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Title:
ROLL-RIGID RAIL VEHICLE COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/063587
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roll-rigid rail vehicle coupling (1) for connecting a rail vehicle (3) to a rail vehicle of coach construction (2), comprising an articulated eye (4) that is configured for the detachable connection to one of the two rail vehicles (2, 3), and comprising an articulated fork (5) that is configured for the detachable connection to the other of the two rail vehicles (2, 3), and a horizontally aligned axle (6) which is connected to the articulated fork (5) and which penetrates a spherical bearing (7) connected to the articulated eye (4). According to the invention, the articulated eye (4) comprises a vertically oriented axle stub (8), the axis of rotation of which passes through the pivot point of the spherical bearing (7), said axle stub (8) engaging in a rotationally movable manner into a bracket (9) and the ends of the axle (6) being supported in a rotationally movable manner in the bracket (9).

Inventors:
NEDELIK, Robert (Puchsbaumplatz 1/23, 1100 Wien, 1100, AT)
Application Number:
EP2018/076060
Publication Date:
April 04, 2019
Filing Date:
September 26, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (Siemensstraße 90, 1210 Wien, 1210, AT)
International Classes:
B61G5/02
Foreign References:
DE20004850U12000-09-07
EP3028915A12016-06-08
EP1151905A22001-11-07
EP1925523A12008-05-28
FR2695612A11994-03-18
GB1196009A1970-06-24
Attorney, Agent or Firm:
MAIER, Daniel (Siemens Aktiengesellschaft, Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung (1) für die

Verbindung eines Schienenfahrzeugs (3) mit einem

Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise (2), umfassend ein zur lösbaren Verbindung mit einem der beiden

Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtetes Gelenkauge (4) und eine zur lösbaren Verbindung mit dem weiteren der beiden Schienenfahrzeuge (2, 3) eingerichtete

Gelenkgabel (5) sowie eine waagrecht ausgerichtete Achse (6), welche mit der Gelenkgabel (5) verbunden ist und welche ein mit dem Gelenkauge (4) verbundenes Sphärolager (7) durchdringt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Gelenkauge (4) einen vertikal orientierten

Achsstummel (8) umfasst, dessen Rotationsachse durch den Drehpunkt des Sphärolagers (7) verläuft, wobei dieser Achsstummel (8) drehbeweglich in einen Bügel (9) eingreift, und wobei die Enden der Achse (6)

drehbeweglich in dem Bügel (9) gelagert sind.

Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Achsstummel (8) in Einbaulage der Schienenfahrzeugkupplung in Richtung de Gleisbetts orientiert ist.

Schienenfahrzeugkupplung (1) nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (9) aus

mehreren, miteinander lösbar verbundenen Bauteile:

aufgebaut ist.

Description:
Beschreibung

Wanksteife Schienenfahrzeugkupplung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine wanksteife

Schienenfahrzeugkupplung für die Kopplung eines

Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in

Sänftenbauweise .

Stand der Technik

Typische Passagierschienenfahrzeuge weisen zwei Fahrwerke auf und können mit weiteren Fahrzeugen gekuppelt werden.

Spezielle Zugkonfigurationen erfordern jedoch keine

betriebsmäßige Trennbarkeit der Fahrzeugzusammenstellung, sodass andere Fahrzeugkonzepte eingesetzt werden können. Dies betrifft insbesondere U-Bahnen und Straßenbahnen, bei welchen beispielsweise auch sogenannte Sänftenwagen eingesetzt werden, welche kein eigenes Fahrwerk umfassen sondern von den benachbarten Fahrzeugen getragen werden. Solcherart kann eine Einsparung an teuren Fahrwerken realisiert werden, wenn die erlaubte Achslast der Strecke die Erhöhung der Last an den verbleibenden Fahrwerken ermöglicht. Zwischen einem

konventionellen und einem Sänftenwagen ist eine spezifische Kupplung vorgesehen, welche die Betriebs- und Gewichtskräfte übermittelt und welche die erforderliche Beweglichkeit für Kurven- Kuppen- und Wannenfahrten sicherstellt. Dafür sind insbesondere Kugelgelenke (Sphärolager) oder Elastomer- Schichtfederlager gut geeignet. Jedoch sind Maßnahmen zu treffen um ein Kippen des Sänftenwagens zu verhindern. Dazu werden die gekuppelten Fahrzeuge mittels eines Lenkers verbunden, wobei der Lenker an jedem Fahrzeug gelenkig angebunden ist und ein Kippen der Fahrzeuge zueinander verhindert, d.h. einen Bewegungsfreiheitsgrad des

Kugelgelenks sperrt. Dieser Lenker ist typischerweise im Dachraum der Fahrzeuge angeordnet, wodurch die über den Lenker zu übermittelnden Kräfte aufgrund des Hebelgesetzes im Vergleich zu einer Anordnung im Untergestellbereich reduziert sind. Bei kleinen Fahrzeugen mit untypisch geringem

Querschnitt ist eine solche Anordnung jedoch nicht möglich, sodass das Sänftenprinzip gegebenenfalls nicht anwendbar ist.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

wanksteife Schienenfahrzeugkupplung für die Kopplung eines Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in

Sänftenbauweise anzugeben, bei welcher der

Rotationsfreiheitsgrad um die Längsachse der

Schienenfahrzeugkupplung und damit um die Längsachse der zu koppelnden Schienenfahrzeuge gesperrt ist. Die Aufgabe wird durch eine wanksteife

Schienenfahrzeugkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand

untergeordneter Ansprüche. Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine wanksteife Schienenfahrzeugkupplung für die Verbindung eines

Schienenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug in

Sänftenbauweise aufgebaut, welche ein zur lösbaren Verbindung mit einem der beiden Schienenfahrzeuge eingerichtetes

Gelenkauge und eine zur lösbaren Verbindung mit dem weiteren der beiden Schienenfahrzeuge eingerichtete Gelenkgabel sowie eine waagrecht ausgerichtete Achse, welche mit der

Gelenkgabel verbunden ist und welche ein mit dem Gelenkauge verbundenes Sphärolager durchdringt umfasst, wobei das Gelenkauge einen vertikal orientierten Achsstummel umfasst, dessen Rotationsachse durch den Drehpunkt des Sphärolagers verläuft, wobei dieser Achsstummel drehbeweglich in einen Bügel eingreift, und wobei die Enden der Achse drehbeweglich in dem Bügel gelagert sind.

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine Wankbewegung der beiden miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge zueinander verhindern zu können, wobei der entsprechende Freiheitsgrad der Kupplung um die Längsachse gesperrt ist. Es ist

wesentlich, dass die beiden weiteren Freiheitsgrade um die Hochachse und um die Querachse der Kupplung dabei

unbeeinflußt und frei bleiben, sodass die Kupplung bei Kurven- Kuppen- und Wannenfahrten die entsprechenden

Verschwenkungen der Fahrzeuge zueinander ermöglicht. Alleine der Freiheitsgrad der Kupplung um die Längsachse, also auch um die Längsachse der gekuppelten Fahrzeuge ist beeinflußt. Somit kann ein wanksteifes Gelenk ohne Lenker im Dachbereich geschaffen werden.

Erfindungsgemäß ist das Gelenkauge einer

Schienenfahrzeugkupplung, welche die zu kuppelnden

Schienenfahrzeuge mittels eines Sphärolagers verbindet, mit einem Achsstummel auszustatten. Dabei ist die Drehachse dieses Achsstummels vertikal und so auszurichten, dass sie durch den Drehpunkt des Sphärolagers verläuft. Dieser

Achstummel ist in einem Bügel drehbeweglich gelagert. Der Bügel ist so ausgebildet, dass er eine Lagerung für die Achse, welche das Sphärolager durchdringt und somit die Verbindung zwischen den Schienenfahrzeugen herstellt, aufweist. Die Achse ist dazu an ihren Enden verlängert, sodass sie über die Gelenkgabel hinausragt. Diese

hinausragenden Enden der Achse sind in einer geeigneten Aufnahme in dem Bügel drehbeweglich zu lagern.

Der vertikal orientierte Achsstummel ist vorzugsweise nach unten, d.h. in Richtung des Gleisbetts anzuordnen, da solcherart ungenutzter Bauraum Verwendung findet und mehr Platz oberhalb der Schienenfahrzeugkupplung, insbesondere für den Passagierraum verbleibt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Bügel mehrteilig, insbesondere dreiteilig auszuführen, da solcherart eine besonders einfache Montage des Bügels erfolgen kann. Dabei kann die wanksteife

Schienenfahrzeugkupplung an den zu kuppelnden Fahrzeugen montiert werden und mit der Achse geschlossen werden und der Bügel im Anschluß daran montiert werden. Andernfalls wäre die Achse in einem letzen Arbeitsschritt zu montieren, wobei der Bügel zusätzlich zu der Gelenkgabel und der Gelenkauge exakt zu positionieren wäre und die Einpresskraft der Achse in das Sphärolager geeignet abzustützen wäre. Diese

Montagereihenfolge ist wesentlich aufwendiger als einen mehrteiligen Bügel vorzusehen und den Bügel nach dem

Montieren der Achse in einzelnen Teilen zu montieren und diese Teile miteinander lösbar zu verbinden. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Zugzusammenstellung mit einem Sänftenwagen

Fig.2 Schienenfahrzeugkupplung.

Fig.3 Schienenfahrzeugkupplung, Bügel zerlegt.

Fig.4 Schienenfahrzeugkupplung ohne Bügel.

Fig.5 Gelenkauge einer Schienenfahrzeugkupplung.

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch eine

Zugzusammenstellung mit einem Sänftenwagen. Es ist ein Zug aus drei Fahrzeugen dargestellt, wobei ein Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 zwischen zwei konventionellen

Schienenfahrzeugen 3 gekuppelt ist. Dabei ist zwischen dem Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 und dem rechten

Schienenfahrzeug 1 eine erfindungsgemäße

Schienenfahrzeugkupplung 1 angeordnet. Die weitere Kupplung des Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 ist von anderer Ausführungsform, sie muß nur die Gewichts und Betriebskräfte zwischen diesen Fahrzeugen übertragen, wobei ein Kugelgelenk mit drei Rotationsfreiheitsgraden eingesetzt werden kann, da die Schienenfahrzeugkupplung 1 am weiteren Fahrzeugende ein Wanken des Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 verhindert. Das Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise 2 und das rechte gekuppelte konventionelle Schienenfahrzeug 3 können sich daher um ihre jeweilige Längsachse nur gemeinsam bewegen. Fig . 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine

Schienenfahrzeugkupplung. Es ist eine

Schienenfahrzeugkupplung 1 in ihrer Einbaulage gezeigt, welche ein Gelenkauge 4 und eine Gelenkgabel 5 umfasst. Diese Bauteile 4, 5 sind jeweils zur lösbaren Verbindung mit dem

Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs ausgeführt und weisen als entsprechende Befestigungsmittel Bohrungen für

Schraubbefestigungen auf. Weitere Befestigungsmittel, wie Schrauben sind in Fig.l zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Das Gelenkauge 4 ist mit einem sphärischen

Lager 7 (in Fig.l nicht sichtbar) ausgestattet, durch welches eine Achse 6 dringt, welche mit der Gelenkgabel 5 verbunden ist. Solcherart ist eine Verbindung zwischen der Gelenkgabel 5 und dem Gelenkauge 6 gegeben, welche alle translatorischen Freiheitsgrade sperrt und somit alle Betriebskräfte in allen Richtungen überträgt. Das sphärische Lager 7 gewährleistet eine Freiheit aller drei Rotationsfreiheitsgrade, was für eine Bewegung um die Hochachse und die Querachse erforderlich ist. Der Freiheitsgrad um die Längsachse kann für einen Fahrbetrieb nicht ungesperrt verbleiben um ein übermäßiges Wanken und sogar Kippen des Schienenfahrzeugs in

Sänftenbauweise 2 zu verhindern. Dazu sind die beiden Enden der Achse 6 verlängert ausgeführt, sodass sie aus der

Gelenkgabel 5 herausragen und jeweils mit einem Bügel 9 drehbeweglich verbunden sind. Der Bügel 9 ist im Wesentlichen U-Förmig ausgeführt und weist entsprechende Bohrungen mit Lagerungen zur Aufnahme der Enden der Achse 6 auf. Weiters ist das Gelenkauge mit einem vertikal ausgerichteten

Achsstummel 8 ausgestattet, dessen Drehachse durch den

Drehpunkt des Sphärolagers 7 gerichtet ist und welcher ebenso in dem Bügel 9 drehbeweglich gelagert ist. Der Bügel 9 sperrt die Schienenfahrzeugkupplung 1 um den Freiheitsgrad der Längsachse, sodass die beiden Schienenfahrzeuge 2, 3 zueinander keine Wankbewegungen ausführen können. In

gezeigtem Ausführungsbeispiel ist der Bügel 9 dreiteilig ausgeführt, wodurch die Montage entscheidend vereinfacht ist. Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch eine

Schienenfahrzeugkupplung mit zerlegtem Bügel. Es ist die Schienenfahrzeugkupplung 1 aus Fig.l dargestellt, wobei die beiden senkrechten Anschnitte des U-förmigen Bügels 9 entfernt sind. Solcherart ist die über die Gelenkgabel 5 hinaus verlängerte Achse 6 gut zu erkennen.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine

Schienenfahrzeugkupplung ohne Bügel. Es ist die

Schienenfahrzeugkupplung 1 aus Fig.l dargestellt, wobei der Bügel 9 komplett entfernt wurde. Solcherart ist auch der vertikal orientierte Achsstummel 8, welcher ein Teil des Gelenkauges ist, erkennbar.

Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch ein Gelenkauge einer Schienenfahrzeugkupplung. Es ist das Gelenkauge 4 einer Schienenfahrzeugkupplung 1 dargestellt, welches einen vertikal nach unten orientierten Achsstummel 8 umfasst und in welches ein Sphärolager 7 eingebracht ist. Durch dieses Sphärolager 7 ist die Achse 6 geführt.

Liste der Bezeichnungen

1 Schienenfahrzeugkupplung

2 Schienenfahrzeug in Sänftenbauweise

3 Schienenfahrzeug

4 Gelenkauge

5 Gelenkgabel

6 Achse

7 Sphärolager

8 Achs stummel

9 Bügel