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Patent Searching and Data


Title:
ARTICULATED LINK FOR TWO SECTIONS OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/022478
Kind Code:
A1
Abstract:
In an articulated link for two sections (1, 2) of a vehicle comprising a ball joint (14, 17) inserted into two sockets to couple the two vehicle sections firmly, in which there is a Jacobs bogie (5) beneath the link supporting both vehicles sections, according to the invention a pin (9) is secured to one of the two sockets (3, 4) projecting downwards into the open space in the bogie (5) and connects the articulated link via longitudinal and transverse springs directly to the bogie frame without the intervention of a bogie bolster or the like, the two vehicle sections being also directly supported on the bogie frame via secondary springs (7, 8).

Inventors:
JAKOB JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/000190
Publication Date:
August 24, 1995
Filing Date:
January 19, 1995
Export Citation:
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Assignee:
WAGGONFABRIK TALBOT GMBH & CO (DE)
JAKOB JUERGEN (DE)
International Classes:
B61F3/12; B61G5/02; (IPC1-7): B61F3/12; B61G5/02
Foreign References:
DE948608C1956-09-06
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Claims:
Patentansprüche
1. Gelenkverbindung für zwei Fahrzeugteile eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfassend mindestens einen an einem der Fahrzeugteile befestigten Mitnehmer zur Anlenkung dieses Fahrzeugteils an einen Rahmen eines Drehgestells und zur Übertragung von in der Fahrwegebene auftretenden Kräften zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugteil, eine gelenkige Verbindung des anderen Fahrzeugteils mit dem ersten Fahrzeugteil, dadurch gekennzeichnet, daß der einzige Mitnehmer (9) an einem zur Aufnahme eines die Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugteilen (1 und 2) bildenden Kugelgelenks (Achse 14 und Kugel 17) vorgesehenen Gelenkbauteil (Gabel 3 oder Deichsel 4) angeordnet ist und daß die beiden Fahrzeugteile (1 und 2) sich jeweils über Sekundärfedern (7 bzw.8) direkt auf dem wiegenlosen Rahmen (Langträger 6L, Querträger 13) des Drehgestells (5) abstützen.
2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (9) einstückig an das Gelenkbauteil (Gabel 3 oder Deichsel 4) ange formt ist.
3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (9) an eine als Gabel (3) mit zwei Auflagern (15) für eine Achse (14) einer Gelenkkugel (17) ausgeformte Gelenkaufnahme angeformt ist und einen Kasten querschnitt hat, dessen Außenwände Anschlagflächen (18 bzw.19) zur Anlage von im Drehgestell vorgesehenen Längs und Querfedern (10 und 11) aufweisen.
4. Gelenkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Deichsel (4) ausgebildete Gelenkaufnahme mit der von ihr umfaßten Gelenk kugel (17) in den Kastenquerschnitt des Mitnehmers (9) hineingesetzt ist.
5. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer als Gelenkanordnung ausgeführt ist, an die ein oder mehrere Lenker, insbesondere Lemniskatenlenker, als Verbindung des Kugelgelenks zum Drehgestell an lenkbar sind.
6. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer als Zapfen, insbesondere Hohlzapfen, ausgeführt ist, der Anschlag flachen zur Anlage von im Drehgestell vorgesehenen Längs und Querfedern aufweist.
Description:
Gelenkverbindung für zwei Fahrzeugteile eines Fahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkverbindung für zwei Fahrzeugteile eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Gelenkverbindung mit diesen Merkmalen wurde mit einem Drehgestell für die ge¬ meinsame gelenkige Abstützung zweier Wagenkästen beschrieben (DE 24 40 069 B2), bei dem die einander zugewandten Wagenkastenenden jeweils über einen eigenen Mit¬ nehmer bzw. Drehzapfen sowie über von den Drehzapfen geführte Drehschemel gelenkig mit dem Drehgestell verbunden sind. Derartige gemeinsame Drehgestelle werden oft als "Jacobs-Drehgestell" bezeichnet. Bei der genannten, durch Teilevielzahl relativ aufwendi¬ gen Ausführung besteht keine direkte gelenkige Verbindung zwischen den Wagenkästen der Fahrzeugteile.

Die DE-OS 20 30 481 beschreibt ein Wagengelenk mit zwei übereinander angeordneten Drehpfannen, deren obere die Kräfte in der Fahrwegebene zwischen den Wagenkästen überträgt und deren untere das Gelenk in vertikaler Richtung auf einem Drehgestell-Quer¬ träger abstützt, jedoch auch horizontale (Brems-)Kräfte von den Rädern auf die Wagenkästen überträgt.

Eine jüngere Konstruktion dieser Art (EP 0 520 301 A1 ) vereint eine zwei Fahrzeug- einheiten kurzkuppelnde Kugelgelenk-Anordnung mit einer gemeinsamen Drehpfanne zur Abstützung beider Fahrzeugteile auf einem Drehgestell.

Drehpfannen sind wegen ihrer kugeligen Oberflächen und der notwendigen Einhaltung en¬ ger Toleranzen relativ aufwendige und vierteilige Baugruppen, die in neuerer Zeit jeden¬ falls bei schnellfahrenden Fahrzeugen durch Lenker und/oder Mitnehmer ersetzt werden. Da sie ferner sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebenenrichtung starre Ver¬ bindungen sind, muß zum Verbinden einer Drehpfanne mit dem Drehgestellrahmen ein beweglicher, gefederter Wiegenträger vorgesehen werden, der erheblich zum Gewicht und zur Bauhöhe in diesem Bereich beiträgt.

Es ist auch bekannt, das Untergestell eines Schienenfahrzeugs zur Übertragung von Kräften in der horizontalen Fahrwegebene (Zug- und/oder Bremskräfte, Querkräfte) mit¬ tels eines vertikal nach unten abragenden Mitnehmers mit einem Drehgestellrahmen über Quer- und Längsfedern bzw. -anschlage zu verbinden. Eine solche Anordnung, die sich durch eine geringe Anzahl von Bauteilen auszeichnet, wird z. B. in DE 27 11 348 B1 beschrieben.

Es sind schließlich Gelenk-Fahrzeuge mit Jacobs-Drehgestellen bekannt (IC3 der Dänischen Staatsbahnen), bei denen die Zugkraft eines auf nur einer der beiden Achsen angetriebenen Drehgestells mittels einer schrägliegenden Zug-Druck-Stange auf einen der durch ein Kugelgelenk kurzgekuppelten Wagenkästen übertragen wird. Soll nun zur

Erhöhung der Antriebsleistung ein zweiter Motor auf der zweiten Achse installiert werden, so muß die Zug-Druck-Stange aus Platzgründen entfallen und in geeigneter Weise ersetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anlenkung eines Wagengelenks der ein- gangs erörterten Art an ein unter dem Gelenk laufendes Drehgestell, insbesondere ein Jacobs-Drehgestell, baulich möglichst einfach auszuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands an.

Ein Gelenkbauteil an einem der Fahrzeugteile, das zur Aufnahme eines die beiden

Fahrzeugteile zur unmittelbaren Längs- und Querkraftübertragung kuppelnden Kugelge¬ lenks vorgesehen ist, wird unmittelbar mit einem einfachen Mitnehmer versehen, der sein¬ erseits den Gelenkbereich direkt mit dem Jacobs-Drehgestell verbindet. Damit ist der fahrzeugseitige Aufwand für den Gelenkbereich hinsichtlich Teilezahl und Montage minim- iert. Gleichzeitig wird die Bauhöhe gegenüber konventionellen Zugkraftanlenkungen be¬ trächtlich reduziert. Es wird damit eine kompakte, gewichtsparende und verschleißarme Mitnehmeranordnung im Gelenkbereich geschaffen.

Die beiden Fahrzeugteile werden jeweils separat über Sekundärfedern ohne Wiegenträger direkt auf dem Drehgestellrahmen abgestützt. Über die auch in vertikaler Ebene kraftüber- tragende Geienkkupplung werden die Stützkräfte gleichmäßig auf die beiden Sekundär¬ federungen verteilt.

Der Mitnehmer kann je nach Bedarf als Kastenquerschnitt oder (Hohl-)Zapfen ausgeführt werden. Er kann aber auch lediglich durch eine Gelenkanordnung repräsentiert werden, an der ein oder mehrere (Lemniskaten-)Lenker als Verbindung zum Drehgestellrahmen anlenkbar sind.

Weitere Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Aus¬ führungsbeispiels und dessen sich im folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.

Es zeigen in vereinfachter Darstellung

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Gelenkfahrzeug in Seitenansicht des Bereichs der Gelenkkuppiung und des darunterliegenden Drehgestells,

Fig. 2 einen Querschnitt desselben Bereichs,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gelenks mit daran befestigtem Mitnehmer,

Fig.4 eine gegenüber Fig. 3 um 90° geklappte Schnittansicht des Gelenks und des Mitnehmers.

In Fig. 1 sieht man eine Seitenansicht des Geienkbereichs eines aus mindestens zwei -nur fragmentarisch angedeuteten- Fahrzeugteilen 1 und 2 bestehenden Schienen¬ fahrzeugs. Zwischen den Teileinheiten sind Gelenkaufnahmen in Gestalt einer Gabel 3 und einer Deichsel 4 zur Aufnahme eines Kugelgelenks vorgesehen, auf das später noch näher eingegangen wird. Sie haben an ihren Oberseiten jeweils einen Flansch 3F bzw. 4F als Verbindung zum jeweiligen Fahrzeugteil-Untergestell.

Unter dem Gelenkbereich läuft ein zweiachsiges Jacobs-Drehgestell 5, auf dessen H- Rahmen 6 sich die beiden Fahrzeugteile 1 und 2 jeweils über eigene Sekundärfederungen 7 bzw. 8 direkt, also ohne Zwischen- oder Wiegenträger, abstützen. Zur Vereinfachung sind sämtliche Betriebseinrichtungen an dem Drehgestell wie Bremsen, Schwin- gungsdämpfer etc. hier weggelassen worden.

Mit einer der Gelenkaufnahmen, entweder mit der Gabel 3 oder mit der Deichsel 4, ist ein nach unten in den Drehgestellfreiraum hinein abragender Mitnehmer 9 verbunden, der in Längs- oder Fahrtrichtung (x-Achse) über Längsfedern 10 und in Querrichtung (y-Achse)

über Querfedern 11 (Fig. 2) und/oder entsprechende elastische Anschläge an den Rah¬ men 6 des Drehgestells 5 angebunden ist.

Der Mitnehmer 9 bleibt frei von vertikalen Tragkräften. Er kann sich somit in allen drei Koordinaten (z-Achse und gegen die Federkräfte in x-y-Fahrwegebene) begrenzt gegenüber dem Drehgestellrahmen 6 verschieben oder drehen.

Die Querschnittansicht des Gelenkbereichs in Fig. 2 deutet das Kugelgelenk vereinfacht nur durch einen Kreis an, von dem der Mitnehmer 9 senkrecht nach unten abragt. Ein Radsatz R ist nur schematisch im Umriß angedeutet, auf dessen Außenlagern RL sich der Drehgestellrahmen 6 bzw. dessen Langträger 6L über Primärfedern 12 abstützen.

Die beidseits des Mitnehmers 9 vorgesehenen Querfedern 11 stützen sich nach horizontal außen hin ggf. über geeignete Konsolen an einem durchlaufenden Querträger 13 ab, der sich in der üblichen Weise zwischen den beiden Langträgern bzw. Seitenwangen des Drehgestellrahmens erstreckt. Auf ihm können auch die Sekundärfedern aufliegen.

Obschon sämtliche Federn hier vereinfacht als Schraubenfedern skizziert sind, können selbstverständlich je nach Bedarf auch Luftfedern und/ oder Elastomerfedern eingesetzt werden, da die Federbauart sich nicht auf die eigentliche Funktion des Mitnehmers 9 auswirkt.

Die Skizzen in Fig. 3 und 4 verdeutlichen eine bevorzugte Gestaltung des näheren Ge¬ lenkbereichs, in der der Mitnehmer 9 unmittelbar und einstückig an die Gabel 3 für das Kugelgelenk angeformt ist. Eine Achse 14 des Kugelgelenks ist beidseitig in der Gabel 3 bzw. in zwei darin eingeformten prismatischen Auflagern 15 mittels Lagerdeckeln 16 fest¬ gelegt. Die Deichsel 4 ist zwischen die beiden Gabelschenkel bzw. die Auflager 15 der Achse 14 eingeführt und umfaßt die darauf befindliche Gelenkkugel 17. Zentral unterhalb der Achse 14 ragt der Mitnehmer 9 nach unten ab, der mit Anlageflächen 18, 19 für die in Fig. 1 und 2 gezeigten Längs- und Querfedern versehen ist.

Das so gebildete Gelenk nebst dem Mitnehmer 9 ist zur Übertragung sämtlicher zwischen den Fahrzeugteilen 1 und 2 wirkenden Kräfte im Zugverband ausgelegt, wobei der Mit¬ nehmer 9 in größtmöglicher Kompaktheit die Übertragung von Antriebs- und Bremskräften zwischen dem Drehgestell 5 und dem Gelenk übernimmt.

Speziell in Fig. 4 sieht man in der Frontalansicht der Gabel 3 des Kugelgelenks deutlich, daß der Mitnehmer 9 durch einen Kasten gebildet ist, in den die Gelenkkugel 17 und die Deichsel 4 eintauchen können. Mit dieser Gestaltung wird die Bauhöhe im Gelenkbereich gering gehalten. In den Seitenwänden dieses Kastens sind ferner mit den Anlageflächen 19 für die Querfedern 11 versehene Einsätze 20 aufgenommen.

Abweichend von der zeichnerischen Darstellung kann als Variante auch ein Zapfen- Mitnehmer verwendet werden. Auch ist es möglich, den Mitnehmer als separates Bauteil auszuführen und ihn an das Gelenkbauteil unmittelbar anzuschweißen oder in anderer Weise dauerhaft (z. B. Schrauben) daran zu befestigen.

Schließlich könnte der Mitnehmer auch als Gelenkanordnung ausgeführt werden, wenn der Drehgestellrahmen in der Fahrwegebene in an sich bekannter Weise über kurze Schräglenker (insbesondere Lemniskatenlenker) mit den Wagenkästen verbunden werden soll.