EP2084047A1 - Vorrichtung zur mechanischen verbindung von fahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zur mechanischen verbindung von fahrzeugen

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EP2084047A1
EP2084047A1 EP07803073A EP07803073A EP2084047A1 EP 2084047 A1 EP2084047 A1 EP 2084047A1 EP 07803073 A EP07803073 A EP 07803073A EP 07803073 A EP07803073 A EP 07803073A EP 2084047 A1 EP2084047 A1 EP 2084047A1
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vehicle
vehicles
articulated
wings
wing
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Friedrich Vemmer
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00—Wagons or vans
    • B61D3/10—Articulated vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00—Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02—Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device for the mechanical connection of vehicles, in particular tram cars, wherein the vehicles are connected as a lower articulated connection via a Ge ⁇ steering rod.
  • Some rail networks especially for trams, have crests and hollows that require increased ground clearance of the vehicles.
  • Low-floor vehicles can not be used on such rail networks.
  • low-floor vehicles are useful because the entry and exit is easier.
  • the pitch angle is called. It has already been proposed to halve this pitch angle by a suitable connection of the two vehicles.
  • a Lemniskatenscher known as such has been used. This is rotatably mounted on a portal frame, which is firmly connected to the lower link rod. Two coupling rods emanating from the Lemniskaten handlebar are hinged to each one of the adjacent bodies of the connected vehicles. With the Lemniskatenlenkera- UTHORISATION the pitch angle is divided into two halves, where ⁇ occurs in the first part angle between the first vehicle and the portal frame and the second part angle between the portal ⁇ frame and the second vehicle.
  • the invention has for its object to provide a simplified device for the mechanical connection of vehicles that is cheaper to manufacture with the same good halving the pitch angle and also has a lower weight than a Lemniskatenscheran Aunt. With egg- ner advantageous development should also be reduced disturbing effects of a track cant.
  • the object is achieved according to the invention in that two hinged wings are arranged to pivot about vertical axes as a separate upper hinge joint on each of the vehicles and that in the direction of travel of the right wing of the first vehicle with the right wing of the second Fahrzeu ⁇ ges and the left wing of the joint first vehicle with the left hinge wing of the second vehicle via non till ⁇ supported bearings are rotatably connected, so that the four hinged wings together a variable parallelogram bil ⁇ the.
  • the vertical axes of the joint wings are almost perpendicular to the joints of the lower link rod.
  • the arrangement in the form of a parallelogram causes the opening angle of the joint wing pairs of the two vehicles are always the same size.
  • the non-supported bearings are always located in the middle of the vehicles when viewed in the direction of travel.
  • the pitch angle between the two vehicles is split in half, specifically to the two connections of the lower connecting rod to the connected vehicles.
  • the device according to the invention is particularly advantageous for connecting cars of a tram train suitable, they but can also be used with any other train and even with a articulated bus.
  • the two joint wings of a vehicle are arranged pivotably about a common vertical axis.
  • the hinge wings of a driving tool ⁇ each about its own vertical axis are pivotally mounted on ⁇ sorted.
  • the joint wings can z. B. be designed as flat components.
  • At least the articulated wings of a vehicle instead of flat components each consist of an upper rod and a lower rod, which are arranged pivotably about the vertical axis.
  • less material is required, which further adorns the weight redu ⁇ .
  • the upper bar and the lower bar are connected to the vertical axis via ball joints, and the upper bar and the lower bar are connected to each other via a hinge joint which communicates with the vertical unsupported bearing.
  • twisting is meant that at an elevation of the track, z. B. in a curve, the front driving ⁇ tool initially rotated relative to the rear vehicle about its longitudinal axis. This movement is accommodated by the Ball Joint ⁇ ke and the hinges so that there will be no mechanical stress or even bending of components.
  • Verwin ⁇ the vehicles can be compensated for each other in a simple manner.
  • the ball joints rubber buffer, hydraulic cylinders or mechanical springs can be assigned.
  • the advantage is achieved that in comparison to a Lemniskatenlen- keranssen a portal frame is not necessary. Nevertheless, it is possible to halve the pitch angle.
  • the twisting of the vehicles against each other to compensate.
  • hinged wings can be advantageously connected cables that must be routed from one vehicle to another.
  • Figure 1 shows schematically two interconnected vehicles in side view.
  • Figure 2 shows schematically the same two interconnected vehicles as Figure 1, but in plan view.
  • Figure 3 shows a variant of the embodiment of Figure 2, wherein only the differing part is shown.
  • Figure 4 shows a variant of the embodiment of Figure 1, wherein only the differing part is shown.
  • two vehicles 1 and 2 which are shown only partially, are connected at the bottom via a connecting rod 3 serving as a lower articulated connection, which permits pitching and twisting of the vehicles 1 and 2.
  • the pitch is a rotational movement of the vehicles 1 and 2 about an imaginary horizontal axis oriented perpendicular to the direction of travel a and occurs when the interconnected vehicles 1 and 2 pass through a dome or a trough. Instead of perpendicular to the drawing plane extending axis is attributable to the pitch rotational movement of the vehicle 1 by a pitch angle ß shown.
  • the twisting is a rotational movement of the vehicles 1 and 2 about an imaginary horizontal, aligned in the direction of travel axis b and occurs, for. B. on when the interconnected vehicles 1 and 2 successively an excessive track curve he ⁇ rich.
  • any occurring pitch angle ⁇ between the vehicles 1 and 2 becomes uniform distributed on the two joints of the articulated rod 3, so that no for a low-floor vehicle too large pitch angle ß occurs.
  • each of the articulated wings 4c and 4d is pivotably arranged about its own vertical axis 5c and 5d.
  • the upper bar 7 and the lower bar 8 are connected to each other before the vertical, unsupported bearing 6 a and 6 b via a hinge joint 10. The combination of ball joints 9 and hinge joints 10 twisting the vehicles 1 and 2, z. B. in an excessive track curve, compensated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen (1, 2), insbesondere von Straßenbahnwagen, wobei die Fahrzeuge (1, 2) als untere Gelenkverbindung über eine Gelenkstange (3) verbunden sind. Es ist vorgesehen, dass als separate obere Gelenkverbindung an jedem der Fahrzeuge (1, 2) zwei Gelenkflügel (4a bis 4d) um senkrechte Achsen (5a bis 5d) schwenkbar angeordnet sind. Dabei ist in Fahrtrichtung (a) der rechte Gelenkflügel (4a) des ersten Fahrzeuges (1) mit dem rechten Gelenkflügel (4c) des zweiten Fahrzeuges (2) und der linke Gelenkflügel (4b) des ersten Fahrzeuges (1) ist mit dem linken Gelenkflügel (4d) des zweiten Fahrzeuges (2) über nicht abgestützte Lager (6a, 6b) drehbar verbunden. Die vier Gelenkflügel (4a bis 4d) bilden miteinander ein veränderliches Parallelogramm.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen, insbesondere von Straßenbahnwagen, wobei die Fahrzeuge als untere Gelenkverbindung über eine Ge¬ lenkstange verbunden sind.
Manche Schienennetze, insbesondere für Straßenbahnen, weisen Kuppen und Mulden auf, die eine erhöhte Bodenfreiheit der Fahrzeuge erfordern. Auf solchen Schienennetzen können Niederflurfahrzeuge nicht eingesetzt werden. Andererseits sind Niederflurfahrzeuge sinnvoll, weil das Ein- und Aussteigen erleichtert ist.
Falls ein Zug aus mindestens zwei Fahrzeugen eine Kuppe oder eine Mulde durchfährt, bildet sich an der Verbindung der bei¬ den Fahrzeuge ein Winkel aus, der Nickwinkel genannt wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, durch eine geeignete Verbindung der beiden Fahrzeuge diesen Nickwinkel zu halbieren. Dazu wurde bisher ein als solcher bekannter Lemniskatenlenker eingesetzt. Dieser ist drehbar auf einem Portalrahmen gelagert, der fest mit der unteren Gelenkstange verbunden ist. Zwei vom Lemniskatenlenker ausgehende Koppelstangen sind gelenkig an jeweils einen der benachbarten Wagenkästen der verbundenen Fahrzeuge angeschlossen. Mit der Lemniskatenlenkera- nordnung wird der Nickwinkel aufgeteilt in zwei Hälften, wo¬ bei der erste Teilwinkel zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Portalrahmen und der zweite Teilwinkel zwischen dem Portal¬ rahmen und dem zweiten Fahrzeug auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen an- zugeben, die bei gleich guter Halbierung des Nickwinkels kostengünstiger herzustellen ist und darüber hinaus ein geringeres Gewicht hat als eine Lemniskatenlenkeranordnung. Mit ei- ner vorteilhaften Weiterbildung sollen außerdem störende Einwirkungen einer Gleisüberhöhung vermindert werden.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass als separate obere Gelenkverbindung an jedem der Fahrzeuge zwei Gelenkflügel um senkrechte Achsen schwenkbar angeordnet sind und dass in Fahrtrichtung der rechte Gelenkflügel des ersten Fahrzeuges mit dem rechten Gelenkflügel des zweiten Fahrzeu¬ ges und der linke Gelenkflügel des ersten Fahrzeuges mit dem linken Gelenkflügel des zweiten Fahrzeuges über nicht abge¬ stützte Lager drehbar verbunden sind, so dass die vier Gelenkflügel miteinander ein veränderliches Parallelogramm bil¬ den .
Die senkrechten Achsen der Gelenkflügel befinden sich dabei nahezu senkrecht über den Gelenken der unteren Gelenkstange. Die Anordnung in der Form eines Parallelogrammes bewirkt, dass die Öffnungswinkel der Gelenkflügelpaare der beiden Fahrzeuge stets gleich groß sind. Dadurch befinden sich die nicht abgestützten Lager in Fahrtrichtung gesehen stets in der Mitte zwischen den Fahrzeugen. Das führt dann dazu, dass sich ähnlich wie bei der Lemniskatenlenkeranordnung der Nickwinkel zwischen den beiden Fahrzeugen jeweils zur Hälfte aufteilt und zwar auf die beiden Anbindungen der unteren Ge- lenkstange an die verbundenen Fahrzeuge.
Es wird der Vorteil erzielt, dass auch ohne aufwändige Lem¬ niskatenlenkeranordnung eine Halbierung des Nickwinkels mit einfachen, kostengünstigen Mitteln möglich wird. Auf einen bei der Lemniskatenlenkeranordnung notwendigen schweren, aufwändigen Portalrahmen kann vorteilhaft verzichtet werden, was eine deutliche Gewichtsersparnis ermöglicht. Durch die Hal¬ bierung des Nickwinkels können Niederflurfahrzeuge auf Stre¬ cken mit Kuppen und Mulden eingesetzt werden.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft zum Verbinden von Wagen eines Straßenbahnzuges geeignet, sie kann aber auch bei jedem anderen Zug und sogar bei einem Gelenkomnibus eingesetzt werden.
Beispielsweise sind die beiden Gelenkflügel eines Fahrzeuges um eine gemeinsame senkrechte Achse schwenkbar angeordnet.
Nach einem anderen Beispiel sind die Gelenkflügel eines Fahr¬ zeuges jeweils um eine eigene senkrechte Achse schwenkbar an¬ geordnet. Die Gelenkflügel können z. B. als flächige Bauteile ausgebildet sein.
Beispielsweise bestehen mindestens die Gelenkflügel eines Fahrzeugs statt aus flächigen Bauteilen jeweils aus einem oberen Stab und einem unteren Stab, die um die senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind. Für diese Ausführungsform wird weniger Material benötigt, was das Gewicht weiter redu¬ ziert .
Beispielsweise sind der obere Stab und der untere Stab mit der senkrechten Achse über Kugelgelenke verbunden und der o- bere Stab und der untere Stab sind miteinander über ein Scharniergelenk verbunden, das mit dem senkrechten, nicht abgestützten Lager in Verbindung steht.
Mit dieser besonderen Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, dass ein Verwinden der Fahrzeuge gegeneinander kompensiert werden kann. Mit Verwinden ist gemeint, dass bei einer Überhöhung des Gleises, z. B. in einer Kurve, das vordere Fahr¬ zeug zunächst relativ zum hinteren Fahrzeug um seine Längs- achse gedreht wird. Diese Bewegung wird durch die Kugelgelen¬ ke und die Scharniergelenke aufgenommen, so dass es nicht zu mechanischen Belastungen oder sogar Verbiegungen von Bauteilen kommt. Es kann vorteilhaft in einfacher Weise das Verwin¬ den der Fahrzeuge gegeneinander kompensiert werden.
Um das Verwinden der Fahrzeuge zu dämpfen, können den Kugelgelenken Gummipuffer, Hydraulikzylinder oder mechanische Federn zugeordnet sein. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass im Vergleich zu einer Lemniskatenlen- keranordnung ein Portalrahmen nicht notwendig ist. Trotzdem ist es möglich, den Nickwinkel zu halbieren. Schließlich ist mit einer Ausgestaltung das Verwinden der Fahrzeuge gegeneinander zu kompensieren.
Mit den Gelenkflügeln können vorteilhaft Kabel verbunden werden, die von einem Fahrzeug zum anderen verlegt werden müssen. Außerdem ist es möglich, auch Falten- oder Wellenbälge an den Gelenkflügeln zu befestigen.
Die Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Figur 1 zeigt schematisch zwei miteinander verbundene Fahrzeuge in Seitenansicht. Figur 2 zeigt schematisch dieselben zwei miteinander verbundenen Fahrzeuge wie Figur 1, aber in Draufsicht. Figur 3 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Figur 2, wobei nur der sich unterscheidende Teil dargestellt ist. Figur 4 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Figur 1, wobei nur der sich unterscheidende Teil dargestellt ist.
Gleiche Bauteile haben in den Figuren gleiche Bezugszeichen.
Nach Figur 1 sind zwei nur teilweise gezeigte Fahrzeuge 1 und 2 unten über eine als untere Gelenkverbindung dienende Gelenkstange 3 verbunden, die ein Nicken und ein Verwinden der Fahrzeuge 1 und 2 zulässt. Das Nicken ist eine Drehbewegung der Fahrzeuge 1 und 2 um eine gedachte horizontale, senkrecht zur Fahrtrichtung a ausgerichtete Achse und tritt auf, wenn die miteinander verbundenen Fahrzeuge 1 und 2 eine Kuppe oder eine Mulde durchfahren. Statt der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Achse ist eine auf das Nicken zurückzuführende Drehbewegung des Fahrzeuges 1 um einen Nickwinkel ß gezeigt. Das Verwinden ist eine Drehbewegung der Fahrzeuge 1 und 2 um eine gedachte horizontale, in Fahrtrichtung ausgerichtete Achse b und tritt z. B. auf, wenn die miteinander verbundenen Fahrzeuge 1 und 2 nacheinander eine überhöhte Gleiskurve er¬ reichen .
Als separate obere Gelenkverbindung sind nach Figur 2 an je- dem der Fahrzeuge 1 und 2 jeweils zwei Gelenkflügel 4a, 4b und 4c, 4d um senkrechte Achsen 5a und 5b schwenkbar angeord¬ net. Dabei sind in Fahrtrichtung a gesehen jeweils die rechten Gelenkflügel 4a und 4c und entsprechend die linken Ge¬ lenkflügel 4b und 4d über nicht abgestützte Lager 6a und 6b drehbar miteinander verbunden. Die vier Gelenkflügel 4a bis 4d bilden dadurch miteinander ein veränderliches Parallelogramm. Dadurch, dass der Öffnungswinkel γ der Gelenkflügel 4a und 4b des ersten Fahrzeuges 1 und der Öffnungswinkel γ der Gelenkflügel 4c und 4d des zweiten Fahrzeuges 2 in diesem Pa- rallelogramm stets gleich groß sind, wird jeder auftretende Nickwinkel ß zwischen den Fahrzeugen 1 und 2 gleichmäßig auf die beiden Gelenke der Gelenkstange 3 verteilt, so dass kein für ein Niederflurfahrzeug zu großer Nickwinkel ß auftritt.
In Figur 1 sind zur Vereinfachung der Darstellung die Gelenkflügel 4a und 4c mit dem Lager 6a nicht dargestellt.
In Figur 2 ist für die jeweils beiden Gelenkflügel 4a und 4b bzw. 4c und 4d der beiden Fahrzeuge 1 und 2 jeweils nur eine senkrechte Achse 5a und 5b vorgesehen. Nach Figur 3 ist am zweiten Fahrzeug 2 jeder der Gelenkflügel 4c und 4d um eine eigene senkrechte Achse 5c und 5d schwenkbar angeordnet.
Nach Figur 4 besteht der Gelenkflügel 4b des ersten Fahrzeu- ges 1 und entsprechend auch der nicht dargestellte Gelenkflü¬ gel 4a jeweils aus einem oberen Stab 7 und einem unteren Stab 8. Diese Stäbe 7 und 8 sind um auf der senkrechten Achse 5a angeordnete Gelenke schwenkbar angeordnet. Diese Gelenke sind Kugelgelenke 9. Außerdem sind der obere Stab 7 und der untere Stab 8 vor dem senkrechten, nicht abgestützten Lager 6a bzw. 6b über ein Scharniergelenk 10 miteinander verbunden. Durch die Kombination aus Kugelgelenken 9 und Scharniergelenken 10 wird das Verwinden der Fahrzeuge 1 und 2, z. B. in einer überhöhten Gleiskurve, kompensiert.
Durch die Aufteilung des Nickwinkels ß auf zwei halbe Winkel wird der besondere Vorteil erzielt, dass auch Niederflurwagen über Kuppen und durch Mulden hindurch fahren können, ohne dass eine aufwändige Lemniskatenlenkeranordnung eingesetzt werden muss. Mit einem Niederflurwagen ist das Ein- und Aussteigen erleichtert. Insgesamt wird der Fahrkomfort angeho¬ ben .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen (1, 2), insbesondere von Straßenbahnwagen, wobei die Fahrzeuge (1, 2) als untere Gelenkverbindung über eine Gelenkstange (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass als separate o- bere Gelenkverbindung an jedem der Fahrzeuge (1, 2) zwei Gelenkflügel (4a, 4b; 4c, 4d) um senkrechte Achsen (5a bis 5d) schwenkbar angeordnet sind und dass in Fahrtrichtung (a) der rechte Gelenkflügel (4a) des ersten Fahrzeuges (1) mit dem rechten Gelenkflügel (4c) des zweiten Fahrzeuges (2) und der linke Gelenkflügel (4b) des ersten Fahrzeuges (1) mit dem linken Gelenkflügel (4d) des zweiten Fahrzeuges (2) über nicht abgestützte Lager (6a; 6b) drehbar verbunden sind, so dass die vier Gelenkflügel (4a bis 4d) miteinander ein verän¬ derliches Parallelogramm bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gelenkflügel (4a, 4b; 4c, 4d) eines Fahrzeuges (1, 2) um eine gemeinsame senkrechte Achse (5a, 5b) schwenkbar ange¬ ordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkflügel (4c, 4d) eines Fahrzeuges (2) jeweils um ei- ne eigene senkrechte Achse (5c, 5d) schwenkbar angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Gelenkflügel (4b) eines Fahrzeuges (1) jeweils aus einem oberen Stab (7) und einem unteren Stab (8) bestehen, die um die senkrechte Achse (5a) schwenkbar angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stab (7) und der untere Stab (8) mit der senkrech¬ ten Achse (5a) über Kugelgelenke (9) verbunden sind und dass der obere Stab (7) und der untere Stab (8) miteinander über ein Scharniergelenk (10) verbunden sind, das mit dem senk¬ rechten, nicht abgestützten Lager (6b) in Verbindung steht.
EP07803073.1A 2006-10-23 2007-08-30 Vorrichtung zur mechanischen verbindung von fahrzeugen Not-in-force EP2084047B1 (de)

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