DE955956C - Loesbare Verbindung der Nachbarenden zweier Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957

INTERNAT. KLASSE B61f

P 11215IIJ 2od

ist als Erfinder genannt worden

Patentes Talgo S. A., Madrid

Patentanmeldung bekanntgemacht am 12. Juli 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 20. Dezember 1956

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindung der Nachbarenden zweier Schienenfahrzeuge, die an diesen Enden von je einem einachsigen Laufwerk getragen werden und durch eine Mittelkupplung verbunden sind, deren Hälften mit je einem über das Laufwerk vorspringenden Teil des Fahrzeugendes fest verbunden sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer solchen Anordnung das Kuppeln in Kurven zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in der Kombination folgender beider an sich bekannter und für sich allein nicht schutzfähiger Merkmale:

a) Jedes Laufwerk ist begrenzt seitenverschieb-Hch im Wagenende gelagert;

b) jedes Laufwerk wird von den beiden Wagenenden aus durch Gestänge mindestens angenähert in Richtung des Radius der Gleiskrümmung eingestellt.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind sogenannte Gliedertriebzüge, deren Einzel wagen nur jeweils mit einem einachsigen Laufwerk ausgerüstet sind. Solche Züge können nicht in mehrere Einzelzüge unterteilt werden, da wenigstens an einem Ende eines der Teilzüge die Unterstützung durch ein Laufwerk fehlen würde. Wo deshalb eine Teilungsmöglichkeit solcher Glieder-

triebzüge vorgesehen werden soll, ist es nötig, daß wenigstens einer der der Trennstelle benachbarten Einzelwagen ein vierrädriger ist, der an jedem seiner Enden auf einem Laufwerk ruht. Durch die Erfindung wird in praktisch vollkommener Weise die Aufgabe gelöst, die beiden der Trennstelle solcher Züge benachbarten Laufwerke trotz der Überhänge, mit denen die benachbarten Wagen über die Laufwerke hinüberragen und die ίο die Kupplungshälften tragen, zweckentsprechend zu lagern und zu führen.

Weitere Merkmale der Erfindung, für die Schutz ausschließlich in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt wird, werden sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung ergeben.

Fig. ι ist einescbematischeDarstellung zweier vierrädriger Wagen, die in eine Gleiskurve eintreten; Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Zuges gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Draufsicht von unten auf die angrenzenden Endteile von zwei benachbarten Wagen; Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 und veranschaulicht die Federaufhängung; Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4 und veranschaulicht eine der Radiusstangen; Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht eines Teiles der Zentriervorrichtung für die Achse, und

Fig. 7, 8 und 9 sind Einzelansichten der Kupplung, die in eine der Steuerstangen eingeschaltet ist, wobei Fig. 7 eine Seitenansicht ist, welche die Teile der Stange in gekuppeltem Zustand zeigt. Fig. 8 ist eine ähnliche Ansicht und veranschaulicht die entkuppelte Lage, während Fig. 9 eine Draufsicht ist, welche ebenfalls die entkuppelte Lage zeigt.

Der in Fig. 1 gezeigte Zug weist zwei hintereinanderlaufende vierrädrige Wagen auf, von denen jeder nahe jedem seiner Enden ein einachsiges Laufwerk hat. Die Wagenkästen 10 und ir der beiden Wagen sind durch eine Zugverbindung c gelenkig miteinander verbunden, welche einen lotrechten Drehzapfen C₁ aufweist. Am zweckmäßigsten sind die beiden Wagenkästen noch durch ausrichtende seitliche Gleitverbindungen d miteinander verbunden.

Die Federaufhängung, mittels deren die Enden der Wagen auf den Achsen ihrer Laufwerke getragen werden, ermöglicht eine seitliche Ver-Schwenkung der Achsen sowie eine längs gerichtete Verschiebung des einen Endes einer jeden Achse. Ein jedes Laufwerk besteht aus einer einen tiefliegenden Schwerpunkt aufweisenden Blindachse 12, die an ihren Enden Achsstummel hat, auf denen die Räder 14 gelagert sind. Das Gewicht des Wagenkastens wird von den genannten Achsen 12 durch eine Federaufhängung getragen, welche im, wesentlichen aus lotrechten Federstreben 15 mit Universalgelenken 16 an ihren Enden besteht. Die seitliche Verschiebung einer jeden Achsewird durch eine Zentriervorrichtung 17 (Fig. 6) begrenzt und gesteuert, welche eine Torsionsstange 17 _a aufweist, die unter dem Boden des Wagenkastens gelagert ist und einen herabhängenden Arm 17 _b hat, der an der Achse durch einen Lenker 17 _c angreift. Dieser Lenker ist an der Achse an einem Punkt A (Fig. 4) nahe einem ihrer Enden befestigt. Einer seitlichen Verschiebung der Achse wird durch die Federkraft der Torsionsstange entgegengewirkt, und die Größe dieser Verschiebung wird durch Anschläge 17^ (Fig. 4 und 6) in der bogenförmigen Bahn des Endteiles des Armes 17& begrenzt. Durch diese Mittel wird die seitliche Verschiebungsmöglichkeit der Achse auf etwa 2V2 cm von ihrer normalen Lage aus in jeder Richtung beschränkt.

Die Achsen der Laufwerke an den angrenzenden Enden zweier benachbarter Wagen liegen nahe den Wagenenden, so daß der Abstand einer jeden Achse von dem Zugz'apfen C₁ ungefähr 1 m beträgt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht,, verlaufen die Zentriervorrichtungen 17 an den angrenzenden Enden zweier benachbarter Wagen 10, 11 in entgegengesetzten Richtungen, so daß die an dem Wagenkasten 10 sitzende Zentriervorrichtung an der Achse dieses Wagens nahe deren rechtem Ende angreift, während die Zentriervorrichtung des benachbarten Wagens 11 an ihrer Achse hahe deren linkem Ende angreift (»rechts«. und »links« werden hierbei lediglich im relativen Sinne benutzt, wenn der Zug go umsteuerbar ist. In Fig. 3 ist angenommen, daß der Wagen 11 voranfährt). Infolge dieser Anordnung können außerdem das linke Ende der Achse des Wagenkastens 10 und das rechte Ende der Achse des Wagenkastens 11 nach vorn bzw. hinten verschwenkt werden.

Zu diesem Zweck greifen an den Stellen A und B (Fig. 3) nahe den Enden einer jeden Achse 12 parallele Radiusstangen 20, 2i_a von derselben Länge an, und alle diese Stangen sind von den Wagenenden fort gerichtet. Eine der Radiusstangen, die mit jeder der Achsen verbunden sind, die Stange 20, ist an dem Punkt D an den Wagenkasten angelenkt. Die andere Radiusstange 21_a, die mit einer jeden Achse verbunden ist, hat eine Gelenkzapfenverbindung 30 mit einer Steuerstange 2I₆. Diese Verbindung gestattet sowohl eine seitliche wie eine nach oben und unten gerichtete Schwenkbewegung der Achse. Eine Verschiebung dieser Verbindung 30 von vorn nach hinten wird dadurch ermöglicht, no daß sich die Steuerstange 2I₆ etwas über die Verbindung hinaus erstreckt und verschiebbar am Wagenkasten gelagert ist. Das Ende der Steuerstange ' hat zu diesem Zweck einen verbreiterten Teil 31-(Fig. 3), der in einer Führung 33 gleitet, die am Boden des Wagenkastens befestigt ist. Ein Lagerzapfen 35 greift durch diese Führung und einen lotrechten Schlitz 39 der Stange hindurch. Eine jede Steuerstange 21₆ ragt über das Ende des Wagenkastens, an dem sie angebracht ist, nach außen vor und ist an dem Ende des benachbarten Wagenkastens bei -E angelenkt. Die Räder können parallel zu der Gleisstrecke in Kurven dadurch gehalten werden, daß man den Abstand b des Punktes E von der Längsmittelebene des Zuges etwas kleiner als den Abstand α des Punktes D

von der Zugmittelebene entsprechend: dfer Formel b I — 2m a I

hält, in der / die Länge eines jeden Einzelwagens und m die Länge des »Überhanges« ist, d. h. der Abstand von der Achse bis zum Zugzapfen.

Es ist zu bemerken, daß die Steuereinrichtungen unter den Wagenkasten io und ii in entgegengesetzten Richtungen verlaufen, d. h., die eine ist das Spiegelbild der anderen, so daß die beiden Steuerstangen 2i_ff auf beiden Seiten der Längsmittelebene des Zuges liegen, wo sie sich nicht gegenseitig behindern.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Teile, wenn die beiden Einzelwagen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, miteinander gekuppelt sind, ist folgende:

Zunächst soll die Arbeitsweise in Verbindung mit dem Diagramm der Fig. 1 beschrieben werden, wenn die Wagen in eine Kurve eintreten. Dieses Diagramm zeigt, daß der Wagen 10 sich bereits in der Kurve der Strecke befindet, während der Wagen 11 noch auf dem geraden Teil der Strecke liegt. Aus dem Diagramm ist zu erkennen, daß beim Fehlen einer seitlichen Verschiebung der Achsen die Wirkung dahin gehen wird, daß die beiden Teile der Zugzapfenverbindung C₁ um eine Strecke χ getrennt werden. Dieselbe Schwierigkeit tritt ein, wenn nur einer der Wagen, vier Räder hat oder wenn beide- Wagen zweirädrige Wagen sind, deren von den Rädern getragene Enden aber aneinandergelenkt sind.

Der Wert χ wird durch die Formel, die in Fig. 1 angegeben ist, bestimmt, welche angibt, daß χ eine

quadratische Funktion von der Länge des Überhanges m und eine lineare Funktion von der Länge/ des Wagens zwischen seinen Achsen ist. Die Erfindung zieht einen Vorteil aus diesen Gegebenheiten, indem sie die Achsen dicht neben den Wagenenden anordnet, mit anderen Worten den Überhang m klein hält. Wenn dieser Überhang nur 1 m beträgt, können die Wagen von irgendeiner Länge bis zu 9 m gemacht werden, ohne den Wert von χ größer als 5 cm zu machen, wenn der Zug in scharfe Kurven eintritt, wie solche beim Rangieren und im Betrieb auf Lagerplätzen (Radius von etwa 80 m) vorkommen. Bei dem Eisenbahnzug, der beschrie'ben wurde, ist eine jede Achse für eine seitliche Bewegung von 2V2 cm von der Wagenmittelebene hinweg eingerichtet. Hieraus ergibt sich, daß die Wagenkästen seitlich in eine Lage gebracht werden, die in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien angegeben ist, so daß die Wagen in die Kurve ohne Trennen der Teile der Gelenkzapfenverbindung C₁ eintreten können.

Die in Eisenbahnstrecken für das Befahren von Zügen mit hoher Geschwindigkeit erlaubten Kurven haben einen Radius von nicht weniger als 300 m. Die beiden beschriebenen Wagen können in eine solche Kurve mit einer seitlichen Verschiebung der Achsen von nur V₁₀ mm eintreten, die durch die elastische Zentriervorrichtung leicht erlaubt wird und keine Schwierigkeit für den Betrieb bietet.

Wenn auch die Laufwerke für eine seitliche Verschiebung von mehr als 2Va cm in. einer jeden Riehtung ausgebildet werden können, ist es unerwünscht, dies zu tun, da dadurch eine Neigung zu Seitenschwingungen entsteht, die den Reisekomfort herabsetzt. Der bei einer seitlichen Verschiebung von nicht mehr als 2V2 cm in beiden Richtungen zulässige Überhang kann aus der in Fig. 1 angegebenen Gleichung bestimmt werden, indem man 80 m für R und 5 cm für χ setzt. Dies ergibt folgende Gleichung:

vfi + Im = X² + 2RX:

aus der der erlaubte Überhang für eine jede ausgewählte Wagenlänge leicht bestimmt werden kann.

Das Prinzip der Steuervorrichtung für die Räder, die beschrieben worden ist, besteht darin, das eine Ende jeder Achse in Längsrichtung des eigenen Wagenkastens zu diesem und das andere Ende jeder Achse gleicher Richtung zu dem benachbarten Wagenkasten in unveränderlicher Beziehung zu halten. Dies hat zur Folge, daß die Räder sowohl auf geraden Strecken als auch in Kurven parallel'zu den Schienen gehalten werden, wenn die Punkte D und E, wie oben erläutert, an- · geordnet werden, und hat ferner zur Folge, daß die Außenräder an der Außenschiene unter einem geringen negativen Winkel angreifen, wenn sie in eine Kurve eintreten, d. h. an der Stelle, an der die Entgleisungsgefahr am größten ist. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu benutzt werden, die Außenräder über die ganze Kurve hinweg an der Schiene unter einem geringen negativen Winkel angreifen zu lassen, im Falle dies erwünscht sein sollte, indem man den Abstand der Punkte D und E von der Längsmittelebene ändert. Die beiden Radiusstangen 20, 2 i_a bilden mit der Achse und dem Wagenkasten ein Parallelogramm, so daß die durch die Zentriervorrichtung 17 erlaubten seitlichen Bewegungen der Achse keine Winkelbewegung dieser Achse zur Folge haben, wodurch das Arbeiten der Steuervorrichtung geändert werden würde.

Die Wagen 10 und 11 können, wann immer es erwünscht ist, leicht entkuppelt werden, um den Zug in zwei getrennte Einzelzüge zu teilen oder auch zu irgendeinem anderen Zweck.

Beim Entkuppeln, welches gewöhnlich auf gerader Strecke erfolgt, wird eine jede Steuerstange2i₆ an dem Wagen, unter dem sie angebracht ist, in derjenigen Stellung festgelegt, die sie auf einer geraden Strecke einnimmt, so daß sie dazu dient, die Achse, mit der sie verbunden ist, senkrecht zur Längsmittelebene des Wagenkastens zu halten, wenn dessen Ende von dem benachbarten Wagenkasten gelöst ist.

Um diese Arbeit zu erleichtern, ist die Kupplung jeder Steuerstange 2i_ö aus zwei Teilen 40, 41 hergestellt (Fig. 7, &und 9).

Die Teile 40 und 41 werden zu einer starren Stange durch einen Bolzen 42 gekuppelt, der durch einen abgeflachten Teil 43 der Stange 40 hindurchgeht. Die Stange 40 besitzt' hervorragende Rippen 44, die Stange 41 ein flaches Teil 45 mit ent-

sprechenden Aussparungen 46. Die Stange 40 hat ein verbreitertes Teil 48 mit einer lotrechten Bohrung 49, die unmittelbar unter einem Loch eines Lagerbockes 50 am Wagenkasten 10 liegt, wenn die Achse senkrecht zur Längsmittellinie des Wagens ausgerichtet ist.

Wenn die Wagen zu entkuppeln sind, wird der Bolzen 42 entfernt und ein Bolzen durch den Lagerbock 50 und die Bohrung 49. hindurch eingesetzt, um die Achse in senkrechter Lage zu verriegeln und das Ende des Stangenabschnittes 40 abzustützen. Teil 41 der Stange wird darauf in eine Lage parallel zum Ende des Wagenkastens 11 verschwenkt und an einem Lagerbock 51 mittels eines Bolzens festgelegt (Fig. 9).

Nachdem die Steuerstangen in der beschriebenen Weise entkuppelt und verriegelt worden" sind, wird die Zugverbindung c entkuppelt, ebenso die ausrichtenden Teile d, im Falle diese benutzt werden. Wenn die Achse am Ende eines jeden Wagens alsdann in senkrechter Lage verriegelt ist, können die Wagen leicht für Rangieren oder ähnliche Zwecke oder auch als erste und letzte Wagen eines geteilten Zuges benutzt werden. Es besteht keine Schwierigkeit, einen Wagen mit einer an seinem hinderen Ende verriegelten Achse als letzten Wagen eines Zuges zu benutzen, da es wichtiger ist, die letzte Achse an einem Entgleisen zu verhindern, als an dieser Stelle Reibungsverluste zu verringern. Wenn die Erfindung bei einem Zug verwendet wird, der vollständig aus vierrädrigen Wagen besteht, ist der Vorteil einer leichten Entkupplung an jeder Stelle des Zuges vorhanden. Die Erfindung kann aber auch bei Gelenkzügen mit zweirädrigen Wagen benutzt werden, bei denen es erwünscht ist, den Zug für einen Teil seiner Fahrt in zwei Einzelzüge zu unterteilen. In diesem Fall ist es notwendig, nur einen vierrädrigen Wagen zu benutzen, der an derjenigen Stelle des Zuges eingeschaltet wird, an der die Unterteilung des Zuges gewünscht wird, so daß der vierrädrige Wagen der erste oder letzte Wagen des geteilten Zuges wird.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 7 sind echte Unteransprüche, die ausschließlich in Verbindung mit Anspruch 1 gelten.

Claims (7)

1. PATENTANSPEÜCHE:

   i. Lösbare Verbindung der Nachbarenden zweier Schienenfahrzeuge, die an diesen Enden von je einem einachsigen Laufwerk getragen, 'werden und durch eine Mittelkupplung verbunden sind, deren Hälften mit je einem über das Laufwerk vorspringenden Teil des Fahrzeugendes fest verbunden sind, gekennzeichnet ausschließlich durch die Kombination folgender für sich" nicht patentfähiger Merkmale:

   a) Jedes Laufwerk ist begrenzt seitenverschieblich im Wagenende gelagert; b) jedes Laufwerk wird von den beiden Wagenenden, aus durch Gestänge mindestens angenähert in Richtung des Radius der Gleiskrümmung eingestellt.
2. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufwerk (12) eines jeden Wagens durch parallelogrammartige Radiusstangen (20, 2I₀) geführt ist, so daß seitliche Bewegungen des Laufwerkes (12) keine Winkelverstellung der Achse zur Längsachse des Wagens zur Folge haben.
3. 3. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke von der Kupplungsverbindung (C₁) der Wagen bis zu der Achse (12) eines jeden Laufwerkes annähernd 1 m betragt und daß jede Achse so gelagert ist, daß sie eine seitliche Verschiebung von etwa 2V2 cm in jeder Richtung ausführen kann.
4. 4. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke (m) von dem Drehzapfen (C₁) zur Achse (12) des Laufwerkes eines jeden Wagens und die Länge (I) zwischen den Achsen eines jeden Wagens die Beziehung m² + I · m — 8 = 0 haben.
5. 5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wagenkasten (10, 11) und Achse (12) elastisch federnde Zwischenglieder (i7_a) angeordnet sind, die einer seitlichen Verschiebung der Achse (12) gegenüber dem Wagenkasten (10, 11) entgegenwirken und eine solche Bewegung gleichzeitig mit Hilfe von Anschlägen (17^) in dem erforderlichen Ausmaß begrenzen.
6. 6. Verbindung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Lenker (Radiusstangen 20), welche ein Ende der Achse (12) des einen Wagenkastens (10) und das gegenüberliegende Ende der Achse (12) des benachbarten Wagenkastens (11) in Längsrichtung zum zugehörigen Wagenkasten (10 bzw. 11) unverschieblich halten, während die entgegengesetzten Achsenden beider Achsen durch entkuppelbare Steuergestänge (2i_a, 2I₆), die auf der den Lenkern gegenüberliegenden Seite der Zuglängsmittelebene liegen, mit dem Ende des jeweils benachbarten Wagens lösbar verbunden sind.
7. 7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel (40, 41) für die Steuerstange (2I₆) jedes Steuergestänges (2i_a, 2I₆) so ausgebildet sind, daß mit ihrer Hilfe die Steuerstange in entkuppeltem Zustand in der Normallage der Achse (12) durch Arretierungszapfen (42) od.. dgl. gegenüber dem eigenen - Wagenkasten festgelegt werden kann (Fig. 8).

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 275 666, 402 532, 552538, 690247;

   französische Patentschrift Nr. 749 268; schweizerische Patentschriften Nr. 187576, 139626.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609549/156 T. (609 742 X. 57)