DE19819927A1 - Einrichtung zum gelenkigen Verbinden von benachbarten Wagenkästen eines Schienenfahrzeuges, insbesondere für den Nahverkehr - Google Patents

Abstract

Bei einer Einrichtung zum gelenkigen Verbinden von benachbarten Wagenkästen (1, 2) eines Schienenfahrzeuges, insbesondere für den Nahverkehr, ist jeder Wagenkasten (1, 2) durch ein sphärisches Gelenklager (6) gegenüber einem gemeinsamen Drehgestell (4) abgestützt. Das Drehgestell (4) trägt außerdem ein zwischen den Wagenkästen (1, 2) angeordnetes und mit diesen im Dachbereich über ein Lenkgestänge kinematisch gekoppeltes Mittenportal (3). Die beiden Wagenkästen (1, 2) und das Mittenportal (3) bilden die unteren Schenkel von zwei räumlichen drachenförmigen Vierecken, dessen obere Schenkel aus zwei Wagenkastenschenkeln (7) und zwei Mittenportalschenkeln (8) bestehen, wobei jeweils ein Wagenkastenschenkel (7) und ein Mittenportalschenkel (8) gelenkig miteinander verbunden sind. Die beiden Mittenportalschenkel (8) sind mit Hilfe einer Steuerung (10, 11) derart am Mittenportal (3) geführt, daß sie identische Winkel (alpha) in bezug auf die Hochachse des Mittenportals (3) einnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum gelenkigen Verbinden von benachbarten Wagenkästen eines Schienen­ fahrzeuges, insbesondere für den Nahverkehr, wobei jeder Wagenkasten durch ein sphärisches Gelenklager gegenüber einem gemeinsamen Drehgestell abgestützt ist, das außer­ dem ein zwischen den Wagenkästen angeordnetes und mit diesen im Dachbereich über ein Lenkgestänge kinematisch gekoppeltes Mittenportal trägt.

Eine Einrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist speziell bei Stadtbahnwagen verwirklicht worden und gehört deshalb zum Stand der Technik. Das Mittenportal dient dem Anschluß von Bälgen, die den Gelenkbereich abschirmen. Um bei dem Befahren von Gleiskurven, Mulden und Kuppen auf beiden Seiten des Mittenportals möglichst gleichförmige Abschnitte der Abschirmbälge zu erreichen, werden für das Mittenportal winkelhalbierende Stellungen in bezug auf die beiden angrenzenden Wagenkästen ange­ strebt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art auf einfache und räumlich kompakte Weise so zu gestalten, daß der Winkel zwischen dem Mittenportal und den Wagenkästen bei sämt­ lichen Fahrtsituationen exakt halbiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Wagenkästen und das Mittenportal die unteren Schenkel von zwei räumlichen drachenförmigen Vierecken bilden, dessen obere Schenkel aus zwei Wagenkastenschen­ keln und zwei Mittenportalschenkeln bestehen, wobei jeweils ein Wagenkastenschenkel und ein Mittenportal­ schenkel gelenkig miteinander verbunden sind, und die beiden Mittenportalschenkel mit Hilfe einer Steuerung derart am Mittenportal geführt sind, daß sie identische Winkel in bezug auf die Hochachse des Mittenportals einnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 den Gelenkbereich eines Schienenfahrzeuges in perspektivischer Ansicht bei Geradeausfahrt,

Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1, wobei der untere Bereich im Schnitt gezeigt ist,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Situation bei Kurvenfahrt und zugleich Kuppenfahrt,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Situation bei der Fahrt durch eine S-Kurve und zugleich - was in der Praxis allerdings seltener vorkommt - durch eine Mulde,

Fig. 5 ein Funktionsschema in Seitenansicht, wobei die Situation "Geradeausfahrt" vorliegt.

Von zwei benachbarten Wagenkästen 1 und 2 eines Schienenfahrzeuges sind hier lediglich deren Endrahmen dargestellt. Diese Endrahmen haben jeweils eine Lager­ konsole, an der eine obere Schale eines sphärischen Gelenklagers 6 befestigt ist. Die unteren Schalen (Ku­ gelpfannen) dieser beiden Gelenklager 6 sind an einer jeweiligen Lagerkonsole eines Mittenportals 3 gehalten. Das Mittenportal 3 ist auf beiden Fahrzeugseiten über eine Luftfeder 5 auf einem Drehgestell 4 abgestützt. Außerdem ist das Mittenportal 3 durch nicht gezeigte Mitnehmer - beispielsweise Lenker oder Anschläge - am Drehgestell 4 so angebunden, das es den Schwenkbewegungen des Drehgestelles 4 folgt. Die in vorbeschriebener Weise indirekt auf dem gemeinsamen Drehgestell 4 ruhenden Wagenkästen 1 und 2 können sich in mehreren Ebenen relativ zueinander bewegen.

Im Dachbereich des Schienenfahrzeuges sind die Wagen­ kästen 1 und 2 sowie das Mittenportal 3 durch ein Lenk­ gestänge mit folgendem Aufbau kinematisch gekoppelt:
Jedem Wagenkasten 1 und 2 ist ein Wagenkastenschenkel 7 zugeordnet. Das Mittenportal 3 hat zwei Mittenportal­ schenkel 8. Alle diese Schenkel 7 und 8 sind jeweils in einer horizontalen Drehachse an den Wagenkästen 1 und 2 bzw. am Mittenportal 3 angelenkt. Jeweils ein Wagenka­ stenschenkel 7 und ein Mittenportalschenkel 8 sind durch ein Kugelgelenk 9 verbunden. Um eine senkrechte Drehachse am Mittenportal 3 ist ein zentraler Übertragungsarm 11 schwenkbar gelagert. Der Übertragungsarm 11 ist an seinen beiden Armen über Lenkstangen 10 mit jeweils einem Mittenportalschenkel 8 gekoppelt, wobei die Lenkstangen 10 an ihren Enden jeweils ein Kugelgelenk aufweisen. Diese rein mechanisch arbeitende Steuerung kann durch Einsatz von Getriebemitteln abgewandelt werden, wobei zum Zwecke der Steuerung auch hydraulische oder elektrische Komponenten einsetzbar sind.

Wie insbesondere aus dem Funktionsschema gemäß Fig. 5 ersichtlich ist, bilden die beiden Wagenkästen 1 und 2 und das Mittenportal 3 die unteren Schenkel von zwei räumlichen drachenförmigen Vierecken (Deltoide). Die oberen Schenkel dieser Vierecke bestehen aus den Paa­ rungen von Wagenkastenschenkel 7 und Mittenportalschenkel 8.

Im Sinne der gewollten winkelhalbierenden Stellungen des Mittenportals 3 zwischen den Wagenkästen 1 und 2 sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Mulden- oder Kuppenfahrt nehmen die Mittenportalschenkel 8 in bezug auf die Hochachse des Mittenportals 3 stets identische Winkel α ein. Es versteht sich, daß diese Winkel α bei den in Fig. 3 und in Fig. 4 gezeigten Situationen entsprechend andere Zahlenwerte haben, wobei dafür die Beziehungen α1 = α1 bzw. α2 = α2 gelten.

Bezugszeichenliste

1

Wagenkasten-Endrahmen (rechts)

2

Wagenkasten-Endrahmen (links)

3

Mittenportal mit Lagerkonsolen

4

Drehgestell

5

Luftfeder

6

sphärisches Gelenklager

7

Wagenkastenschenkel

8

Mittenportalschenkel

9

Kugelgelenk, zwischen

7

und

8

10

Lenkstange mit Kugelgelenken an beiden Enden

11

Übertragungsarm mit mittiger Drehachse
αWinkel zwischen Mittenportalschenkel

8

und der Hoch­ achse des Mittenportals

3

Claims (3)

1. Einrichtung zum gelenkigen Verbinden von benachbarten Wagenkästen (1, 2) eines Schienenfahrzeuges, insbesondere für den Nahverkehr, wobei jeder Wagenkasten (1, 2) durch ein sphärisches Gelenklager (6) gegenüber einem gemein­ samen Drehgestell (4) abgestützt ist, das außerdem ein zwischen den Wagenkästen (1, 2) angeordnetes und mit diesen im Dachbereich über ein Lenkgestänge kinematisch gekoppeltes Mittenportal (3) trägt, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Wagenkästen (1, 2) und das Mitten­ portal (3) die unteren Schenkel von zwei räumlichen drachenförmigen Vierecken bilden, dessen obere Schenkel aus zwei Wagenkastenschenkeln (7) und zwei Mittenportal­ schenkeln (8) bestehen, wobei jeweils ein Wagenkasten­ schenkel (7) und ein Mittenportalschenkel (8) gelenkig miteinander verbunden sind, und die beiden Mittenportal­ schenkel (8) mit Hilfe einer Steuerung (10, 11) derart am Mittenportal (3) geführt sind, daß sie identische Winkel (α) in bezug auf die Hochachse des Mittenportals (3) einnehmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung einen zentralen Übertragungsarm (11) aufweist, der mittig um eine senkrechte Drehachse am Mittenportal (3) schwenkbar gelagert und an seinen beiden Armen über Lenkstangen (10), die an ihren Enden mit Kugelgelenken versehen sind, mit jeweils einem Mitten­ portalschenkel (8) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gelenkige Verbindung zwischen den Wagenkastenschenkeln (7) und den Mittenportalschenkeln (8) jeweils durch ein Kugelgelenk (9) gebildet ist.