FI97041B - Long coupling for railway wagons - Google Patents

Description

9704197041

Rautatievaunujen pitkä kytkentäLong coupling of railway carriages

Keksintö koskee rautatievaunua ja rautatievaunujen keskinäistä kytkentää rautatie-5 vaunujen käsittäessä rungon sekä molemmissa päissä pyörätelit, jolloin kytkentä koostuu vaunun päädyn alueella vaunurunkoon nivelellä kiinnitetystä sidetangosta, joka nivel sijaitsee vaunuteliin kuuluvan sitä ympäröivän kehyspalkin ulkopuolella ja siitä vaunun päätyyn päin, mutta mahdollisimman lähellä tätä kehyspalkkia.The invention relates to a railway carriage and the interconnection of railway carriages, the railway carriages comprising a frame and wheelbases at both ends, the connection consisting of a tie rod articulated to the carriage body in the region of the carriage end

Kiskokalustoissa käytetään varsin yleisesti ns. keskuspuskintyyppistä kytkinlaitetta, 10 joka koostuu vaunun keskilinjalle nivelellä kiinnitetystä puskintangosta, jonka ulkopäässä on liitinosat toiseen samanlaiseen puskintankoon liittymistä varten. Nämä keskuspuskintyyppiset kytkinlaitteet on yleensä varustettu joustoelimillä ja käsittävät joissakin tapauksissa liitinosassaan vaunujen väliset paineilma-ja nesteyhteydet ja mahdolliset muut yhteydet. Julkaisun US-4 580 686 kuvio 1 kuvaa tekniikan ta-15 son mukaista ilman joustoelimiä olevaa keskuspuskintyyppiä ja sen nivelpisteeseen kohdistuvia pitkittäis-ja poikittais voimia junan perättäisten vaunujen ajaessa kaarteeseen. Julkaisun kuvio 2 esittää vastaavasti tämän keskuspuskintyypin aiheuttamia voimia junan perättäisten vaunujen kulkiessa suoralla rataosalla esim. jarru-tustilanteessa. Kuvatut melko suuret sivuttaiset voimat aiheutuvat siitä, että tämä 20 tekniikan tason mukaisen keskuspuskimen puskintangon nivelkohta sijaitsee suhteellisen lähellä vaunun päätyä, jolloin puskintanko on lyhyt. Julkaisussa ei-esite-tyllä tarkastelulla voidaan todeta, että vaunuihin kohdistuvat sivuttaisvoimat riippuvat vaunun telikeskiöiden välimatkasta, kahden peräkkäisen vaunun telikeskiöi-den välimatkasta sekä kytkintangon nivelpisteen ja samassa vaunun päässä olevan . ‘ 25 telin telikeskiön välisestä etäisyydestä.In rail vehicles, the so-called a central buffer type coupling device 10 consisting of a buffer rod hinged to the center line of the carriage, the outer end of which has connecting portions for connection to another similar buffer rod. These central buffer-type coupling devices are generally provided with resilient members and in some cases comprise, in their connecting part, compressed air and liquid connections between the carriages and possible other connections. Figure 1 of U.S. Pat. No. 4,580,686 illustrates a prior art type of central buffer without elastic members and the longitudinal and transverse forces acting on its articulation point when successive carriages of a train are cornering. Correspondingly, Fig. 2 of the publication shows the forces caused by this type of center buffer when successive carriages of a train run on a straight track section, e.g. in a braking situation. The rather large lateral forces described are due to the fact that this articulation point of the buffer bar of the central buffer 20 according to the prior art is located relatively close to the end of the carriage, whereby the buffer bar is short. From an examination not shown in the publication, it can be seen that the lateral forces acting on the carriages depend on the distance between the bogie centers of the carriage, the distance between the bogie centers of two consecutive carriages and the articulation point of the coupling rod and the same car end. ‘25 bogie distance from bogie center.

Myös julkaisussa DE-42 26 731 on kuvattu vastaava lyhyeen sidetankoon perustuva kytkentä, jossa sidetanko on kuitenkin perättäisten vaunujen päädyissä kiinteänä ilman vaunujen välisiä liitinosia. Sen sijaan vaunujen päädyt sidetankoineen on järjestetty vaihdettaviksi, jolloin tämä sidetankokytkentä voidaan korvata perin-30 teisellä puskimiin ja koukkukiinnitykseen perustuvalla kytkennällä. Tämän DE-jul- kaisun sidetankokytkennällä on kaikki samat edellä kuvatut haittapuolet ja julkaisu onkin kohdistunut vaunun vaihdettavaan päätyosaan.DE-42 26 731 also describes a corresponding connection based on a short tie rod, in which, however, the tie rod is fixed at the ends of successive carriages without connecting parts between the carriages. Instead, the ends of the carriages with their tie rods are arranged to be interchangeable, so that this tie rod coupling can be replaced by a conventional coupling based on buffers and hook attachment. The tie rod coupling of this DE publication has all the same disadvantages described above and the publication is directed to the replaceable end part of the carriage.

Julkaisussa US-4 580 686 on kaarteen aiheuttamia ja jarrutuksen aiheuttamia sivut-taisvoimia pyritty pienentämään korvaamalla tunnettu keskuspuskintyyppinen kyt-35 kinlaite kiinteällä joustolaitteettomalla sidetangolla, jonka nivelpisteet on tuotu mahdollisimman lähelle telikeskiöitä, kuten julkaisun kuviossa 3 on esitetty. Täi- 2 97041 löin sidetangon nivelpisteen ja telikeskiön välimatka pienenee ja kaarreajossa vaunua sivullepäin kääntävän voiman momenttivarsi pienenee, kuten julkaisussa on selostettu. Tämä lyhyen keskuspuskimen korvaaminen kiinteällä pitkällä sidetan-golla on erittäin edullista silloin, kun vaunuja ei kovin usein ole tarpeen irrottaa 5 toisistaan. Tämä johtuu siitä, että joustavat keskuspuskimet kytkinlaitteineen ovat varsin monimutkaisia ja kalliita sekä kuluvia ja usein epäkuntoon joutuvia rakenneosia. Tällainen kuvattu pitkä sidetanko, jonka nivelpiste on lähellä telikeskiötä, on kuitenkin vaikeasti sovellettavissa käytettäessä eurooppalaistyyppistä kehyspalkis-tolla varustettua teliä, joka estää nivelpisteen tuomisen telikeskiön lähelle. Ensisi-10 jaisesti julkaisu US-4 580 686 kuitenkin kohdistuu sidetangon nivelen rakenteeseen, jossa ehdotetaan käytettäväksi välyksetöntä palloniveltä. Tällaisella palloni-velellä on erittäin vakavana haittapuolena se, että nivelen pallo-osan liike suhteessa nivelen pesän seinämään junan kulun aikana aiheuttaa huomattavaa kulumista ja ruostumista ja sen seurauksena kalliita korjauskuluja. Joustolaitteen puuttuminen 15 aiheuttaa niveleen kohdistuvaa iskumaista kuormitusta, mikä lisää kulumista.U.S. Pat. No. 4,580,686 seeks to reduce lateral forces due to curvature and braking by replacing a known central buffer-type coupling device with a fixed inelastic tie rod whose articulation points are brought as close as possible to the bogie centers, as shown in Figure 3 of the publication. The distance between the articulation point of the tie rod and the bogie center decreases and the torque arm of the force turning the carriage sideways during cornering decreases, as described in the publication. This replacement of the short central buffer with a fixed long tie rod is very advantageous when it is not very often necessary to separate the carriages. This is due to the fact that flexible central buffers with coupling devices are quite complex and expensive, as well as wearing and often malfunctioning components. However, such a described long tie rod, the articulation point of which is close to the bogie center, is difficult to apply when using a European-type bogie with a frame beam, which prevents the articulation point from being brought close to the bogie center. However, for the first time, U.S. Pat. No. 4,580,686 relates to the structure of a tie rod joint, which proposes the use of a backlash-free ball joint. A very serious disadvantage of such a ball-and-socket is that the movement of the ball part of the joint relative to the wall of the joint housing during the passage of the train causes considerable wear and rust and consequently costly repair costs. The lack of a resilient device 15 causes an impact load on the joint, which increases wear.

Koska pitkä sidetanko nivelineen on vaikeasti huollettavissa ja uusittavissa vaunu-yhdistelmän vaunuja irrottamatta, on tällaisen kuvatun rakenteen käyttö harvinaista.Because the long tie rod of the articulated bracket is difficult to maintain and renew without removing the carriages of the carriage combination, the use of such a described structure is rare.

Rautatievaunujen pääty-ylittymät mitattuna esimerkiksi telikeskiöistä ovat pieniä, lähes aina alle noin 10 % vaunun telikeskiöiden välimatkasta, johtuen osittain salli-20 tuista kulku-ulottumista ja osittain sallituista sivuttaisista voimista. Pääty-ylityksen kasvattaminen nimittäin lisää useallakin eri tavalla poikittaisia voimia ja lisäksi helposti johtaa sivuttaisen kulku-ulottuman ylitykseen.The end overhangs of railway carriages, measured from bogie centers, for example, are small, almost always less than about 10% of the distance between the bogie centers of the carriage, due in part to the permitted travel and in part to the permissible lateral forces. Namely, increasing the end crossing increases the transverse forces in several different ways and, moreover, easily leads to the crossing of the lateral travel.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada sellainen rautatievaunu ja peräkkäisten rau-: tatievaunujen keskinäinen kytkentä, että rautatievaunun kokonaispituutta voidaan 25 lisätä oleellisesti siitä, mitä se tunnettua tekniikkaa käyttäen voi olla. Tämän on kuitenkin tapahduttava niin, että voimassa olevat rautatiekaluston suunnittelumää-räykset, jotka rajoittavat vaunun kulku-ulottumia rataverkoston rajallisten mittojen vuoksi sekä vaunujen keskinäisten kytkentöjen nivelpisteiden sijaintia turvallisuuden vuoksi, tulevat täytetyiksi. Keksinnön toisena tavoitteena on saada aikaan 30 edellä kuvatun tyyppinen rautatievaunu, jossa junan ajaessa erimuotoisia mutkia tai kaarteita sekä junaa jarrutettaessa sivuttaiset voimat olisivat mahdollisimman pienet. Keksinnön kolmantena tavoitteena on sellainen rautatievaunu ja vaunujen välinen kytkentä, että junan ajaminen ramppeja myöten laivaan ja takaisin olisi vaunujen välisen kytkennän häiritsemättä mahdollista. Tämä siis tarkoittaa sitä, että vau-35 nujen välisen sidetangon on päästävä kääntymään myös pystysuunnassa vähintään kulman noin + 2°. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen vaunujen välisen n 3 97041 kytkennnän nivelrakenne, joka ei olisi altis kulumiselle eikä ruostumiselle ja joka olisi rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertainen.The object of the invention is to provide such a railway carriage and the interconnection of successive railway carriages in such a way that the total length of the railway carriage can be substantially increased from what it can be using the prior art. However, this must be done in such a way that the existing rolling stock design regulations, which limit the track gauge due to the limited dimensions of the network and the location of the articulation points of the wagons for safety reasons, are met. Another object of the invention is to provide a railway carriage of the type described above, in which the lateral forces would be as small as possible when the train is running bends or curves of different shapes and when the train is braking. A third object of the invention is such a connection between a railway carriage and wagons that it would be possible to drive the train all the way down the ramps to the ship and back without disturbing the connection between the carriages. This means that the tie rod between the Vau-35 must also be able to turn vertically by at least an angle of about + 2 °. A fourth object of the invention is to provide such an articulated structure of the n 3 97041 coupling between the carriages, which is not prone to wear or rust and which is as simple as possible in structure.

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan vältettyä ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella rautatievaunulla ja niiden keskinäisellä kytkennällä, 5 jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki- osassa.The disadvantages described above can be avoided and the objects defined above are achieved by a railway carriage according to the invention and their interconnection, which is characterized by what is defined in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaisesti on nyt yllättäen havaittu, että rautatievaunua saadaan huomattavasti pidennettyä päätyjen alueelta käyttämällä sinänsä tunnettua pitkää side-tankoa vaunujen välisenä kiinnityksenä, siirtämällä sidetangon ja vaunun välinen 10 liitosnivel telin alueelta vaunun päätyyn päin ja muodostamalla tämä sidetangon ja vaunun välinen nivel käyttäen vaunuun ja sidetankoon nähden liikkumatonta elastista materiaalia olevaa hoikkia. Tällä rakenteella saadaan ensinnäkin vaunujen pääty-ylitys telin telikeskiöstä mitattuna suureksi ja sidetangon ja vaunun keskilinjan väliset kulmat riittävän pieniksi ja tämän tuloksena poikittaiset voimat pidettyä 15 turvallisissa rajoissa. Keksinnön toisena etuna on se, että nivelrakenne on voitu toteuttaa liikkumattomilla osilla, jolloin pitkän tangon vaikutuksesta vain suhteellisen pienet vaunun pituuslinjan ja sidetangon pituuden väliset kulmamuutokset saadaan otettua vastaan ja välitettyä pelkästään elastisen hoikin muodonmuutoksen avulla, millä vältetään nivelen osien kuluminen.According to the invention, it has now surprisingly been found that the railway carriage can be considerably extended from the end area by using a long tie rod known per se as a carriage attachment, by moving the tie rod and carriage joint from the bogie end to the carriage end and forming this tie rod and carriage joint using a slender of stationary elastic material. Firstly, this structure makes the end-overhang of the carriages measured from the bogie center of the bogie large and the angles between the tie rod and the center line of the carriage sufficiently small, and as a result the transverse forces are kept within safe limits. Another advantage of the invention is that the articulation structure can be realized with fixed parts, whereby only relatively small angular changes between the longitudinal line of the carriage and the length of the tie rod can be received and transmitted by the elastic sleeve only, thus avoiding wear of the articulation parts.

20 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio IA esittää kahta keksinnön mukaista peräkkäistä rautatievaunua sivulta päin *. kuvion IB suunnasta I.Figure 1A shows two successive railway carriages according to the invention from the side *. from direction I of Figure IB.

Kuvio IB esittää kuvion IA peräkkäisiä rautatievaunuja päältä päin suunnasta II.Fig. 1B shows the successive railway carriages of Fig. 1A from the direction II.

25 Kuvio 1C esittää kuvioiden IA ja IB peräkkäisiä rautatievaunuja päältä päin niiden ollessa kaarteessa muutoin samassa kuvannossa kuin kuviossa IB.Fig. 1C shows the top view of the successive railway carriages of Figs. 1A and 1B with their curves otherwise in the same view as in Fig. 1B.

Kuvio 2A esittää keksinnön mukaisen tavaravaunun päätyä suuremmassa mittakaavassa sivulta päin muutoin samassa kuvannossa kuin kuviossa IA.Fig. 2A shows the end of a freight wagon according to the invention on a larger scale from the side, otherwise in the same view as in Fig. 1A.

Kuvio 2B esittää keksinnön mukaista rautatievaunujen keskinäistä kytkentää suu-30 remmassa mittakaavassa päältä päin muutoin samassa kuvannossa kuin kuviossa IB.Fig. 2B shows the interconnection of railway carriages according to the invention on a larger scale from above, otherwise in the same view as in Fig. 1B.

4 970414,97041

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen nivelen yhtä toteutusmuotoa vaakasuorana leikkauksessa pitkin kuvion IA tasoa III-III.Figure 3 shows one embodiment of a joint according to the invention in a horizontal section along the plane III-III of Figure 1A.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen nivelen toista toteutusmuotoa pystyleikkauk-sessa pitkin kuvion 2B tasoa IV-IV.Fig. 4 shows a second embodiment of a joint according to the invention in vertical section along the plane IV-IV of Fig. 2B.

5 Kuvioissa on esitetty peräkkäiset rautatievaunut 1, joiden toisiaan kohti osoittavat päädyt 7 on muotoiltu keksinnön mukaisesti käsittämään sidetangolla 5 toteutetun kytkennän 3. Kun sidetangossa ei ole liitososia, muodostavat nämä kaksi peräkkäistä vaunua 1 siis vaunuyhdistelmän, joka on yleisesti ottaen kiinteä, mutta voidaan purkaa irrottamalla sidetanko vaunuista. Vaunujen toisistaan poispäin olevat 10 päät 8 on tässä tapauksessa muotoiltu sisältämään tavanomaiset paripuskimet ja kiinnityskoukkujärjestelyt, joilla vaunuyhdistelmä liitetään muihin vastaaviin vau-nuyhdistelmiin tai tavanomaisiin rautatievaunuihin. Rautatievaunuissa 1 on runko 10 sekä molemmissa päissä 7 ja 8 pyörätelit 2, jotka on tunnetulla tavalla liitetty vaunurunkoihin 10 telikeskiöistä 12.The figures show successive railway carriages 1, the facing ends 7 of which are shaped according to the invention to comprise a connection 3 made by a tie rod 5. When the tie rod has no connecting parts, the two successive wagons 1 thus form a wagon combination which is generally fixed but can be disassembled tie rod from wagons. The spaced apart ends 8 of the carriages 10 are in this case shaped to include conventional twin buffers and attachment hook arrangements for connecting the carriage assembly to other similar Wagon combinations or conventional railway carriages. The railway carriages 1 have a frame 10 and at both ends 7 and 8 wheel bogies 2, which are connected in a known manner to the carriage bodies 10 from the bogie centers 12.

15 Keksinnön kohteena oleva kytkentä 3 on siis muodostettu sidetangolla 5, joka on nivelillä 4 kiinnitetty peräkkäisten vaunujen 1 runkoihin 10. Teleissä 2 on tavanomaiseen tapaan kehyspalkisto 13, jolloin nivel 4 sijaitsee kussakin vaunussa vaunun päädyn 11 ja tämän kehyspalkin 13 välillä, tavallisesti mahdollisimman lähellä kehyspalkkia ja siten vaunun telin telikeskiötä 12. Tällä tarkoitetaan sitä, että nive-20 Ien 4 pystysuorassa sijaitsevan akselilinjan 6 ja kehyspalkin 13 välimatka S on mahdollisimman pieni. Pienimmillään tämä välimatka S voi olla nolla, kuten on helposti ymmärrettävissä kuvioiden 2 A ja 2B perusteella. Tällöin nivelen akseli-linja 6 on linjassa kehyspalkin 13 sen sivun kanssa, joka on yhdensuuntainen teli-* pyörien akselilinjojen kanssa. Kuitenkin tarvittaessa välimatkaa S voidaan kasvat-25 taa normien ja kulkuturvallisuuslaskelmien sallimissa rajoissa, jotta sidetangon 5 pystysuoralle kulmapoikkeamalle K1 saadaan riittävästi tilaa.The coupling 3 according to the invention is thus formed by a tie rod 5 fixed by joints 4 to the frames 10 of successive carriages 1. The bogies 2 have a frame beam 13 in a conventional manner, the joint 4 being located in each carriage between the car end 11 and this frame beam 13, usually as close as possible to the frame beam. and thus the bogie center 12 of the bogie bogie. This means that the distance S between the vertical axis line 6 and the frame beam 13 of the hinge-20 Ien 4 is as small as possible. At its smallest, this distance S may be zero, as will be readily understood from Figures 2A and 2B. In this case, the axis line 6 of the joint is aligned with the side of the frame beam 13 which is parallel to the axis lines of the bogie wheels. However, if necessary, the distance S can be increased within the limits allowed by the norms and the safety calculations in order to obtain sufficient space for the vertical angular deviation K1 of the tie rod 5.

Keksinnön mukaisesti on rautatievaunujen 1 näissä sidetangoilla 5 varustetuissa päissä 7 pääty-ylitys, jonka pituus L2, ts. välimatka telikeskiöstä 12 vaunun päätyyn 11, on vähintään noin 15 % vaunun telikeskiöiden keskinäisestä välimatkasta 30 LI. On kuitenkin keksinnön mukaan mahdollista pidentää pääty-ylitystä L2 aina 20 % asti ja ylikin telikeskiöiden välimatkasta LI. Koska tällöin kuitenkin nivelet 4 pysyvät lähellä telejä ja telikeskiötä, kun sidetankoa 5 pidennetään vastaavasti, pysyvät jarrutuksen aikana ja kaarreajossa syntyvät poikittaiset voimat sallituissa rajoissa. Sidetangon 5 pituus L5 on tällöin 20-40 % ja tyypillisesti 25-30 % vaunun 35 telien telikeskiöiden välimatkasta samalla kun peräkkäisten vaunujen toisiaan lähel-According to the invention, at these ends 7 of the railway carriages 1 provided with tie rods 5 there is an end overhang whose length L2, i.e. the distance from the bogie center 12 to the carriage end 11, is at least about 15% of the distance 301 between the bogie centers of the carriage. However, according to the invention, it is possible to extend the end crossing L2 up to 20% and beyond the distance L1 of the bogie centers. In this case, however, since the joints 4 remain close to the bogies and the bogie center when the tie rod 5 is extended accordingly, the transverse forces generated during braking and cornering remain within the permissible limits. The length L5 of the tie rod 5 is then 20-40% and typically 25-30% of the distance between the bogie centers of the bogies of the carriage 35, while the successive carriages are close to each other.

IIII

5 97041 lä olevien telien telikeskiöiden välimatka L4 on likimain 40-50 % ja tyypillisesti suuruusluokkaa 45 % vaunun telikeskiöiden välimatkasta LI. Vaunun pituutta L3 on siten voitu pidentää 10-25 % riippuen siitä onko pääty-ylityksen lisäys tehty molempiin vaunun päihin vai vain toiseen.The distance L4 of the bogie centers of the bogies at 5 97041 is approximately 40-50% and typically of the order of 45% of the distance L1 of the bogie centers of the carriage. The length L3 of the carriage can thus be extended by 10-25%, depending on whether the addition of the end crossing has been made to both ends of the carriage or only to the other.

5 Ajettaessa tällaisilla rautatievaunuilla 1 esim. laivan ajoramppia pitkin kallistuu si-detanko 5 pystysuunnassa kulman K1 verran, joka enimmillään on suuruusluokkaa ± 2°. Pitkän sidetangon etuna on se, että vaunujen ajaessa kaarteita tai mutkittele-valla rataosalla tai jarrutettaessa junaa muodostuu vaunun keskilinjan ja sidetangon pituuden välille kulma K2, joka enimmillään vaihtelee rajoissa noin ± 10°. Nämä 10 suhteellisen pienet kulmamuutokset K1 ja K2 mahdollistavat nivelelle 4 keksinnön mukaisen rakenteen, joka koostuu edullisesti pystysuorasta tai mahdollisesti vaakasuorasta vaunun runkoon 10 nähden kiinteästä niveltapista 20, tätä ympäröivästä sidetangon kiinteän osan muodostavasta nivelpesästä 22 ja niiden välissä näihin molempiin nähden liikkumattomasta elastista materiaalia olevasta oleellisesti sylin-15 terimäisestä hoikista 21.5 When driving with such railway carriages 1, e.g. along the ship's ramp, the tie rod 5 tilts vertically by an angle K1, which is at most of the order of ± 2 °. The advantage of a long tie rod is that when the wagons are running in curves or on a winding section of track or when braking a train, an angle K2 is formed between the center line of the wagon and the length of the tie rod, which varies within a range of about ± 10 °. These relatively small angular variations K1 and K2 enable the joint 4 to have a structure according to the invention, preferably consisting of a vertical or possibly horizontal pivot pin 20 fixed to the carriage body 10, a surrounding articulated housing 22 forming a fixed part of the tie rod and an elastic material immobile between them. -15 of the slender sleeve 21.

Keksinnön mukaisessa ja kuviossa 4 esitetyssä nivelrakenteessa nivelpesä 22 on niveltappia 20 ympäröivä lähinnä sylinterimäinen kappale. Elastista materiaalia oleva holkki on sijoitettu niveltapin 20 ja hoikin 21 väliin ja se on samoin pääasiassa sylinterimäinen, jolloin sen ulkopinta on vulkanoitu, liimattu tai muutoin liitet-20 ty ympäröivän nivelpesän sisäpintaan 18 siten, että pinnat pysyvät kiinni toisissaan. Samoin elastista materiaalia olevan hoikin 21 sisäpinta on vastaavasti vulkanoitu, liimattu tai muutoin liitetty sisäpuolisen niveltapin ulkopintaan 17 siten, että pinnat pysyvät kiinni toisissaan. Tässä toteutusmuodossa on nimenomaan niveltapin 20 : akselilinja 6 pystysuorassa eli kohtisuorassa suurinta sidetangon 5 kulmamuutoksen • _ 25 K2 tasoa vastaan. Tällöin pienemmän kulmamuutoksen K1 taso kulkee akselilinjan 6 kautta. Kun tässä rakenteessa sidetanko 5 kiertyy vaakasuunnassa kulman K2 suuntaan, tapahtuu sylinterimäisessä elastisessa hoikissa 21 kehäsuuntainen muodonmuutos, joka sallii tämän suunnanmuutoksen ilman että hoikin liitos nivelpesän sisäpintaan 18 ja niveltapin ulkopintaan 17 irtoaa. Kun sidetanko 5 liikkuu pys-30 tysuuntaan muodostaen kulman Kl, tapahtuu tässä yksinkertaisemmassa toteutus-muodossa, jossa niveltapin 20 ulkopinta 17 on sylinterimäinen 14b, kuten on esitetty kuviossa 4, sidetangon 5 puoleisessa hoikin 21 yläreunassa puristusmuodonmuu-tos ja alareunassa vetomuodonmuutos ja sidetapin vastakkaisella puolella hoikin 21 yläreunassa veto-ja alareunassa puristusmuodonmuutos. Tämä kuvattu muodon-35 muutos akselilinjan 6 suuntaisessa tasossa mahdollistaa tarvittavan pienen pystysuuntaisen kulmamuutoksen ilman, että elastisen hoikin liitos nivelpesän sisäpin- 6 97041 taan 18 ja niveltapin ulkopintaan 17 irtoaa.Tässä tapauksessa sidetangon 5 sallittu pystysuora poikkeutus K1 on pienempi kuin kuvion 3 tapauksessa, mutta riittävä ainakin kaikkeen normaaliin rautatiekäyttöön, koska vaadittu kulmamuutos oli vain suuruusluokkaa + 2°. Näin ollen ei sidetangon 5 liikkeen aikana tapahdu minkään 5 pinnan hankaavaa liikettä toista pintaa vasten vaan kaikki sidetangon liikkeet mahdollistuvat hoikin 21 elastisen muodonmuutoksen avulla. Tämä rakenne on myöskin edullisesti sillä tavoin välyksetön, että niveleen ei ole tarpeen suunnitella mitään erityisiä keinoja kulumisen aiheuttaman mittamuutoksen kompensoimiseksi välyksettömyyden ylläpitämistä varten, koska kuluvia osia ei ole.In the articulated structure according to the invention and shown in Fig. 4, the articulated housing 22 is a substantially cylindrical body surrounding the articulated pin 20. A sleeve of elastic material is interposed between the pivot pin 20 and the sleeve 21 and is likewise substantially cylindrical, the outer surface of which is vulcanized, glued or otherwise joined to the inner surface 18 of the surrounding hinge housing so that the surfaces adhere to each other. Likewise, the inner surface of the sleeve 21 of elastic material is respectively vulcanized, glued or otherwise joined to the outer surface 17 of the inner hinge pin so that the surfaces remain attached to each other. In this embodiment, it is precisely the pivot pin 20: the axis line 6 that is vertical, i.e. perpendicular, to the largest plane of angular change • _ 25 K2 of the tie rod 5. In this case, the plane of the smaller angular change K1 passes through the axis line 6. In this structure, when the tie rod 5 rotates horizontally in the direction of the angle K2, a circumferential deformation takes place in the cylindrical elastic sleeve 21, which allows this deformation without the sleeve connection to the inner surface 18 of the hinge housing and the outer surface 17 of the hinge pin. When the tie rod 5 moves in the vertical direction to form an angle K1, in this simpler embodiment, the outer surface 17 of the pivot pin 20 is cylindrical 14b, as shown in Fig. 4, at the upper edge of the sleeve 21 on the tie rod 5 a compression deformation and a sleeve 21 at the top of the traction and at the bottom of the compression deformation. This described change of shape-35 in the plane parallel to the axis line 6 allows the necessary small vertical angular change without the connection of the elastic sleeve to the inner surface 6 97041 of the articulated housing 18 and the outer surface 17 of the articulation pin 17 in this case. sufficient for at least all normal railway use, as the required angular change was only of the order of + 2 °. Thus, during the movement of the tie rod 5, there is no abrasive movement of any surface 5 against the other surface, but all movements of the tie rod are made possible by the elastic deformation of the sleeve 21. This structure is also advantageously backlash-free in such a way that it is not necessary to design any special means for the joint to compensate for the dimensional change caused by wear in order to maintain backlash-free, since there are no wear parts.

10 Tarvittaessa voidaan nivel 4 muotoilla myös siten, että sen akselilinja 6 on vaakasuorassa, mikä tekee nivelen kokoonpanon vaunuun ja sen irrottamisen helpommaksi. Tätä varten on sidetangon 5 liikevaraa vaakasuunnassa, ts. kulmaa K2, suurennettava muotoilemalla niveltapin 20 ulkopinta 17 pallomaiseksi 14a, kuten kuviossa 3 on esitetty. Tällöin muodonmuutos myös vaakasuunnassa K2, mikä tässä 15 tapauksessa merkitsee muodonmuutosta akselilinjan 6 suuntaisessa tasossa, on samantyyppistä kuin muodonmuutos pystysuunnassa Kl, ts. akselilinjan kehäsuun-nassa. Kyse on siten molemmissa suunnissa Kl ja K2 saman tyyppisestä leikkaus-jännitystilan aikaansaavasta jännitystilasta, koska molemmat suunnanmuutokset Kl ja K2 tapahtuvat nivelen pallopinnan 14a kehäsuunnissa. Kuten yksinkertaisem-20 massakin toteutusmuodossa, on tässäkin elastisen hoikin 21 ulkopinta vulkanoitu, liimattu tai muutoin liitetty ympäröivän nivelpesän sisäpintaan 18 siten, että pinnat pysyvät kiinni toisissaan, ja samoin elastista materiaalia olevan hoikin 21 sisäpinta on vastaavasti vulkanoitu, liimattu tai muutoin liitetty sisäpuolisen niveltapin ulkopintaan 17 siten, että pinnat pysyvät kiinni toisissaan. Hoikin kuvatut kehäsuun-7 25 täiset muodonmuutokset sallivat suunnanmuutokset K1 ja K2 ilman että hoikin liitos nivelpesän sisäpintaan 18 ja niveltapin ulkopintaan 17 irtoaa. On mahdollista sijoittaa tämän pallopinnan 14a sisältävän nivelen akselilinja 6 myös kuvioissa ei-esitetyllä tavalla pystysuoraksi.If necessary, the joint 4 can also be shaped so that its axis line 6 is horizontal, which makes the assembly of the joint in the carriage and its removal easier. To this end, the horizontal play of the tie rod 5 in the horizontal direction, i.e. the angle K2, must be increased by shaping the outer surface 17 of the pivot pin 20 into a spherical 14a, as shown in Fig. 3. In this case, the deformation also in the horizontal direction K2, which in this case means a deformation in the plane parallel to the axis line 6, is of the same type as the deformation in the vertical direction K1, i.e. in the circumferential direction of the axis line. It is thus a stress state of the same type providing a shear stress state in both directions K1 and K2, since both direction changes K1 and K2 take place in the circumferential directions of the spherical surface 14a of the joint. As in the simpler embodiment, the outer surface of the elastic sleeve 21 is vulcanized, glued or otherwise joined to the inner surface 18 of the surrounding hinge housing so that the surfaces adhere to each other, and likewise the inner surface of the elastic sleeve 21 is vulcanized, glued or otherwise joined to the outer hinge. 17 so that the surfaces remain attached to each other. The described deformations of the circumferential direction-7 25 of the sleeve allow changes of direction K1 and K2 without the connection of the sleeve to the inner surface 18 of the articulated housing and to the outer surface 17 of the articulated pin. It is also possible to place the axis line 6 of the joint containing this spherical surface 14a vertically in a manner not shown in the figures.

Haluttaessa voidaan elastisen hoikin 21 ja niveltapin 20 ulkopinnan 17 ja/tai nivel-30 pesän 22 sisäpinnan 18 välistä tartuntaa parantaa muodostamalla nämä mainitut pinnat kuvioissa ei-esitetyllä tavalla uritetuksi, ristiuritetuksi tai muulla tavoin kar-hennetuiksi ja esim. vulkanoimalla holkki 21 tähän pintastraktuuriin kiinni. Tällä varmistetaan se, ettei holkki 21 irtoa kummastakaan pinnasta vaan nivel toimii luotettavasti elastisen materiaalin muodonmuutosten avulla ilman osien keskinäistä 35 liikettä ja vastaavaa hankausta.If desired, the adhesion between the elastic sleeve 21 and the outer surface 17 of the pivot pin 20 and / or the inner surface 18 of the pivot 30 housing 22 can be improved by grooving, cross-grooving or otherwise roughening these surfaces as not shown in the figures and e.g. vulcanizing the sleeve 21 to this surface texture. . This ensures that the sleeve 21 does not become detached from either surface, but that the joint operates reliably by means of deformations of the elastic material without movement between the parts 35 and corresponding abrasion.

7 97041 Tämän lisäksi lisätään keksinnön mukaisesti sidetangolle 5 mahdollista kulmamuutosta pystysuunnassa sijoittamalla nivel 4 mahdollisimman alas. Näin ollen nivelen 4 korkeus Hl on enimmillään samaa suuruusluokkaa kuin vaunupyörien 15 yläreunan 16 korkeus H2. Jos nivel 4 sijoitetaan oleellisesti tätä korkeammalle, ei pitkä 5 pääty-ylitys L2 mahdollista sidetangon 5 riittävää kääntymistä ylöspäin kuviossa 2A esitettyyn suuntaan, vaan sidetanko voi ottaa kuormaustasoon 9 kiinni. On selvää, että nivel 4 voidaan sijoittaa pienemmällekin korkeudelle Hl esim. lähelle vaunupyörien 15 akselilinjoja. Tässä suunnassa ainoan rajoituksen muodostavat vaunun 1 sallitut kulku-ulottumat.7 97041 In addition, according to the invention, a possible angular change in the vertical direction is added to the tie rod 5 by placing the joint 4 as low as possible. Thus, the height H1 of the joint 4 is at most of the same magnitude as the height H2 of the upper edge 16 of the carriage wheels 15. If the joint 4 is placed substantially higher than this, the long end overhang L2 5 does not allow the tie rod 5 to turn sufficiently upwards in the direction shown in Fig. 2A, but the tie rod can catch on the loading plane 9. It is clear that the joint 4 can be placed at a lower height H1, e.g. close to the axle lines of the carriage wheels 15. The only restriction in this direction is the permissible travel dimensions of the carriage 1.

10 Sallittujen kulku-ulottumien vuoksi on lisäksi vaunun pääty-ylitys L2 tarvittaessa muodostettu leveydeltään W2 päätyä 11 kohti kapenevaksi, kuten kuvioissa IB, 1C ja 2B on kuvattu. Teoriassa tämä kavennus pienentäisi kuormapintaa maksimistaan, mutta useimmille kuljetettaville tavaroille pituus on ratkaiseva mitta eikä pienellä kavennuksella ole siten oleellisia haittapuolia. Tämän lisäksi voidaan vaunun pää- 15 dyt 11 muodostaa ulospäin kuperiksi, kuten kuvioista IB ja 1C on nähtävissä. Tällöin peräkkäisten vaunujen päädyt 11 voidaan sijoittaa hyvin lähelle toisiaan, jolloin liitoksen yli voidaan ajaa pyöräajoneuvoilla ilman, että on tarpeen käyttää kytkennän ylittäviä ajosiltoja.In addition, due to the permitted travel dimensions, the end of the carriage overhang L2 is, if necessary, made tapered in width W2 towards the end 11, as illustrated in Figs. 1B, 1C and 2B. In theory, this reduction would reduce the load surface to a maximum, but for most transported goods, length is a crucial measure and thus a small reduction does not have significant disadvantages. In addition, the ends 11 of the carriage can be convex outwards, as can be seen from Figures 1B and 1C. In this case, the ends 11 of successive carriages can be placed very close to each other, whereby wheeled vehicles can be driven over the connection without the need to use overpasses.

20 « - · 420 «- · 4

Claims (7)

1. Jämvägsvagn och ett koppel mellan jämvägsvagnar, varvid jämvägsvagnama (1) 10 innefattar ett chassi (10) och hjulboggier (2) vid varje ände (7, 8), varvid kopplet (3) innefattar en dragstäng (5) som är fäst medelst en led vid chassit i omrädet (L2) av vagnsänden (11), varvid leden (4) är anordnad utanfor sidoelementet (13), vilket är integrerat i boggin och vilket omger detta, och vetter mot vagnsänden, ända sä närä som möjligt tili detta sidoelement, kännetecknad av att jämvägsvagnens ändöver-15 häng (L2) frän boggiens centrum (12) är ätminstone ca 15 % av avständet (LI) mellan vagnens boggiecentra och att leden (4) mellan dragstängen (5) och vagnens chassi (10) innefattar, mellan den sammanhängande ledtappen (20) i vagnens chassi och ledhuset (22) i dragstängen, en hylsa (21) av ett elastiskt material, vilken är stationär i förhällande tili dessa för att ästadkomma en ledkonstruktion utan förslitning. 20A trolley and a coupler between trolleys, the trolleys (1) comprising a chassis (10) and wheel bogies (2) at each end (7, 8), the coupler (3) comprising a drawbar (5) secured by means of a hinge at the chassis in the area (L2) of the carriage end (11), the hinge (4) being arranged outside the side element (13), which is integrated in the bogie and which surrounds it, and faces the carriage end as far as possible to this side element, characterized in that the end suspension (L2) of the trolley from the center of the bogie (12) is at least about 15% of the distance (LI) between the bogie centers of the trolley and that the joint (4) between the drawbar (5) and the chassis (10) comprises , between the contiguous articulation pin (20) in the carriage chassis and the articulation body (22) in the drawbar, a sleeve (21) of an elastic material which is stationary in relation thereto to provide a articulated structure without wear. 20 2. Jämvägsvagn och koppel enligt patentkrav 1, kännetecknad av att ledhuset (22) är en cylindrisk kropp som omger ledtappen och att ledtappen (20) är ej roter-bar i förhällande tili vagnens chassi och att hylsan (21) av ett elastiskt material i princip är cylindrisk, med sin ytteryta vulkaniserad, limmad eller pä annat sätt för- 25 bunden med det omgivande ledhusets inneryta (18) och med sin inneryta pä samma sätt vulkaniserad, limmad eller pä annat sätt förbunden med den inre ledtappens ytteryta (17).A trolley and torque according to claim 1, characterized in that the guide housing (22) is a cylindrical body surrounding the guide pin and that the guide pin (20) is not rotatable relative to the carriage chassis and that the sleeve (21) is made of an elastic material. is in principle cylindrical, with its outer surface vulcanized, glued or otherwise connected to the inner surface of the surrounding joint housing (18) and with its inner surface similarly vulcanized, glued or otherwise connected to the outer surface of the inner joint (17). 3. Jämvägsvagn och koppel enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledtappens 30 (20) axellinje (6) är vertikal och att ledtappens (20) ytteryta (17) uppvisar en cylind risk form (14b).A trolley and torque according to claim 2, characterized in that the axis (6) of the hinge 30 (20) is vertical and that the outer surface (17) of the hinge (20) has a cylindrical risk shape (14b). 4. Jämvägsvagn och koppel enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ledtappens (20) axellinje (6) är antingen horisontell eller valfritt vertikal och att ledtappens (20) 35 ytteryta (17) uppvisar en kulliknande (14b) form.A trolley and torque according to claim 2, characterized in that the axis (6) of the link pin (20) is either horizontal or optional vertical and that the outer surface (17) of the link pin (20) has a ball-like (14b) shape. . 5. Jämvägsvagn och koppel enligt nägot av patentkraven 2-4, kännetecknad av att ledhusets inneryta (18) och/eller ledtappens ytteryta (17) är försedda med en 97041 10 raffling eller nagot annat ytmönster för att tillförsäkra greppet mellan den elastiska hylsan (21) och dessa ytor.. A trolley and leash according to any of claims 2-4, characterized in that the inner surface (18) of the articulation housing and / or the outer surface (17) of the articulation pin is provided with a groove or some other surface pattern to ensure the grip between the elastic sleeve (21). ) and these surfaces. 6. Jämvägsvagn och koppel enligt patentkrav 1, kännetecknad av att jämvägs-5 vagnens ändöverhäng (L2) frän boggiecentrum företrädesvis är ungefär 20 % av avständet (LI) mellan vagnens boggiecentra och att leden (4) är vertikalt anordnad pä en höjd (Hl) sä lägt som möjligt, varvid leden är anordnad närä höjden (H2) hos vagnshjulens (15) övre kant (16) eller lägre, för att medge en tillräcklig, vertikal vin-kelawikelse (Kl) för dragstängen (5). 106. A trolley and torque according to claim 1, characterized in that the end overhang (L2) of the bogie center is preferably about 20% of the distance (LI) between the bogie centers and the hinge (4) is arranged vertically at a height (H1). as low as possible, the hinge being arranged near the height (H2) of the upper edge (16) or lower of the carriage wheels (15), to permit a sufficient vertical angular deviation (K1) for the drawbar (5). 10 7. Jämvägsvagn och koppel enligt patentkrav 1, kännetecknad av att vagnen har utformats avsmalnande (W2) mot änden (11) i omradet (L2) av ändöverhänget för att ästadkomma vagnslastprofiler som uppfyller bestämmelsema för detta omräde. IIA trolley and leash according to claim 1, characterized in that the trolley is configured tapered (W2) towards the end (11) in the area (L2) of the end overhang to provide trolley loading profiles complying with the provisions for this area. II