| (19) |
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(11) |
EP 0 277 291 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.03.1991 Patentblatt 1991/12 |
| (22) |
Anmeldetag: 13.11.1987 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)5: B61G 5/02 |
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Querkupplung zwischen zwei Drehgestellen eines Schienenfahrzeugs
Transverse coupling between two bogies of a railway vehicle
Attelage transversal entre deux bogies d'un véhicule sur rails
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT SE |
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Priorität: |
19.01.1987 CH 171/87
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.08.1988 Patentblatt 1988/32 |
| (73) |
Patentinhaber: Schweizerische Lokomotiv-
und Maschinenfabrik |
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CH-8401 Winterthur (CH) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Cortesi, Alberto
CH-8547 Gachnang (CH)
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| (74) |
Vertreter: Sparing Röhl Henseler
Patentanwälte |
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Postfach 14 04 43 40074 Düsseldorf 40074 Düsseldorf (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
CH-A- 309 758 DE-C- 1 230 833
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CH-A- 406 280
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Querkupplung zwischen zwei Drehgestellen eines Schienenfahrzeugs,
mit zwei an den einander zugekehrten Enden der Drehgestelle angeordneten deichselartigen
Lenkern, wobei der erste Lenker ein gabelartiges Endstück mit einander in Fahrzeug-Querrichtung
gegenüberliegenden Anschlägen aufweist und der zweite Lenker eine Halterung für eine
zwischen die Anschläge des ersten Lenkers einführbare Federeinheit aufweist, die ein
zwischen zwei Stützelementen querliegend angeordnetes, vorgespanntes Federelement
enthält, wobei die Stützelemente je an eine an der Halterung ausgebildete Stützpartie
anpressbar sind und bei einer entsprechenden Querbewegung eines der Lenker jeweils
über eine mit dem benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zusammenführbare Kontaktpartie
von der betreffenden Stützpartie abhebbar sind.
[0002] Bei einer bekannten Querkupplung der genannten Art ist das aus einer Schraubenfeder
gebildete Federelement zwischen zwei Kolben angeordnet, die in einem diese eng umschliessenden,
beidenends abgeschlossenen Federtopf in Querrichtung verschiebbar geführt sind, und
die je über einen aus dem Federtopf herausgeführten Stössel, der eine bombierte Kontaktfläche
aufweist, mit dem benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zusammenwirkt, der ebenfalls
eine bombierte Anschlagfläche aufweist (CH-PS 406 280). Derartige, in zahlreichen
Ausführungen bewährte Querkupplungsanordnungen können in bestimmten Anwendungsfällen,
welche grosse Federwege des Federelementes erfordern, z.B. bei Fahrzeugen mit relativ
grossem Abstand zwischen den Drehgestellen, und/oder wenn enge Kurven zu befahren
sind, relativ schwere Ausführungen der Querkupplungsteile ergeben. Extrem grosse Federwege
sind insbesondere für das sichere Befahren von engen S-förmigen Gleisabschnitten erforderlich,
die keine oder nur kurze gerade Verbindungsstücke zwischen den Gleisbögen aufweisen.
Eine für derartige Betriebsbedingungen ausgelegte Querkupplung der bekannten Art erfordert
grosse Federabmessungen und einen entsprechend grossen und schweren Federtopf, der
durch seine grosse Massenträgheit das Fahrverhalten des Fahrzeuges, insbesondere bei
schlechter Gleislage, beeinträchtigen kann, sowie entsprechend grosse Abmessungen
des den Federtopf und die Stössel umgreifenden gabelartigen Endstücks des ersten Lenkers.
Aufgrund des erforderlichen grossen Abstandes zwischen den Anschlägen des ersten Lenkers
sind bei grossen Ausdrehwinkeln der Drehgestelle, insbesondere zwischen dem an der
Kurvenaussenseite befindlichen Anschlag und dem damit zusammenwirkenden Stössel, grosse
Relativbewegungen in Fahrzeug-Längsrichtung aufzunehmen, welche entsprechend grosse
Abmessungen der sich dabei gegeneinander verschiebenden, im wesentlichen punktförmig
Zusammenwirkenden und entsprechend hochbelasteten Anschlag-und Kontaktflächen erfordern,
um deren gegenseitige Ueberdeckung in jeder Stellung der Querkupplung zu gewährleisten.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere in dieser Hinsicht verbesserte
Querkupplung in kompakter, leichter Bauweise zu schaffen, welche den Einbau eines
insbesondere für grosse Auslenkbewegungen der Drehgestelle geeigneten, einfachen Federelementes
mit kleiner Federsteifigkeit und grosser Vorspannkraft gestattet, und welche auch
beim Befahren von engen S-förmigen Kurven eine ausreichende Sicherheit gegen Entgleisen
gewährleistet.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Federelement einen seitlich
auslenkbar angeordneten Federkörper aufweist, dass die Halterung die Federeinheit
in deren durch die Stützpartien bestimmten Stellung mit einem Spiel umgibt, welches
innerhalb eines vorbestimmten Arbeitsbereichs anschlagfreie Relativbewegungen des
jeweils von der zugehörigen Stützpartie abgehobenenen Stützelementes gegenüber der
Halterung zumindest in Fahrzeug-Längsrichtung zulässt, und dass die Kontaktpartien
der Stützelemente je eine an den benachbarten Anschlag des ersten Lenkers zumindest
in Fahrzeug-Längsrichtung im wesentlichen unverschiebbar anlegbare Kontaktfläche aufweisen.
[0005] Bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Querkupplung wird beim Ausdrehen eines der
Drehgestelle das jeweils vom entsprechenden Anschlag des ersten Lenkers erfasste,
mit diesem unverschiebbar, etwa durch Reibschluss, verbundene Stützelement der Federeinheit
in der Halterung gegenüber dem anderen, an der Halterung abgestützten Stützelement
innerhalb des z.B. für einen Normalbetrieb bemessenen Spielraumes frei beweglich gehalten,
so dass die im entsprechenden Arbeitsbereich zwischen den beiden miteinander gekuppelten
Lenkern der Drehgestelle auftretenden Relativbewegungen in Fahrzeug-Quer- und Längsrichtung
sowie zumindest die beim Auslenken durch den betreffenden Lenker auftretenden Schrägstellungen
des Stützelementes reibungsfrei und verschleisslos, allein durch eine entsprechende
Verformung des Federelementes aufgenommen werden. Da in diesem Arbeitsbereich zwischen
den zusammenwirkenden Flächen der Stützelemente und des ersten Lenkers keine Relativbewegung
in Fahrzeug-Längsrichtung auftritt, können die Anschläge des ersten Lenkers mit entsprechend
geringen Abmessungen in Fahrzeug-Längsrichtung ausgeführt werden.
[0006] Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
[0007] Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, in Verbindung mit den
Patentansprüchen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein mit einer erfindungsgemässen Querkupplung versehenes Schienenfahrzeug in einem
unterhalb des Fahrzeugkastens verlaufenden Horizontalschnitt, entsprechend der Linie
I-I in der Fig. 4;
- Fig. 2
- die Querkupplung aus der Fig. 1 in einer grösseren Darstellung in einer Teildraufsicht
mit einem Teilschnitt;
- Fig. 3
- die Querkupplung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung in einer ausgelenkten
Arbeitsstellung;
- Fig. 4
- die Querkupplung in einem Längsschnitt entsprechend der Linie IV-IV in der Fig. 2;
- Fig. 5
- einen Teilschnitt V-V aus der Fig. 4;
- Fig. 6
- eine Querkupplung in einer anderen Ausführungsform, in einer der Fig. 5 entsprechenden
Darstellung.
[0008] Das in der Fig. 1 dargestellte Schienenfahrzeug, z.B. eine Lokomotive, enthält zwei
Drehgestelle 1 und 2, auf denen ein in der Zeichnung strichpunktiert dargestellter
Fahrzeugkasten 3 über seitliche Federn 4 abgestützt ist. Die Drehgestelle 1 und 2
enthalten je einen Drehgestellrahmen 5, der in bekannter, nicht dargestellter Weise
auf den Achsen zweier Radsätze 6 gefedert abgestützt ist. Weitere, in den Drehgestellen
1 und 2 vorhandene Teile sind zwecks vereinfachter Darstellung in der Zeichnung weggelassen.
Die Radsätze 6 sind in bekannter Weise mit nicht dargestellten Antriebsmotoren gekuppelt,
die je am Drehgestellrahmen 5 befestigt sind. Die Drehgestelle 1 und 2 sind je über
eine nicht dargestellte Einrichtung zur Uebertragung der Zug- und Bremskräfte, z.B.
eine Tiefzugvorrichtung der etwa aus der CH-PS 638 731 (Fig. 4) bekannten Art, mit
dem Fahrzeugkasten 3 um eine vertikale Drehachse (Hochachse) 7 drehbar verbunden.
[0009] Die Drehgestelle 1 und 2 sind durch eine Querkupplung 8 gekuppelt, welche an zwei
deichselartigen Lenkern 10 und 11 ausgebildet ist, die an den einander zugekehrten
Enden der Drehgestelle 1 bzw. 2 je um eine querliegende Achse schwenkbar angelenkt
sind. Der erste Lenker 10 enthält ein gabelartiges Endstück 12, an dem zwei einander
in Fahrzeug-Querrichtung gegenüberliegende Anschläge 13 und 14 ausgebildet sind. Der
zweite Lenker 11 enthält ein Endstück 15 mit zwei je oberhalb und unterhalb des Bewegungsbereichs
des Endstücks 12 angeordneten plattenförmigen Führungsteilen 16 und 17, an denen eine
Halterung 18 für eine zwischen die Anschläge 13 und 14 des ersten Lenkers 10 einführbare
Federeinheit 20 ausgebildet ist.
[0010] Die Federeinheit 20 enthält ein querliegend angeordnetes, vorgespanntes Federelement
21 und zwei mit dessen Enden verbundene, vertikal angeordnete plattenförmige Stützelemente
22 und 23, über die das Federelement 21 in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten neutralen
Mittelstellung der Querkupplung 8, in der sich die Endstücke 12 und 15 der Lenker
10 und 11 je symmetrisch zur Längsmittelebene L des Fahrzeuges einstellen, im Endstück
15 abgestützt ist. Dazu sind an den Führungsteilen 16 und 17 je zwei zueinander parallele,
einander in Querrichtung gegenüberliegend angeordnete leistenartige Stützpartien 24
und 25 vorgesehen, durch welche die Stützteile 22 und 23 der Federeinheit 20 - in
der neutralen Mittelstellung der Endstücke 12 und 15 - je in einer definierten Endstellung
in einem geringen Abstand zum benachbarten Anschlag 13 bzw. 14 des Endstücks 12 gehalten
werden.
[0011] Entsprechend der Darstellung nach den Fig. 1 bis 4 sind die Lenker 10 und 11 je zwischen
zwei übereinander angeordneten, in Fahrzeug-Querrichtung verlaufenden Führungsschienen
27 und 28 geführt und je über eine im Endstück 12 bzw. 15 gelagerte Führungsrolle
30 auf der betreffenden Führungsschiene 27 in Querrichtung beweglich abgestützt. Die
Führungsschienen 27 und 28 sind an Tragstücken 31 des Fahrzeugkastens 3 befestigt.
Abweichend von dieser Anordnung können die Lenker 10 und 11 in an sich bekannter Weise
an nicht dargestellten, am Fahrzeugkasten 3 angelenkten Pendeln aufgehängt und durch
diese in Querrichtung beweglich geführt sein.
[0012] Die Anschläge 13 und 14 des Lenkers 10 sind mit ebenen, zueinander parallelen Anschlagflächen
ausgeführt, die bei einer Ausdrehbewegung eines der Drehgestelle 1 bzw. 2 um seine
Drehachse 7 jeweils mit einer am benachbarten Stützelement 22 bzw. 23 ausgebildeten
ebenen Kontaktfläche 22a bzw. 23a zusammengeführt werden. Dabei wird das betreffende
Stützelement 22 bzw. 23 von den zugehörigen Stützpartien 24 bzw. 25 des Endstücks
15 abgehoben und durch die Federkraft des Federelementes 21 im wesentlichen unverschiebbar
an den Anschlag 13 bzw. 14 angepresst.
[0013] In der Fig. 3 sind die Lenker 10 und 11 in ausgelenkten Stellungen dargestellt, die
je einer ausgedrehten Lage der Drehgestelle 1 und 2 beim Befahren eines Gleisbogens
entsprechen, wobei das mit dem Lenker 11 versehene Drehgestell 2 als in Fahrtrichtung
gemäss Pfeil F verlaufend angenommen ist. Das vorlaufende Drehgestell 2 ist gegenüber
der Längsmittelebene L um einen Winkel β im Uhrzeigersinn ausgedreht, während das
hintere Drehgestells 1 eine um einen grösseren Winkel α gegen den Uhrzeigersinn ausgedrehte
Stellung einnimmt. Entsprechend dieser Darstellung wird das Stützelement 22 der Federeinheit
20 durch den zwischen die Führungsteile 16 und 17 des Endstücks 15 eindringenden Anschlag
13 des Endstücks 12 von den Stützpartien 24 abgehoben, wobei das Federelement 21,
entsprechend seiner Federcharakteristik, am Lenker 10 eine zur Längsmittelebene L
gerichtete Querkraft ausübt. Diese Querkräfte bewirken bei Bogenfahrt in bekannter
Weise eine Entlastung der Radsätze 6 von grossen, quer zur Gleisachse gerichteten
Kräften. Zugleich wird an den in Fahrtrichtung vorderen Radsätzen 6 der beiden Drehgestelle
1 und 2 jeweils der Anlaufwinkel zwischen Radebene und Schiene, und damit der Verschleiss
am Spurkranz des betreffenden Rades sowie an der Schiene reduziert. Beim Zurückdrehen
der Drehgestelle 1 und 2 werden die Lenker 10 und 11 gegen die Längsmittelebene L
in die Stellungen nach Fig. 2 zurückgeschwenkt, wobei das an den Anschlag 13 angepresste
Stützelement 22 in seine durch die Stützpartien 24 definierte Endlage zurückgeführt
wird.
[0014] Das Endstück 15 bildet ein in Querrichtung und gegen das Endstück 12 hin offenes
Gehäuse, in welches die Anschläge 13, 14 des ersten Lenkers 10 eindringen können,
ohne die Führungsteile 16, 17 zu berühren. Die sich gegenseitig umgreifenden Endstücke
12 und 15 können dadurch je in einer besonders einfachen, leichten Bauweise, mit Abmessungen
in Querrichtung ausgeführt werden, die nur um ein geringes, konstruktiv gegebenes
Mass grösser sind als die Einbaulänge der Federeinheit 20. Das Endstück 15 umgibt
das Federelement 21 und die Stützelemente 22 und 23 in dem zwischen den Stützpartien
24 und 25 sich erstreckenden Bereich mit Abständen A und B, die bei den im Normalbetrieb
vorkommenden Auslenkungen der Lenker 10 und 11 anschlagfreie Relativbewegungen des
jeweils abgehobenen Stützelementes 22 bzw. 23 und des Federelementes 21 in Fahrzeug-Quer-
und Längsrichtung und in vertikaler Richtung, sowie die beim Auslenken auftretenden
Schrägstellungen des Stützelementes 22 bzw. 23 zulassen. Entsprechend werden alle
im Normalbetrieb zwischen den gekuppelten Lenkern 10 und 11 der beiden Drehgestelle
1 und 2 auftretenden Relativbewegungen reibungsfrei und verschleisslos, allein durch
Verformungen des quer zur Hauptbelastungsrichtung auslenkbaren Federelementes 21 aufgenommen,
welches die in Querrichtung wirkenden Hauptbelastungskräfte überträgt.
[0015] Entsprechend der Darstellung nach Fig. 5 können die Stützelemente 22 und 23 je mit
in Anpressrichtung des Federelementes 21 konvergierenden Aufsetzflächen 22b bzw. 23b
ausgeführt sein, die mit entsprechend konvergierenden Stützflächen 24b bzw. 25b der
Stützpartien 24, 25 zusammenwirken, wodurch eine Zentrierung des jeweils aus der ausgelenkten
Stellung in die Endstellung zurückbewegten Stützelementes 22 bzw. 23 erzielt wird.
[0016] Die Stützelemente 22 und 23 sind ferner je mit zwei nach oben und nach unten abstehenden
Führungszapfen 33 versehen, die je zwischen zwei im wesentlichen in Fahrzeug-Qerrichtung
verlaufende Anschlagpartien 34 ragen. Die Anschlagpartien 34 sind an einer im Führungsteil
16 bzw. 17 vorgesehenen Ausnehmung 35 ausgebildet, deren Abmessungen in Fahrzeug-Quer-
und Längsrichtung je mindestens um ein dem im Normalbetrieb auftretenden Verstellweg
des betreffenden Führungszapfens 33 entsprechendes Mass grösser sind als der Durchmesser
des beim dargestellten Beispiel zylindrischen Führungszapfens 33. Die Führungszapfen
33 können auch mit einem anderen, z.B. rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt sein.
[0017] Durch die Anschlagpartien 34 kann eine sichere Begrenzung der Bewegungsbereiche der
Stützelemente 22 und 23 erzielt werden, wobei Berührungen zwischen dem jeweils von
der zugehörigen Stützpartie 24 bzw. 25 abgehobenen Stützelement 22 bzw. 23 und den
Führungsteilen 16 und 17 nur in Ausnahmesituationen sowie beim Zurückführen des betreffenden
Stützelementes 22 bzw. 23 in seine Endstellung stattfinden können. Die Ausnehmungen
35 können darstellungsgemäss je durch gegen die benachbarte Stützpartie 24 bzw. 25
hin konvergierende Endabschnitte 34a der Anschlagpartien 34 begrenzt sein, welche
als Führungsbahnen für den Führungszapfen 33 dienen können, so dass die Rückführung
der Stützelemente 22 und 23 in die Endstellung erleichtert wird.
[0018] Eine Berührung zwischen einem der abgehobenen Stützelemente 22, 23 und den Führungsteilen
16, 17 kann sich etwa bei Auslenkungen der Lenker 10, 11 ergeben, die den für den
Normalbetrieb vorgesehenen Bereich überschreiten. In derartigen Ausnahmesituationen
können die bei fortschreitender Auslenkung auftretenden restlichen Relativbewegungen
zwischen den Lenkern 10 und 11 durch eine entsprechend geringfügige Verschiebung des
im Normalbetrieb unverschiebbar gehaltenen Stützelementes 22 bzw. 23 gegenüber dem
betreffenden Anschlag 13 bzw. 14 aufgenommen werden.
[0019] Entsprechend der Darstellung nach den Fig. 1 bis 5 kann der Federkörper des Federlementes
21 durch einen aus Gummi oder einem gummiartigen Material bestehenden flexiblen Federrollbalg
gebildet sein, der an einem Ende mit dem Stützelement 22 und am anderen Ende mit einem
kolbenartigen Ansatz 37 des Stützelementes 23 dichtend verbunden ist und der an eine
Zuführleitung 38 für Druckluft angeschlossen ist. Diese Anordnung ist für die Verwendung
in einer Querkupplung besonders geeignet, da sich beim Zusammenpressen der Federeinheit
20 der Federrollbalg über den in ihn eindringenden kolbenartigen Ansatz 37 stülpen
kann und somit bei relativ kleinen Abmessungen in Fahrzeug-Querrichtung grosse Federwege
zulässt, wobei die wirksame Arbeitsfläche im wesentlichen über den ganzen Federweg
konstant bleibt.
[0020] Entsprechend der Darstellung nach Fig. 4 ist das Federelement 21 über die durch das
Stützelement 22 hindurch geführte Zuführleitung 38 mit einem am Fahrzeug vorgesehenen
Druckluftbehälter 41 verbunden, der Druckluft mit einem Druck von z.B. 10 bar enthalten
kann. Die Zuführleitung 38 enthält ein auf einen Sollwert einstellbares Druckregelventil
42, durch welches im Federelement 21 ein einer vorbestimmten Vorspannkraft entsprechender
Druck gehalten werden kann, und ein Rückschlagventil 43, welches ein Zurückströmen
des Druckmittels beim Zusammendrücken des Federelementes 21 verhindert.
[0021] Gemäss Fig. 2 kann der kolbenartige Ansatz 37 des Stützelementes 23 einen mit dem
Innenraum des Federrollbalges verbundenen Hohlraum 36 aufweisen, der das verfügbare
Gesamtvolumen des an der Federung beteiligten Druckmittels vergrössert, wodurch -
im Vergleich zu einer Ausführung mit einem allseitig geschlossenen Federrollbalg -
eine geringere Steifigkeit des Federelementes 21 erzielt werden kann. Zum gleichen
Zweck kann gemäss Fig. 4 ein mit dem Federelement 21 kommunizierender Zusatzbehälter
44 für das Druckmittel vorgesehen sein, der zwischen dem Rückschlagventil 43 und dem
Federelement 21 an die Zuführleitung 38 angeschlossen ist. Der Zusatzbehälter 44 kann
als einfacher Druckbehälter ausgebildet oder darstellungsgemäss mit einer Trennmembran
45 versehen sein, welche in bekannter Weise den mit dem Federelement 21 verbundenen
Druckraum 44a von einem unter einem vorbestimmten Vorspanndruck stehenden zweiten
Druckraum 44b trennt, der das gleiche oder ein anderes Druckmittel enthalten kann.
Der Zusatzbehälter 44 kann auch direkt, z.B. über eines der Stützelemente 22, 23,
an das Federelement 21 angeschlossen sein. Nach einer anderen, nicht dargestellten
Ausführungsform kann auch ein Zusatzbehälter vorgesehen werden, der einen in bekannter
Weise durch eine Druckfeder oder ein Druckmittel vorbelasteten Trennkolben enthält.
[0022] An die Zuführleitung 38 kann ferner, vorzugsweise in der Nähe des Federelementes
21, ein auf einen vorbestimmten Sollwert einstellbares Druckbegrenzungsventil 46 angeschlossen
sein. Durch das Druckbegrenzungsventil 46 kann bei sehr grossen Auslenkbewegungen
der Querkupplungsteile, wie sie z.B. beim Befahren von engen S-förmigen Kurven auftreten,
ein unerwünschtes Ansteigen des Drucks im Federelement 21, und damit der zu übertragenden
Querkupplungskraft, über den vorbestimmten Wert hinaus verhindert werden, indem ein
Teil des Druckmittels über das Druckbegrenzungsventil 46 abgeleitet wird. Bei der
Rückführung des Federelementes 21 in die neutrale Mittelstellung gemäss Fig. 2 wird
eine entsprechende Druckmittelmenge über das Druckregelventil 42 nachgespeist.
[0023] Bei einer in der beschriebenen Weise ausgeführten Querkupplung, deren Federelement
21 einen Federweg von ca. 180 mm zulässt, kann das Druckregelventil 42 auf einen Ueberdruck
von ca. 2,5 bar eingestellt sein, dem bei dieser Ausführung eine Vorspannkraft des
Federelementes 21 von ca. 9 kN entspricht. Das Druckbegrenzungsventil 45 kann auf
einen Ueberdruck von ca. 3,5 bar eingestellt sein, dem eine Querkupplungskraft von
ca. 13,5 kN entspricht. Beim Auslenken der Lenker 10 und 11 der Drehgestelle 1 und
2 aus der Stellung nach Fig. 2 gegen die Stellung nach Fig. 3 steigt die Querkupplungkraft,
entsprechend den Eigenschaften des Druckmittels und der Federcharakteristik des mit
dem Zusatzbehälter 44 verbundenen Federelementes 21, über einen Federweg von ca. 100
mm auf den durch die Einstellung des Druckbegrenzungsventils 45 eingestellten Höchstwert
an und bleibt bei einer weiteren Auslenkung - etwa beim Durchfahren von Kurven mit
Radien unter 70 m oder beim Befahren von engen S-förmigen Kurven - über den restlichen
Federweg im wesentlichen konstant.
[0024] Unter bestimmten betriebsmässigen und konstruktiven Voraussetzungen sind auch Ausführungen
ohne Zusatzbehälter 44 und/oder ohne Druckbegrenzungsventil 45 möglich. Anstelle des
dargestellten, durch Druckluft betätigten Federelementes kann auch ein mit einem anderen,
gasförmigen oder flüssigen Druckmittel betriebenes Federelement beliebiger Bauart
oder, wie in der Fig. 6 angedeutet, ein mechanisches Federelement 47 bekannter Bauart
verwendet werden, welches mindestens eine Schraubenfeder 48 enthält.
1. Querkupplung zwischen zwei Drehgestellen (1, 2) eines Schienenfahrzeuges, mit zwei
an den einander zugekehrten Enden der Drehgestelle (1, 2) angeordneten deichselartigen
Lenkern (10, 11), wobei der erste Lenker (10) ein gabelartiges Endstück (12) mit einander
in FahrzeugQuerrichtung gegenüberliegenden Anschlägen (13, 14) aufweist und der zweite
Lenker (11) eine Halterung (18) für eine zwischen die Anschläge (13, 14) des ersten
Lenkers (10) einführbare Federeinheit (20) aufweist, die ein zwischen zwei Stützelementen
(22, 23) querliegend angeordnetes, vorgespanntes Federelement (21, 47) enthält, wobei
die Stützelemente (22, 23) je an eine an der Halterung (18) ausgebildete Stützpartie
(24 bzw. 25) anpressbar sind und bei einer entsprechenden Querbewegung eines der Lenker
(10, 11) jeweils über eine mit dem benachbarten Anschlag (13 bzw. 14) des ersten Lenkers
(10) zusammenführbare Kontaktpartie von der betreffenden Stützpartie (24 bzw. 25)
abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (21, 47) einen seitlich
auslenkbar angeordneten Federkörper aufweist, dass die Halterung (18) die Federeinheit
(20) in deren durch die Stützpartien (24, 25) bestimmten Stellung mit einem Spiel
umgibt, welches innerhalb eines vorbestimmten Arbeitsbereiches anschlagfreie Relativbewegungen
des jeweils von der zugehörigen Stützpartie (24 bzw. 25) abgehobenen Stützelementes
(22 bzw. 23) gegenüber der Halterung (18) zumindest in Fahrzeug-Längsrichtung zulässt,
und dass die Kontaktpartien der Stützelemente (22, 23) je eine an den benachbarten
Anschlag des ersten Lenkers (10) zumindest in Fahrzeug-
Längsrichtung im wesentlichen unverschiebbar anlegbare Kontaktfläche (22a bzw. 23a)
aufweisen.
2. Querkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (18) die
Federeinheit (20) mit einem Spiel umgrenzt, welches auch im wesentlichen vertikale
Relativbewegungen des jeweils abgehobenen Stützelementes (22, 23) zulässt.
3. Querkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (18)
an einem gegen das Endstück (12) des ersten Lenkers (10) sowie in Querrichtung offenen
Endstück (15) des zweiten Lenkers (11) ausgebildet ist, welches zwei je oberhalb und
unterhalb des Bewegungsbereichs des Endstücks (12) des ersten Lenkers (10) verlaufende
plattenförmige Führungsteile (16, 17) aufweist, an deren in Querrichtung auseinanderliegenden
Enden die Stützpartien (24, 25) für die Stützelemente (22, 23) der Federeinheit (20)
ausgebildet sind, und dass die Stützelemente (22, 23) je durch einen im wesentlichen
vertikal angeordneten plattenförmigen Bauteil gebildet sind.
4. Querkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an
den Stützelementen (22, 23) der Federeinheit (20) je mindestens zwei einander gegenüberliegende,
in Anpressrichtung des Federelementes (21, 47) konvergierende Aufsetzflächen (22b,
23b) ausgeführt sind, und dass die ihnen zugeordneten Stützpartien (24, 25) der Halterung
(18) entsprechend konvergierende Stützflächen (24b, 25b) aufweisen.
5. Querkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützelemente (22, 23) der Federeinheit (20) mit zwei nach oben und nach unten
abstehenden Führungszapfen (33) versehen sind, die je zwischen mindestens zwei an
der Halterung (18) vorgesehene Anschlagpartien (34) einführbar sind, deren Abstand
voneinander mindestens um ein Mass welches dem Verstellweg des betreffenden Führungszapfens
(33) innerhalb des vorbestimmten Arbeitsbereiches entspricht, grösser ist als die
entsprechende Abmessung dieses Führungszapfens (33).
6. Querkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagpartien (34)
mit je gegen die benachbarte Stützpartie (24, 25) für das Stützelement (22, 23) hin
konvergierenden Endabschnitten (34a) ausgeführt sind, die Führungsbahnen für den betreffenden
Führungszapfen (33) bilden.
7. Querkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Federelement (21) durch einen zur Aufnahme eines fluiden Druckmittels geeigneten
flexiblen Federbalg gebildet ist, der gegen die Stützelemente (22, 23) abgedichtet
oder mit diesen dichtend verbunden ist.
8. Querkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (21) an
eine mit einer Quelle des Druckmittels verbundene Zuführleitung (38) angeschlossen
ist, die ein auf einen vorbestimmten Sollwert einstellbares Druckregelventil (42)
und ein diesem nachgeschaltetes Rückschlagventil (43) enthält.
9. Querkupplung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement
(21) mit einem auf einen vorbestimmten Sollwert einstellbaren Druckbegrenzungsventil
(46) in Verbindung steht.
10. Querkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement
(21) mit einem das Volumen des jeweils an der Federung beteiligten Druckmittels vergrössernden
Zusatzbehälter (44) für das Druckmittel kommunizierend in Verbindung steht.
1. A transverse coupling between two bogies (1, 2) of a rail vehicle, the coupling having
two drawbar-like links (10, 11) disposed on the facing ends of the bogies (1, 2),
the first link (10) having a forked end member (12) having abutments (13, 14) disposed
opposite one another transversely of the vehicle while the second link (11) has a
mounting (18) for a spring unit (20) which is introducible between the abutments (13,
14) of the first link (10) and comprises a preloaded spring element (21, 41) disposed
transversely between two support or bearing elements (22, 23), each such element being
adapted to be pressed on to a respective support part (24, 25) of the mounting (18)
and being adapted to be disengaged from the associated support part (24, 25) in response
to an appropriate transverse movement of one of the links (10, 11) by way of a contact
part movable into engagement with the adjacent abutment (13, 14) of the first link
(10), characterised in that the spring element (21, 47) has a laterally deflectable
spring member, the mounting (18) extends around the spring unit (20) in its position
determined by the support parts (24, 25) with a clearance permitting within a predetermined
operative range non-abutting movements relatively to the mounting (18) and at least
lengthwise of the vehicle of whichever support element (22, 23) has disengaged from
the associated support part (24, 25), and the contact parts of the support elements
(22, 23) each have a respective contact surface (22a, 23a) engageable substantially
non-displaceably at least lengthwise of the vehicle with the adjacent abutment of
the first link (10).
2. A transverse coupling according to claim 1, characterized in that the mounting (18)
extends around the spring unit (20) with a clearance permitting substantially vertical
relative movements of the disengaged support element (22, 23).
3. A transverse coupling according to claim 1 or 2, characterised in that the mounting
(18) is formed on an end member (15) of the second link (11), which end member (15)
is open towards the end member (12) of the first link (10) and transverseIy and which
has two plate-like guide members (16, 17) extending one above and one below the movement
zone of the end member (12) of the first link (10), those ends of the guide members
(16, 17) which are apart from one another as considered transversely having on them
the support parts (24, 25) for the support or bearing elements (22, 23) of the spring
unit (20), and the support elements (22, 23) are each embodied by a substantially
vertical plate-like component.
4. A transverse coupling according to any of the previous claims, characterized in that
the support elements (22, 23) of the spring unit (20) each have at least two seating
surfaces (22b, 23b) which are opposite one another and which converge in the pressing
direction of the spring elements (21, 47), and the associated support parts (24, 25)
of the mounting (18) have correspondingly converging support or bearing surfaces (24b,
25b).
5. A transverse coupling according to any of the previous claims, characterised in, that
the support elements (22, 23) of the spring unit (20) have two upwardly and downwardly
projecting guide pins (33) each introducible between at least two abutment parts (34)
on the mounting (18), the spacing between the abutment parts (34) being greater than
the corresponding dimension of the guide pin (33) at least by an amount corresponding
to the adjusting travel of the particular guide pin (33) concerned in the predetermined
operating zone.
6. A transverse coupling according to claim 5, characterized in that the abutment parts
(34) have end parts (34a) each converging towards the adjacent support part (24, 25)
and forming guideways for the particular guide pin (33) concerned.
7. A transverse coupling according to any of the previous claims, characterized in that
the spring element (21) is in the form of flexible spring bellows which are adapted
to receive a fluid pressure medium and which are sealed off from or sealingly connected
to the support elements (29, 23).
8. A transverse coupling according to claim 7, characterised in that the spring element
(21) is connected to a feed line (18) which is connected to a pressure medium source
and which comprises a pressure-controlling valve (42) adjustable to a predetermined
set value and, disposed after the latter valve, a check valve (43).
9. A transverse coupling according to claim 7 or 8, characterised in that the spring
element is connected to a pressure-limiting valve (46) adjustable to a predetermined
set value.
10. A transverse coupling according to any of claims 7 to 9, characterised in that the
spring element (21) communicates with an additional pressure medium tank (44) which
increases the volume of the pressure medium participating in the springing.
1. Dispositif de liaison transversale entre deux bogies (1, 2) d'un véhicule sur rail,
comprenant deux leviers de guidage (10, 11) en forme de timons disposés aux extrémités
tournées l'une vers l'autre des bogies (1, 2), le premier levier de guidage (10) comprenant
une pièce d'extrémité en fourche (12) comportant des butées (13, 14) disposées en
face l'une de l'autre dans la direction transversale du véhicule et le second levier
de guidage (11) comportant un support (18) d'un bloc à ressort (20) destiné à être
logé entre les butées (13, 14) du premier levier de guidage (10) et incluant un élément
élastique (21, 47) sous précontrainte, disposé transversalement entre deux éléments
d'appui (22, 23), chacun desdits éléments d'appui (22, 23) pouvant être serré contre
un organe d'appui (24 et respectivement 25) qui est réalisé dans le support (18) et
pouvant être écarté de l'organe d'appui correspondant (24 et respectivement 25) par
un élément de contact, qui peut être relié à la butée voisine (13 ou 14) du premier
levier de guidage (10), lorsque l'un des leviers de guidage (10, 11) exécute un mouvement
transversal correspondant, caractérisé en ce que l'élément élastique (21, 47) comporte
un corps de ressort disposé de manière à pouvoir subir une déviation latérale, en
ce que le support (18) entoure avec jeu le bloc à ressort (20) à sa position déterminée
par les organes d'appui (24, 25), ledit jeu autorisant, à l'intérieur d'une plage
prédéterminée de travail et tout au moins dans la direction de la longueur du véhicule,
des mouvements relatifs, sans contact avec les butées, de l'élément d'appui (22 ou
23) par rapport au support (18) lorsque cet élément d'appui est écarté de l'organe
d'appui correspondant (24 ou 25), et en ce que l'élément de contact de chaque élément
d'appui (22, 23) comporte une surface de contact (22a et respectivement 23a) pouvant
s'appliquer contre la butée voisine du premier levier de guidage (10) en ne pouvant
subir pratiquement aucun déplacement tout au moins dans la direction de la longueur
du véhicule.
2. Dispositif de liaison transversale selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le support (18) entoure le bloc à ressort (20) avec un jeu qui autorise aussi des
mouvements relatifs sensiblement verticaux de l'élément d'appui (22, 23) qui est écarté
de l'organe d'appui correspondant.
3. Dispositif de liaison transversale selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce
que le support (18) est réalisé sur une pièce d'extrémité (15) du second levier de
guidage (11) qui est ouverte vers la pièce d'extrémité (12) du premier levier de guidage
(10) ainsi qu'en direction transversale, ladite pièce d'extrémité (15) du second levier
de guidage (11) comprenant deux pièces de guidage (16, 17) en forme de plaques dont
l'une est située au-dessus et l'autre au-dessous de la plage de déplacement de la
pièce d'extrémité (12) du premier levier de guidage (10), les organes d'appui (24,
25) des éléments d'appui (22, 23) du bloc à ressort (20) étant réalisés aux extrémités
desdits éléments de guidage (16, 17) qui s'écartent l'une de l'autre en direction
transversale, et en ce que chacun des éléments d'appui (22, 23) est formé d'une pièce
en forme de plaque sensiblement verticale.
4. Dispositif de liaison transversale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce qu'au moins deux surfaces d'application (22b, 23b) disposées en face l'une de
l'autre et convergentes dans la direction de compression de l'élément élastique (21,
47) sont réalisées sur chacun des éléments d'appui (22, 23) du bloc à ressort (20)
et en ce que les organes d'appui (24, 25) du support (18) qui sont affectés à ces
éléments d'appui (22, 23) comportent des surfaces d'appui convergentes correspondantes
(24b, 25b).
5. Dispositif de liaison transversale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que les éléments d'appui (22, 23) du bloc à ressort (20) comportent deux portées
cylindriques de guidage (33) en saillie vers le haut et vers le bas et dont chacune
peut être insérée entre au moins deux organes de butée (34) qui sont prévus sur le
support (18) et dont la distance qui les sépare est supérieure à la cote correspondante
de cette portée cylindrique de guidage (33) d'au moins une valeur qui correspond à
la course de déplacement de la portée cylindrique de guidage correspondante (33) à
l'intérieur de ladite plage prédéterminée de travail.
6. Dispositif de liaison transversale selon la revendication 5, caractérisé en ce que
les organes de butée (34) comportent des sections d'extrémité (34a) dont chacune converge
vers l'organe voisin (24, 25) d'appui de l'élément d'appui (22, 23), lesdites sections
d'extrémité (34a) formant les chemins de guidage des portées cylindriques correspondantes
(33).
7. Dispositif de liaison transversale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que l'élément élastique (2l) est formé d'un soufflet élastique souple qui convient
pour loger un fluide sous pression et qui est étanche vis-à-vis des éléments d'appui
(22, 23) ou qui est relié de manière étanche à ces derniers.
8. Dispositif de liaison transversale selon la revendication 7, caractérisé en ce que
l'élément élastique (2l) est raccordé à une canalisation d'arrivée (38) qui est reliée
à une source de fluide sous pression et qui passe par une soupape régulatrice de pression
(42) qui est réglable à une consigne prédéterminée et par une soupape de retenue (43)
montée en aval de la précédente.
9. Dispositif de liaison transversale selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce
que l'élément élastique (21) communique avec un limiteur de pression (46) qui est
réglable à une consigne prédéterminée.
10. Dispositif de liaison transversale selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé
en ce que l'élément élastique (21) communique avec un réservoir auxiliaire (44) du
fluide sous pression qui augmente le volume de ce fluide participant à l'élasticité.