there are provided two spherical spherical plain bearings, which are connected in particular by a stud.
  • spherical spherical plain bearing an upper ball joint is provided that i o the connection with the two car bodies is used, the lower
  • Ball joint in conjunction with the cradle of the Jacob bogie is.
  • the storage takes place in such a way that the lower spherical
  • pivot bearing is pivotable relative to the pot or rotatable. Characterized in that the lower spherical bearing is pivotally mounted relative to the pot in the pot, longitudinal and transverse forces, which are introduced into the upper spherical bearing by the car bodies and due to the through the stud between the two spherical
  • the cradle is substantially torque-free by a hinge having spaced superimposed spherical plain bearings in which the lower bearing is pivotably supported on the cradle of the Jacob bogie.
  • Fig. 1 shows schematically a Jakobs bogie in one
  • Fig. 2a shows a first variant of the spherical joint device in section
  • FIG. 2 b shows a plan view of the joint device according to FIG.
  • Fig. 3a shows a second variant of the spherical joint device in section
  • FIG. 3b shows a plan view of the articulation device according to FIG.
  • Jakobs bogie 1 comprises the frame 3, wherein on the frame 3, two sets of wheels 4 are arranged with primary springs 6. On the frame 3 superimposed on four springs 8, the total designated 10 cradle. On the cradle 10, the spherical hinge means 20, 40 is arranged, wherein the spherical hinge means 20, 40 by articulated arms 21, 22; 41, 42 with the respective schematically indicated car bodies 14, 16 is in communication.
  • the first variant of a spherical joint device 20 shown in FIGS. 2 a and 2b is characterized by the two spherical ones
  • the inner spherical hinge bearing 24 comprises an inner spherical segment 24a on which an outer spherical segment 26a of the outer spherical spherical plain bearing 26 is supported.
  • the outer spherical hinge bearing 24 comprises an inner spherical segment 24a on which an outer spherical segment 26a of the outer spherical spherical plain bearing 26 is supported.
  • Ball segment 26a of the outer spherical hinge bearing 26 is supported in the spherical segment-like bearing shell 26b, which is connected by the articulated arm 22 with the carriage body 16 in connection.
  • the outer ball segment 26a also has a saddle 30 through which the outer
  • Ball segment 26a is connected by the articulated arm 21 to the car body 14. On the inner spherical segment 24 a is the connecting member 31 for connection to the cradle 10 of the Jacob bogie first
  • the connecting member 31 is provided with a support leg 31 a.
  • the spherical hinge device 20 has the common pivot point 32.
  • a distance 33 is formed to the top of the cradle 10.
  • This distance 33 forms a lever arm, which exposes the cradle 10 corresponding moments upon attack of horizontal forces in the pivot point 32.
  • the forces that act on the pivot point 32 include, for example, forces in the vehicle longitudinal direction, ie in particular forces when accelerating and braking the rail vehicle. Transverse forces in the horizontal direction are caused by the action of centrifugal forces or by the action of tracking forces. To the cradle 10 so far
  • the spherical joint device 40 shown in Figures 3a and 3b is characterized by an upper spherical hinge bearing 47 and by a lower spherical hinge bearing 57; the two pivot bearings are so far spaced above each other. To form the distance, the two pivot bearings 47 and 57 are standing by the stud 50th in contact with each other.
  • the lower spherical spherical plain bearing is supported by the pot 12 on the cradle 10.
  • the upper spherical hinge bearing 47 comprises in detail a spherical segment 48 which is mounted in a bearing shell 49.
  • the bearing shell 49 is through the articulated arm 41 with the 14th
  • Ball segment 58 which is held in the bearing shell 59.
  • Bearing shell 59 in turn stored in the pot 12, which is arranged in the cradle 10 i o.
  • Ball segment 48 of the spherical hinge bearing 47 with two legs 42 a and 42 b provided. Between these two legs 42a and 42b of the fork-like articulated arm so far, the ball segment 48 is held.
  • the leg 42 a receives a clamping member 41 c, which by a
  • Stud 50 is connected.
  • the cradle is by the bolt 63 with5 the pot 12 and thus with the lower spherical hinge bearing 57th
  • the spherical hinge bearing 47 has a pivot point 70, the spherical pivot bearing 57, the pivot point 75.
  • the distance between the two pivot points 70 and 75 is denoted by 80 and forms a lever arm. If forces are now introduced in the horizontal direction, in the pivot point 70 of the spherical hinge device 40, then the ball segment 58 of the lower spherical hinge bearing 57 in the
  • Swivel bearing shell 59 That is, that by the introduction of horizontal forces in the upper spherical hinge bearing 47th

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16), wobei ein erster und ein zweiter Wagenkasten (14, 16) auf der Wiege (10) eines Jakobs-Drehgestells (1) lagern, wobei die Wagenkästen (14, 16) durch eine sphärische Gelenkeinrichtung (20; 40) miteinander verbunden sind, wobei die Gelenkeinrichtung (20; 40) auf der Wiege (10) angeordnet ist, wobei die Gelenkeinrichtung (20; 40) mindestens zwei sphärische Gelenklager (24, 26; 47, 57) aufweist.

Description

SCHIENENFAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen, wobei ein erster und ein zweiter Wagenkasten auf einer Wiege eines Jakobs-Drehgestelles lagern, wobei die Wagenkästen durch eine sphärische Gelenkeinrichtung miteinander verbunden sind, wobei die sphärische Gelenkeinrichtung auf der Wiege angeordnet ist.
Aus dem Stand der Technik sind Schienenfahrzeuge mit Jakobs- Drehgestellen hinreichend bekannt. Am bekanntesten ist hierbei der TGV, wobei zwei Wagenkästen sich im Übergangsbereich auf einem Jakobs- Drehgestell abstützen.
Ein solches Jakobs-Drehgestell besteht aus einem Rahmen, wobei zu beiden Enden des Rahmens jeweils ein Radsatz durch Primärfedern an dem Rahmen angeordnet ist. Auf dem Rahmen lagert eine sogenannte Wiege, die durch Sekundärfedern auf dem Rahmen abgestützt ist. Auf der Wiege sind die beiden Wagenkästen durch eine sphärische
Gelenkeinrichtung abgestützt gelagert. Eine solche sphärische
Gelenkeinrichtung für ein Jakobs-Drehgestell ist aus der WO 2005/023619 bekannt. Allerdings sind hierbei sowohl die Nick- als auch die Knick-, Wank- und Versatzbewegungen stark eingeschränkt. Der Grund hierfür ist darin zu finden, dass lediglich der eine Wagenkasten relativ zu dem anderen Wagenkasten beweglich ist. Der andere Wagenkasten ist fest mit der Wiege verbunden, weshalb dieser starr ist. Das bedeutet, dass sowohl Nick- als auch Knick-, Wank- und Versatzbewegungen nur in relativ geringem Umfange zugelassen werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demzufolge darin, bei einem Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art eine
Gelenkeinrichtung für ein Jakobs-Drehgestell bereitzustellen, wobei die Gelenkeinrichtung in der Lage ist, sämtliche beim Fahren auftretende
5 Bewegungen auch mit größeren Winkeln zu kompensieren bzw.
aufzunehmen, insbesondere als da sind, Nick-, Wank- und
Knickbewegungen sowie Versatzbewegungen, wie sie auftreten, wenn solche Fahrzeuge über Weichen fahren. o Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Gelenkeinrichtung mindestens zwei sphärische Gelenklager aufweist. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Gelenklager in einer Ebene zueinander angeordnet sind, was ein platzsparende Bauweise mit sich bringt, sodass der Abstand zwischen den Wagenkästen, also die5 Länge des Übergangs zwischen den beiden Fahrzeugen, kurz gewählt werden kann, aber dennoch z. B. erhebliche Knickbewegungen zugelassen werden.
Eine erste Variante einer derartigen erfindungsgemäßen sphärischeno Gelenkeinrichtung mit zwei sphärischen Gelenklagern zeichnet sich
dadurch aus, dass die mindestens zwei Gelenklager über einen
gemeinsamen Drehpunkt verfügen. Hierzu ist im Einzelnen vorgesehen, dass zur Bildung der beiden Gelenklager mit einem solchen gemeinsamen Drehpunkt zwei ineinander oder aufeinander gelagerte Kugelsegmente5 vorgesehen sind, wobei das äußere Kugelsegment durch eine
kugelsegmentartige Lagerschale aufgenommen ist. Eine solche
doppeltsphärische Gelenkeinrichtung zeichnet sich im Einzelnen des Weiteren dadurch aus, dass das innere Kugelsegment ein
Verbindungsglied zu der Wiege des Jakobs-Drehgestells aufweist. Daso Verbindungsglied weist des Weiteren einen Stützfuß zur Verbindung mit der Wiege auf. Das äußere Kugelsegment zeigt einen Sattel zur Verbindung mit dem einen ersten Wagenkasten, wobei die Lagerschale mit dem anderen zweiten Wagenkasten in Verbindung steht. Somit steht jedes der beiden Gelenklager mit einem Wagenkasten in Verbindung.
Wie bereits an anderer Stelle ausgeführt, ist das oben beschriebene doppeltsphärische Lager in der Lage im Wesentlichen sämtliche beim Fahren auftretenden Bewegungen, wie Wank-, Nick-, Dreh- (Knick-) und Versatzbewegungen sowie auch Kombinationen hieraus aufzunehmen, und zwar mit verhältnismäßig großen Winkeln; allerdings hat diese Konstruktion den Nachteil, dass die Wiege nicht unter allen Umständen momentenfrei ist. Solche Momente entstehen insbesondere dann, wenn auf die
erfindungsgemäße doppeltsphärische Gelenkeinrichtung, deren Drehpunkt zur Oberfläche der Wiege beabstandet ist, Kräfte in Richtung der
Fahrzeuglängsachse oder der Fahrzeugquerachse einwirken. Kräfte, die in Richtung der Fahrzeuglängsachse in Höhe des Drehpunktes auf die
Gelenkeinrichtung einwirken, sind schlussendlich solche, die beim
Beschleunigen und Bremsen der Fahrzeuge entstehen. Querkräfte, also Kräfte quer zur Längsachse des Fahrzeugs, entstehen durch Fliehkräfte oder sogenannte Spurführungskräfte. Längs- als auch Querkräfte sind daher Horizontalkräfte. Die Momente hieraus müssen unmittelbar von der Wiege aufgenommen werden. Durch die Federn, mit denen die Wiege auf dem Rahmen des Jakobs-Drehgestells lagert, werden die Reaktionskräfte aufgrund solcher Momente auf den Rahmen des Jakobs-Drehgestells übertragen. Um dies zu vermeiden, können Längs- und Querlenker, z. B. Lemniskaten-Lenker, zwischen der Wiege und dem Rahmen des Jakobs- Drehgestells vorgesehen sein, um ein Einfedern der Wiege auf dem
Rahmen zu vermeiden. Das heißt, dass durch die horizontal angreifenden Kräfte im Wesentlichen keine Reaktionskräfte auf die Federn, mit der die Wiege auf dem Rahmen gelagert ist, übertragen werden sollen. Eine andere Möglichkeit, um die auf den Rahmen des Jakobs-Drehgestells federnd gelagerte Wiege von Momenten aufgrund des Einflusses von Längs- und Querkräften im Wesentlichen freizuhalten, besteht nach einer zweiten Variante der sphärischen Gelenkeinrichtung darin, dass die
5 sphärische Gelenkeinrichtung mindestens zwei Gelenke in Richtung der Hochachse des Schienenfahrzeugs beabstandet übereinander angeordnet aufweist. Das heißt, es sind zwei sphärische Gelenklager vorgesehen, die insbesondere durch einen Stehbolzen miteinander verbunden sind. Hierbei ist als sphärisches Gelenklager ein oberes Kugelgelenk vorgesehen, dass i o der Verbindung mit den beiden Wagenkästen dient, wobei das untere
Kugelgelenk in Verbindung mit der Wiege des Jakobs-Drehgestells steht. Im Einzelnen weist die Wiege zur Aufnahme des unteren Kugelgelenks einen Topf auf, in dem das untere Kugelgelenk als sphärisches Lager gelagert ist. Die Lagerung erfolgt hierbei derart, dass das untere sphärische
15 Gelenklager relativ zum Topf schwenk- bzw. drehbeweglich ist. Dadurch, dass das untere sphärische Lager schwenkgelenkig relativ zu dem Topf in dem Topf angeordnet ist, können Längs- und Querkräfte, die in das obere sphärische Lager durch die Wagenkästen eingebracht werden und die aufgrund des durch den Stehbolzen zwischen den beiden sphärischen
0 Gelenklagern erzeugten Hebelarms und an sich Momente in die Wiege einleiten würden, im Wesentlichen abgefangen werden. Das heißt, dass die Wiege durch eine Gelenkeinrichtung mit beabstandet übereinander angeordneten sphärischen Gelenklagern, bei der das untere Lager schwenkbeweglich auf der Wiege des Jakobs-Drehgestells gelagert ist, im5 Wesentlichen momentenfrei ist.
Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn die beiden übereinander angeordneten Gelenklager so eingebaut sind, dass sie in Richtung der Aufsattellast und der Stützkraft, die jeweils größte Fläche bereitstellen, also0 die geringsten Flächenpressung aufweisen. Insofern sind die beiden
Gelenklager um 180° gedreht zueinander eingebaut. Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Jakobs-Drehgestell in einer
Seitenansicht, wobei die drehgelenkige Verbindung zwischen den beiden Wagenkästen auf dem Jakobs-Drehgestell lediglich schematisch angedeutet ist;
Fig. 2a zeigt eine erste Variante der sphärischen Gelenkeinrichtung im Schnitt;
Fig. 2b zeigt eine Draufsicht auf die Gelenkeinrichtung gemäß Fig.
2a;
Fig. 3 a zeigt eine zweite Variante der sphärischen Gelenkeinrichtung im Schnitt;
Fig. 3b zeigt eine Draufsicht auf die Gelenkeinrichtung gemäß Fig.
3a.
Das in Fig. 1 dargestellte Jakobs-Drehgestell 1 umfasst den Rahmen 3, wobei an dem Rahmen 3 zwei Radsätze 4 mit Primärfedern 6 angeordnet sind. Auf dem Rahmen 3 lagert auf vier Federn 8 die insgesamt mit 10 bezeichnete Wiege. Auf der Wiege 10 ist die sphärische Gelenkeinrichtung 20, 40 angeordnet, wobei die sphärische Gelenkeinrichtung 20, 40 durch Gelenkarme 21 , 22; 41 , 42 mit den jeweilig schematisch angedeuteten Wagenkästen 14, 16 in Verbindung steht.
Die in Fig. 2a und Fig. 2b dargestellte erste Variante einer sphärischen Gelenkeinrichtung 20 zeichnet sich durch die beiden sphärischen
Gelenklager 24 und 26 aus. Das innere sphärische Gelenklager 24 umfasst ein inneres Kugelsegment 24a, auf dem ein äußeres Kugelsegment 26a des äußeren sphärischen Gelenklagers 26 lagert. Das äußere
Kugelsegment 26a des äußeren sphärischen Gelenklagers 26 lagert in der kugelsegmentartigen Lagerschale 26b, die durch den Gelenkarm 22 mit 5 dem Wagenkasten 16 in Verbindung steht. Das äußere Kugelsegment 26a weist darüber hinaus einen Sattel 30 auf, durch den das äußere
Kugelsegment 26a durch den Gelenkarm 21 mit dem Wagenkasten 14 verbunden ist. An dem inneren Kugelsegment 24a ist das Verbindungsglied 31 zur Verbindung mit der Wiege 10 des Jakobs-Drehgestells 1
o angeordnet. Zur Verbindung mit der Wiege ist das Verbindungsglied 31 mit einem Stützfuß 31 a versehen.
Die sphärische Gelenkeinrichtung 20 besitzt den gemeinsamen Drehpunkt 32. Durch das Verbindungsglied 31 in Verbindung mit der Lagerung in der5 Wiege wird ein Abstand 33 zur Oberseite der Wiege 10 gebildet. Dieser Abstand 33 bildet einen Hebelarm, der bei Angriff von Horizontalkräften in dem Drehpunkt 32 die Wiege 10 entsprechenden Momenten aussetzt. Zu den Kräften, die im Drehpunkt 32 angreifen, gehören beispielsweise Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung, also insbesondere Kräfte beim Beschleunigeno und Bremsen des Schienenfahrzeugs. Querkräfte in horizontaler Richtung entstehen durch die Einwirkung von Fliehkräften oder auch durch das Einwirken von Spurführungskräften. Um die Wiege 10 insofern
momentenfrei zu halten, kann die Wiege gegenüber dem Rahmen des Jakobs-Drehgestells durch Längs- und/oder Querlenker, z. B. in Form eines5 Lemniskaten-Lenkers, gegeneinander abgestützt sein.
Die in Fig. 3a und 3b dargestellte sphärische Gelenkeinrichtung 40 zeichnet sich durch ein oberes sphärisches Gelenklager 47 und durch ein unteres sphärisches Gelenklager 57 aus; die beiden Gelenklager sind insoferno beabstandet übereinander angeordnet. Zur Bildung des Abstandes stehen die beiden Gelenklager 47 und 57 stehen durch den Stehbolzen 50 miteinander in Verbindung. Das untere sphärische Gelenklager ist durch den Topf 12 auf der Wiege 10 gelagert. Das obere sphärische Gelenklager 47 umfasst im Einzelnen ein Kugelsegment 48, das in einer Lagerschale 49 lagert. Die Lagerschale 49 steht durch den Gelenkarm 41 mit dem mit 14
5 bezeichneten Wagenkasten in Verbindung. Das Kugelsegment 48
hingegen steht durch den Gelenkarm 42 mit dem Wagenkasten 16 in Verbindung. Das untere sphärische Gelenklager 57 weist das
Kugelsegment 58 auf, das in der Lagerschale 59 gehalten ist. Die
Lagerschale 59 wiederum lagert in dem Topf 12, der in der Wiege 10 i o angeordnet ist.
Die Verbindung zwischen dem sphärischen Gelenklager 47 und dem sphärischen Gelenklager 57 erfolgt, wie bereits erwähnt, durch den
Stehbolzen 50. Der Gelenkarm 42 zur Verbindung des sphärischen
15 Gelenklagers 47 mit dem Wagenkasten 16 ist zur Aufnahme des
Kugelsegments 48 des sphärischen Gelenklagers 47 mit zwei Schenkeln 42a und 42b versehen. Zwischen diesen beiden Schenkeln 42a und 42b des insofern gabelartigen Gelenkarms ist das Kugelsegment 48 gehalten. Der Schenkel 42a nimmt ein Spannglied 41c auf, das durch einen
0 Schraubbolzen 41 d mit dem Stehbolzen 50 verbunden ist. Der Stehbolzen 50 wiederum liegt an dem Schenkel 42b an. In gleicher weise weist das untere sphärische Lager 57 an dem Kugelsegment 58 anliegend ein
Spannglied 61 a auf, dass durch einen Schraubbolzen 61 b mit dem
Stehbolzen 50 verbunden ist. Die Wiege ist durch die Schraubbolzen 63 mit5 dem Topf 12 und somit mit dem unteren sphärischen Gelenklager 57
verbunden.
Durch die sphärische Gelenkeinrichtung 40 mit den beiden übereinander und beabstandet zueinander angeordneten Gelenklager, können nun
0 Wank-, Nick-, Knick- und Versatzbewegungen bzw. auch Kombinationen dieser Bewegungen aufgenommen und übertragen werden; zusätzlich gewährleistet diese Konstruktion allerdings auch, dass die Wiege bei Angriff horizontaler Kräfte im Wesentlichen momentenfrei bleibt. Dies ergibt sich aus folgenden:
Das sphärische Gelenklager 47 weist einen Drehpunkt 70 auf, das sphärische Gelenklager 57 den Drehpunkt 75. Der Abstand zwischen den beiden Drehpunkten 70 und 75 ist mit 80 bezeichnet und bildet einen Hebelarm. Werden nun Kräfte in horizontaler Richtung, in den Drehpunkt 70 der sphärischen Gelenkeinrichtung 40 eingeleitet, dann kann das Kugelsegment 58 des unteren sphärischen Gelenklagers 57 in der
Lagerschale 59 verschwenken. Das heißt, dass die durch die Einleitung von horizontalen Kräften in das obere sphärische Gelenklager 47
entstehenden Momente durch das untere sphärische Gelenklager 57 im Wesentlichen aufgefangen werden, wodurch die Wiege 10, auf der die sphärische Gelenkeinrichtung 40 durch den Topf 12 gehalten ist, im
Wesentlichen momentfrei bleibt.
Bezugszeichenliste:
5
1 Jakobs-Drehgestell
3 Rahmen
4 Radsatz
6 Primärfeder
10 8 Feder
10 Wiege
12 Topf
14 Wagenkasten
16 Wagenkasten
15 20 sphärische Gelenkeinrichtung (1. Variante)
21 Gelenkarm (vom Wagenkasten)
22 Gelenkarm (vom Wagenkasten)
24 inneres sphärisches Gelenklager
24a inneres Kugelsegment
20 26 äußeres sphärisches Gelenklager
26a äußeres Kugelsegment
26b Lagerschale
30 Sattel
31 Verbindungsglied
25 31 a Stützfuß
32 Drehpunkt
33 Abstand (Hebelarm)
40 sphärische Gelenkeinrichtung (2. Variante)
41 Gelenkarm
30 41 c Spannglied
41 d Schraubbolzen 42 Gelenkarm
42a Schenkel des Gelenkarms
42b Schenkel des Gelenkarms
47 sphärisches Gelenklager (oben)
5 48 Kugelsegment
49 Lagerschale
50 Stehbolzen
57 sphärisches Gelenklager (unten)
58 Kugelsegment
10 59 Lagerschale
61 a Spannglied
61 b Schraubbolzen
63 Schraubbolzen
70 Drehpunkt
15 75 Drehpunkt
80 Abstand (Hebelarm)

Claims

Ansprüche:
1. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 6), wobei ein erster und ein zweiter Wagenkasten (14, 16) auf der Wiege (10) eines Jakobs-Drehgestells (1) lagern, wobei die Wagenkästen (14, 16) durch eine sphärische Gelenkeinrichtung (20; 40) miteinander verbunden sind, wobei die Gelenkeinrichtung (20; 40) auf der Wiege (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gelenkeinrichtung (20; 40) mindestens zwei sphärische Gelenklager (24, 26; 47, 57) aufweist.
2. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei sphärischen Gelenklager (24, 26; 47, 57) in einer Ebene zueinander angeordnet sind.
3. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei sphärischen Gelenklager (24, 26) einen gemeinsamen Drehpunkt (32) aufweisen.
4. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Bildung der beiden sphärischen Gelenklager (24, 26) zwei ineinander gelagerte Kugelsegmente (24a, 26a) vorgesehen sind, wobei das äußere Kugelsegment (26a) durch eine kugelsegmentartige Lagerschale (26b) aufgenommen ist.
5. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das innere Kugelsegment (24a) ein Verbindungsglied (31) zu der Wiege (10) des Jakobs-Drehgestells (1) aufweist.
6. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das äußere Kugelsegment (26a) einen Sattel (30) zur
Verbindung mit dem ersten Wagenkasten (14) aufweist.
7. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerschale (26b) mit dem zweiten Wagenkasten (16) verbunden ist.
8. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsglied (31 ) einen Stützfuß (31 a) zur Verbindung mit der Wiege (10) aufweist.
9. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützfuß (31a) auf der Wiege (10) aufsitzt.
10. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei sphärischen Gelenklager (47, 57) in
Richtung der Hochachse des Schienenfahrzeuges beabstandet zueinander übereinander angeordnet sind.
11. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das obere sphärische Gelenklager (47) der Verbindung der beiden Wagenkästen (14, 16) dient.
12. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 10 oder 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das untere sphärische Gelenklager (57) der Verbindung mit der Wiege (10) des Jakob-Drehgestells (1) dient.
13. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wiege (10) zur Aufnahme des unteren sphärischen
Gelenklagers (57) einen Topf (12) aufweist.
14. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das obere und das unter sphärische Gelenklager (47, 57) durch einen Stehbolzen (50) miteinander verbunden sind.
15. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden sphärischen Gelenklager (47, 57) um 180° verdreht zueinander angeordnet sind.
16. Schienenfahrzeug mit einer Mehrzahl von Wagenkästen (14, 16) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wiege (10) federnd auf dem Jakobs-Drehgestell (1 ) gelagert ist.
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