Schienen-Gelenkfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Schienen-Gelenkfahrzeug mit von einem Drehgestell unterstützter Drehverbindung zwischen Wagenkästen.
Bei bekannten Schienen-Gelenkfahrzeugen sind die Drehverbindungen zwischen den Wagenkästen und das sie unterstützende Drehgestell so<B>-</B>angeordnet, dass Dreh verbindung und Drehgestell um eine gemeinsame Dreh achse drehbar sind. Beim Befahren einer Kurve wird in bezug auf das Schienen-Gelenkfahrzeug ein umschrie bener und ein eingeschriebener Kreisbogen definiert, deren Radien durch den Abstand eines äussersten und eines innersten Punktes des Gelenkfahrzeuges vom Krümmungsmittelpunkt des Gleisbogens bestimmt ist.
Die Radien des um- und eingeschriebenen Kreisbogens sind beispielsweise bei doppelgleisigen Bahnanlagen wichtig, da durch sie der beim berührungsfreien Kreu zen zweier Fahrzeuge erforderliche Sicherheitsabstand gegeben ist. Bei Schienengelenkfahrzeugen mit gemein samer Drehachse für Drehverbindung und Drehgestell bildet die Mittellinie des Wagenkastens zwischen der Drehachse der Drehverbindung und der Drehachse des Trieb-Drehgestelles eine Sehne für den Kreisbogen der Gleismittellinie und der Radius des eingeschriebenen Kreisbogens ist von der Bogenhöhe und Breite des Wagenkastens abhängig, wobei die Kastenwand eine Tangentialebene an den eingeschriebenen Kreisbogen darstellt.
Der umschriebene Kreisbogen tangiert hier bei im allgemeinen nur die äusserste vordere bzw. äus- serste hintere Kante des Gelenkfahrzeuges, da der Wa genkasten das Trieb-Drehgestell überragt und die Dreh achse desselben in einem bestimmten Abstand von der Stirnfläche des Wagenkastens verläuft. Gleisbögen mit kleinstem Krümmungsradius können deshalb bei vor gegebener Wagenbreite nur von Fahrzeugen befahren werden, deren Drehachsenabstand einen bestimmten Wert nicht überschreitet.
Es ist einleuchtend, dass opti male Verhältnisse dann vorliegen werden, wenn sich bei kleinstem Krümmungsradius der Kurve das Gelenk- fahrzeug möglichst eng an seinen umschriebenen Kreis bogen anschmiegt, d. h. wenn der Schnittpunkt der durch die äusseren Wagenwände bestimmten Sehnen mög lichst auf dem umschriebenen Kreisbogen, zumindest jedoch in dessen unmittelbaren Nähe liegt. Bei den be kannten Schienen-Gelenkfahrzeugen mit grossen Wa genlängen ist dies im allgemeinen nicht der Fall.
Zweck der Erfindung ist ein Schienen-Gelenkfahr zeug, bei welchem die vorstehend genannten Bedingun gen erfüllt sind.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das die Drehverbindung stützende Drehgestell an dem einen Wagenkasten in einer Entfernung von der Dreh achse der Drehverbindung angelenkt und die Drehver bindung auf dem Drehgestell verschiebbar abgestützt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beilie genden Zeichnung ausführlich erläutert, in welcher Fig. 1 das Kurvenbild für ein nach der Erfindung ausgebildetes Schienen-Gelenkfahrzeug darstellt, Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für die drehgestellunterstützte Drehverbindung zwischen den beiden Wagenkästen eines Schienen-Gelenkfahrzeuges nach Fig. 1 in Ansicht, und Fig. 3 die Einrichtung der Fig. 2 in Aufsicht zeigt. Im Kurvenbild der Fig. 1 ist ein Schienen-Ge lenkfahrzeug schematisch dargestellt, dessen beiden Wa genkästen 1 und 2 von drei Zweiachs-Drehgestellen 3, 4 und 5 getragen werden.
Das vordere, unter dem Vor derteil des ersten Wagenkastens 1 befindliche Drehge stell wird angetrieben und ist um die durch die Mittel- linie 7 des Wagenkastens gehende Drehachse 6 dreh bar. Ebenso ist das unterhalb des rückwärtigen Teiles des zweiten Wagenkastens 2 angeordnete Drehgestell 5 um eine durch die Kastenmittellinie 8 gehende Dreh achse 9 drehbar.
Das rückwärtige Ende des ersten Wa genkastens 1 und das vordere Ende des zweiten Wagen kastens 2 sind auf dem mittleren Stütz-Drehgestell 4-ab- gestützt. Der Gleisbogen ist schematisch durch seine Mittellinie 10 wiedergegeben, welche naturgemäss durch die vertikalen Mittellinien der drei Zweiachs-Drehge- stelle führt, wobei beim ersten und letzten Drehgestell 3 und 5 diese Mittellinien gleichzeitig die Drehachsen 6 bzw. 9 darstellen.
Die beiden Wagenkästen 1 und 2 sind mittels einer Drehverbindung 11 zusammengekop pelt, welche in Fig. 1 schematisch als Kreis gezeichnet ist. Dieser Kreis kann beispielsweise eine Stützplatte bedeuten, welche auf dem Rahmen des Stütz-Drehge stelles 4 aufruht, wobei die Drehachse 12 der Drehver bindung 11 durch den Kreismittelpunkt führt. Das Stützdrehgestell 4 ist am ersten Wagenkasten 1 aasge- lenkt, und seine Drehachse 13 ist auf der Mittellinie 7 dieses Wagenkastens um eine bestimmte Strecke der Achse 12 der Drehverbindung 11 vorversetzt.
Beim Befahren einer Kurve stellt sich das Stütz- Drehgestell 4 tangential zum Krümmungskreis ein und die Drehachse 12 der Drehverbindung 11 verschiebt sich nach aussen in eine Lage, wie sie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Strecke, um die die Drehachse 12 der Drehverbindung 11 vom Gleiskrümmungskreis 10 abwandert, ist vom Radius des Gleiskrümmungs kreises 10 und von den Abständen der Drehachse 6 des Trieb-Drehgestelles 3 und der Drehachse 13 des Stütz- Drehgestelles 4 von der Drehachse 12 der Drehverbin dung 11 abhängig.
Für einen bestimmten Kurvenradius werden die Abstände so gewählt, dass sich die von den Aussenwänden der Wagenkasten bestimmten Sehnen in einem Punkt schneiden, welcher zumindest in Nähe des umschriebenen Kreisbogens liegt, wobei der Radius des umschriebenen Kreisbogens, wie bereits erwähnt, durch den Abstand der äusseren vorderen Kanten 14 bzw. 15 des Wagenkastens 1 bestimmt ist.
Die damit erzielbaren Vorteile zeigen sich am be sten in einem Zahlenbeispiel.
Der Abstand der Drehachse des Trieb-Drehgestells von der Drehachse der Drehverbindung soll 740 cm und der Abstand der Drehachse des Stütz-Drehgestells von letzterer 140 cm betragen. Bei einer Kurve mit ei nem Krümmungsradius von 12,5 m und einer Wagen breite von ca. 280 cm ergibt sich für den eingeschriebe- nen Kreisbogen ein Radius von ca. 11,0 m. Bei den bekannten Schienen-Gelenkfahrzeugen, bei welchen Drehverbindungen und Stütz-Drehgestell koaxial ange ordnet sind, würde bei Zugrundelegung gleicher Abmes sung hingegen dieser Radius rund 10,5 m betragen.
Dies ist ein nicht unbeträchtlicher Gewinn für die Gleisfüh- rung in Kurven.
In den Fig. 2 und 3 ist schematisch ein Ausfüh rungsbeispiel für ein Stütz-Drehgestell und eine Dreh verbindung gezeigt. Das dargestellte Stütz-Drehgestell weist einen Rahmen 16 auf, an dessen Unterseite die beiden Radachsen 17 federnd montiert sind. Am Rah men 16 ist ein Zuggestänge 18 mit einer Öse 19 be- festigt, welche zur Aufnahme eines Drehzapfens 20 aus gebildet ist. Der Mittelteil des Drehgestell-Rahmens 16 trägt ein Führungslager, welches beispielsweise als Ku gel- oder Wälzlager ausgebildet ist. Bei einem Wälz lager sind hierbei die Drehachsen der Walzen auf den Drehpunkt des Drehgestelles 4 ausgerichtet.
Der Rah men 21 des ersten Wagenkastens läuft in einem Ausle ger 24 aus, welcher in Form einer Stützplatte ausgebil det ist und bei an den Wagenkasten angekoppeltem Drehgestell am Wälzlager 23 aufruht. Zur Ankopplung des Drehgestelles an den Wagenkasten ist auf der Un terseite des Kastenrahmens 21 ein Drehzapfen 20 vor gesehen, welcher in die Öse 19 eingeschoben ist.
Die Stützplatte 24 trägt einen aufwärtsragenden Drehzapfen 26 und der vorstehende Arm 25 des zweiten Wagen rahmens 22 eine passende Pfanne oder Öse, in welche der Drehzapfen 26 eingerastet und damit die Drehver bindung zwischen den beiden Wagenkästen herstellt. Die Drehachse dieser Drehverbindung liegt in der Mit- tellinie des Drehgestelles.
Beim Einfahren in eine Kurve verschiebt sich die Stützplatte 24 auf dem Wälzlager 23, wobei die durch den Drehzapfen 26 führende Achse der Drehverbindung längs eines Kreisbogens kurvenauswärts verschoben wird, dessen Radius durch den Abstand der beiden Drehzapfen 19 und 26 bestimmt ist.
Articulated Rail Vehicle The invention relates to an articulated rail vehicle with a rotating connection between car bodies supported by a bogie.
In known articulated rail vehicles, the slewing rings between the car bodies and the bogie supporting them are arranged in such a way that the slewing connection and bogie are rotatable about a common axis of rotation. When driving on a curve, a circumscribed and inscribed circular arc is defined with respect to the articulated rail vehicle, the radii of which is determined by the distance between an outermost and an innermost point of the articulated vehicle from the center of curvature of the curved track.
The radii of the encircled and inscribed circular arc are important, for example, in double-track railway systems, as they provide the safety distance required for non-contact crossing of two vehicles. In the case of articulated rail vehicles with a common axis of rotation for the slewing ring and bogie, the center line of the car body between the axis of rotation of the slewing ring and the axis of rotation of the drive bogie forms a chord for the circular arc of the track center line and the radius of the inscribed circular arc depends on the height and width of the car body, wherein the box wall represents a tangential plane to the inscribed circular arc.
The circumscribed arc of a circle is generally only tangent to the outermost front or outermost rear edge of the articulated vehicle, since the vehicle body projects beyond the drive bogie and its axis of rotation extends at a certain distance from the end face of the vehicle body. Curves with the smallest radius of curvature can therefore only be used by vehicles with a given wagon width, the distance between the axes of rotation does not exceed a certain value.
It is obvious that optimal conditions will exist when the articulated vehicle clings as closely as possible to its circumscribed arc with the smallest radius of curvature of the curve, ie. H. if the intersection of the chords determined by the outer walls of the car is as possible on the circumscribed arc, but at least in its immediate vicinity. In the known articulated rail vehicles with large wa gene lengths, this is generally not the case.
The purpose of the invention is a rail articulated vehicle in which the above conditions are met.
According to the invention this is achieved in that the bogie supporting the rotary connection is articulated on the one car body at a distance from the axis of rotation of the rotary connection and the rotary connection is slidably supported on the bogie.
The invention is explained in detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the graph for an articulated rail vehicle designed according to the invention, Fig. 2 schematically shows an embodiment for the bogie-supported rotary connection between the two car bodies of an articulated rail vehicle according to FIG Fig. 1 shows in elevation, and Fig. 3 shows the device of Fig. 2 in plan view. In the graph of Fig. 1, a rail-Ge steering vehicle is shown schematically, the two Wa genkästen 1 and 2 of three two-axle bogies 3, 4 and 5 are carried.
The front, located under the front part of the first car body 1 rotating frame is driven and can be rotated about the axis of rotation 6 passing through the center line 7 of the car body. Likewise, the arranged below the rear part of the second car body 2 bogie 5 about an axis passing through the box center line 8 rotation 9 is rotatable.
The rear end of the first car box 1 and the front end of the second car box 2 are supported on the middle support bogie 4-supported. The track curve is shown schematically by its center line 10, which naturally leads through the vertical center lines of the three two-axle bogies, with the first and last bogies 3 and 5 these center lines simultaneously representing the axes of rotation 6 and 9, respectively.
The two car bodies 1 and 2 are pelt together by means of a rotary joint 11, which is shown schematically in Fig. 1 as a circle. This circle can mean, for example, a support plate which rests on the frame of the support Drehge site 4, the axis of rotation 12 of the Drehver connection 11 leads through the center of the circle. The supporting bogie 4 is articulated on the first car body 1, and its axis of rotation 13 is advanced on the center line 7 of this car body by a certain distance of the axis 12 of the rotary joint 11.
When driving on a curve, the supporting bogie 4 adjusts itself tangentially to the circle of curvature and the axis of rotation 12 of the rotary connection 11 shifts outwards into a position as shown in FIG.
The distance around which the axis of rotation 12 of the rotary joint 11 migrates from the circle of track curvature 10 is from the radius of the track curvature circle 10 and from the distances between the axis of rotation 6 of the drive bogie 3 and the axis of rotation 13 of the supporting bogie 4 from the axis of rotation 12 of the rotary connection 11 dependent.
For a certain curve radius, the distances are chosen so that the chords determined by the outer walls of the car bodies intersect at a point which is at least in the vicinity of the circumscribed circular arc, the radius of the circumscribed circular arc, as already mentioned, being determined by the distance between the outer ones front edges 14 and 15 of the car body 1 is determined.
The advantages that can be achieved are best shown in a numerical example.
The distance between the axis of rotation of the motorized bogie and the axis of rotation of the slewing ring should be 740 cm and the distance between the axis of rotation of the support bogie and the latter should be 140 cm. In the case of a curve with a radius of curvature of 12.5 m and a carriage width of approx. 280 cm, the inscribed circular arc has a radius of approx. 11.0 m. In the known articulated rail vehicles, in which slewing rings and supporting bogie are coaxially arranged, this radius would be around 10.5 m based on the same dimensions.
This is a not inconsiderable benefit for track guidance in curves.
In Figs. 2 and 3 a Ausfüh approximately example for a support bogie and a rotary connection is shown schematically. The supporting bogie shown has a frame 16, on the underside of which the two wheel axles 17 are resiliently mounted. A pull rod 18 with an eyelet 19 is attached to the frame 16, which is formed to receive a pivot pin 20. The middle part of the bogie frame 16 carries a guide bearing, which is designed for example as a Ku gel or roller bearing. In the case of a roller bearing, the axes of rotation of the rollers are aligned with the pivot point of the bogie 4.
The frame men 21 of the first car body runs out in a Ausle ger 24, which is ausgebil det in the form of a support plate and rests on the rolling bearing 23 when coupled to the car body bogie. To couple the bogie to the car body, a pivot pin 20 is seen on the underside of the box frame 21, which is inserted into the eye 19.
The support plate 24 carries an upstanding pivot pin 26 and the protruding arm 25 of the second carriage frame 22 has a matching pan or eye into which the pivot pin 26 is engaged and thus the Drehver connection between the two car bodies. The axis of rotation of this slewing ring lies in the center line of the bogie.
When entering a curve, the support plate 24 moves on the roller bearing 23, the axis of the rotary joint leading through the pivot pin 26 being shifted outward along an arc, the radius of which is determined by the distance between the two pivot pins 19 and 26.