Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Derartige Verbindungseinrichtungen sind aus den Schriften DE-AS 17 55 400, DE-OS 28 26 779 in Verbindung mit DE-OS 38 15 540 sowie DE-OS 39 02 924 bekannt.
Die beiden zuerst genannten Schriften beziehen sich jeweils auf eine Verbindungseinrichtung mit einem Knickgelenk über einem gemeinsamen Drehgestell. In den anderen beiden Schriften sind Verbindungseinrichtungen mit niedrig bauenden, bzw. niederflurigen Gelenkverbindungen, die freischwebend angeordnet sind, offenbart.
Diesen in den genannten Schriften offenbarten Verbindungseinrichtungen ist gemeinsam, daß sie einen um eine vertikale Achse drehbaren Roll- oder Drehkranz aufweisen.
In den beiden älteren Schriften wird angegeben, daß Stützarme der Wagenkästen auf sich ergänzenden Teilen der Kränze aufliegen, wodurch einerseits die Bauhöhe der Gelenkverbindung vergrößert und andererseits eine ungünstige segmentartige Belastung der Ringe des Drehkranzes erzeugt wird. In den beiden jüngeren Schriften ist ein Merkmal, daß die Halterungen der Drehkranzteile, die teilweise biege- und verwindunssteif mit jeweils einem der beiden Fahrzeugteile verbunden sind, in der Höhenebene des Roll- bzw. Drehkranzes liegen. Hiermit wird zwar eine bei Gelenkverbindungen niedrige Bauhöhe erreicht; es bleibt jedoch die bei freischwebenden Gelenken durch Verwindungskräfte im Kranz auftretende Belastung, der durch entsprechende Bauart bzw. Auswahl von ausreichend belastbarem Werkstoff entgegengesteuert werden muß.
Gelenkverbindungen von mehrteiligen Schienenzügen mit Roll- bzw. Drehkränzen sind auch deshalb ungünstig, weil ihre Handhabung bei Aus- und Einbau bzw. Reparatur gewichtsbedingt und wegen der großen Bauart umständlich bzw. zeitaufwendig ist.
Verbindungseinrichtungen mit freischwebenden Gelenken haben u.a. eine räumliche Trennung von Gelenk und Drehgestell zur Folge. Es ergeben sich dadurch bauliche Schwierigkeiten im Falle einer nachträglichen Verlängerung des Fahrzeuges, z.B. durch Einfügen eines zusätzlichen Mittelteils zwischen zwei Endwagenteilen. Darüber hinaus entstehen bei dieser Lösung ungleiche Wagenkästen. Neuere Bestrebungen der niederflurige Straßenbahnwagen einsetzenden Betriebe gehen aus Gründen der Rationalisierung dahin, eine Standardisierung bzw. Vereinheitlichung der Fahrzeuge und ihrer Teile einzuführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung vorzuschlagen, die zur Vereinheitlichung von Gelenkverbindungen zwischen benachbarten Wagenkästen eines Schienengliederzuges geeignet ist, die einen einfachen Aufbau hat und die an die baukastenartige Bauweise von Straßenbahnwagen gut anzupassen ist, so daß die Verlängerung der Fahrzeuge durch Einfügen eines weiteren Mittelteils möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es sich um eine für alle Fahrzeuggrößenklassen einsetzbare lösbare Verbindungseinrichtung mit niedriger Gesamtbauhöhe der Gelenkverbindung handelt, die mit bzw. auf einem Drehgestell montiert werden kann. Die Montage ist wegen des einfachen Aufbaus der Gelenkverbindung leicht zu bewerkstelligen.
Die gesamte Konstruktion kann teilweise Bauelemente oder Abänderungen von Teilen aus bereits bestehenden Verbindungseinrichtungen beinhalten, was somit vereinfachend und kostengünstig wirkt.
Für das Radial-Gelenklager und die Buchsen der Wagenkastenbolzen können Standardteile entsprechender Hersteller verwendet werden.
Aufgrund der kugeligen Ausgestaltung des Radial-Gelenklagers, die für beide Lagerteile, was ihre kugelige Form betrifft, leicht unterschiedlich ist, eignen sich die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lager für den hier vorliegenden Anwendungsfall besonders gut, weil sie oszillierende Schwenkbewegungen bei relativ niedrigen Gleitgeschwindigkeiten aufnehmen und räumliche Einstellbewegungen zwischen Drehzapfen und Schwenkträger ermöglichen. U.a. hat das Drehgestell die Möglichkeit sich bei Kuppen- bzw. Mulden- und Kurvenfahrt in die winkelhalbierende Lage zu stellen, wodurch der Radreifenverschleiß günstig beeinflußt wird.
Aus dem Zusammenwirken der Gleitstücke und der Gleitbahnen zwischen Wagenkastenaufnahme und Drehgestell ergibt sich eine Drehhemmung, die im normalen Betrieb zur Laufberuhigung des gesamten Fahrverhaltens beiträgt.
Für den Betreiber von Straßenbahnen sowie Stadtbahnen für die die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung insbesondere verwendet werden kann, bedeutet deren Einsatz aufgrund des einfachen Aufbaus und der Verwendung konventioneller Bauteile und Materialien einen geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung am Beispiel eines modernen niederflurigen Straßenbahnfahrzeuges mit zwei Endwagenteilen 1, 2. Außer der niederflurigen Gelenkverbindung 3, die sich über den beiden Endwagenteilen 1, 2 gemeinsamen Drehgestell 4a befindet, sind Stabilisator oder hydraulischer Dämpfer 5 am Dach der beiden Wagenteile 1, 2 und eine Übergangseinrichtung mit einem Außenbalg, aufgeteilt in zwei Teile 6a und 6b, abgebildet. Der Außenbalg 6a, 6b ist seitlich dem Verlauf des Drehgestells 4a und des Mittenportals 7 angepaßt, an denen er neben den Endwagenteilen 1, 2 auch befestigt ist.
Fig. 2 zeigt die niederflurige Gelenkverbindung 3 in vergrößerter Darstellung von oben. Die Darstellung ist symmetrisch in Bezug auf Längs- und Querachse 3a, 3b der Gelenkverbindung.
Von den an der rechten und linken Außenseite der Zeichnung dargestellten Wagenkastenendquerträgern 8 stehen die Wagenkastenausleger 9 jeweils paarig zur Mitte der Gelenkverbindung 3 vor. Zwischen jedem Paar von Wagenkastenauslegern 9 befindet sich eine Anlenkung des Schwenkträgers 10, der mit an seinen beiden Außenseiten angebrachten Wagenkastenaufnahmen 11 zwischen jeweils ein Paar von Wagenkastenauslegern 9 greift und mit diesen durch einen Wagenkastenbolzen 12 beweglich verbunden ist. Die Wagenkastenausleger 9 eines Wagenkastenendquerträgers 8 sind in einer Höhe angebracht, so daß der Schwenkträger 10 senkrecht zur Fabrzeugebene schwenkbar ist. Im Schwenkträger 10 liegt in der Fahrzeuglängsachse, die mit der Längsachse der 3a der Gelenkverbindung 3 zusammenfällt, das Radial-Gelenklager 13, das in seiner Mitte den Drehzapfen 14 aufnimmt.
Die in Fig. 3 vergrößert abgebildete Schnittdarstellung aus Fig. 2 zeigt einerseits den Zusammenbau von Radial-Gelenklager 13 mit dem Drehzapfen 14 und andererseits eine Seitenansicht der Verbindung von Schwenkträger 10 bzw. Wagenkastenaufnahme 11 mit Wagenkastenbolzen 12 am Wagenkastenausleger 9 über der gleitfähigen Drehstellanlenkung.
Der Drehzapfen 14 ist mit seinem Flansch 14a mit lösbaren Befestigungselementen 15, z.B. mit Innensechskantschrauben, an der Drehgestellwiege 16, in die er durch eine Bohrung 16a von unten hindurchgesteckt wird, befestigt.
Über dem Drehzapfen 14 auf der Drehgestellwiege 16 sitzt ein Distanzring 17, mit dem im Bedarfsfall durch eine spanende Bearbeitung eine Niveauregulierung des sich auf dem Distanzring 17 abstützenden Radial-Gelenklagers 13 vorgenommen werden kann. Das Radial-Gelenklager 13 besteht aus einem Außenring 13 a, der geteilt sein kann, mit hohlkugeliger Innenform und einem Innenring 13b mit kugeliger Außenform. Der Außenring 13a ist mit einem Gegenlager 18 mittels lösbarer Befestigungselemente 19, wie z.B. Sechskantschrauben, an dem Schwenkträger 10 und der Innenring 13b mit einem Gegenlager 20 mittels lösbarer Befestigungselemente 21 an dem Drehzapfen 14 axial verspannt.
Durch die bauchige bzw. hohlkugelförmige Ausgestaltung von Außen- und Innenring 13a, 13b des Radial-Gelenklagers 13, die jeweils mit Preßsitz montiert sind, wird der Schwenkträger 10 in einer solchen Lage zum Drehzapfen 14 gehalten, daß zwischen beiden Bauteilen 10, 14 außer der Drehbewegung auch gleichzeitig in gewissen Grenzen eine Neigung einstellbar ist, wie sie beispielsweise bei Kippen- oder Muldenfahrt durch die Nickbewegung des Schwenkträgers 10 auftritt.
In der Seitenansicht der Befestigung von Schwenkträger 10 bzw. Wagenkastenaufnahme 11 mit Wagenkastenbolzen 12 an den Wagenkastenauslegern 9 ist dargestellt, daß unter der Wagenkastenaufnahme 11 ein Gleitstück 22 montiert ist, womit sich die Wagenkastenaufnahme 11 über eine Gleitbahn 23 auf der Drehgestellwiege 16 abstützt. Auf diese Weise ist eine aus Kurvenfahrten resultierende Querverschiebung zwischen den Wagenkästen der Endwagenteile 1, 2 einerseits und dem Drehgestell 4a andererseits nach Maßgabe der Gleitbahn 23 mögglich.
Die in Fig. 4 dargestellte Draufsicht zeigt unten links das Radial-Gelenklager 13 im Schwenkträger 10 mit den Gegenlagern 18 und 20 sowie deren Befestigungselemente 19, 21 im Schwenkträger 10 und im Drehzapfen 14.
Im oberen Bildteil von Fig. 4 ist die am Schwenkträger 10 anschließende Wagenkastenaufnahme 11 erkenntlich, mit der der Schwenkträger 10 an den paarweise vorhandenen Wagenkastenauslegern 9 beweglich angelenkt ist. Der Wagenkastenbolzen 12 ist in den Auslegern 9 in zwei Buchsen 24 gelagert. Diese Anlenkung ist teilweise geschnitten dargestellt. Die Buchsen 24 bestehen aus einem Außenrohr 24a, das durch Preßsitz in den Wagenkastenauslegern 8 arretiert ist, einem Innenrohr 24b, das durch eine Stirnflächenpressung gehalten wird und einer zwischen beiden Rohren 24a und 24b befindlichen elastischen Masse. Die Buchsen 24 können einerseits große Radialkräfte aufnehmen und verfügen andererseits über eine hohe Dauerfestigkeit. Sie erfüllen gleichzeitig die Aufgabe geräuschlos und schwingungsisolierend zu funktionieren. In Verbindung mit der gleitfähigen Drehgestellanlenkung durch Gleitstück 22 kombiniert mit Gleitbann 23 erfolgt hiermit eine elastische und körperschallreduzierende Lagerung der Wagenkästen der Endwagenteile 1, 2.
Am Wagenkastenbolzen 12 wird auf der einen Seite durch das Gegenlager 12a und auf der anderen Seite durch eine im Bolzen 12 zu befestigende Schraube 25 mit Unterlegscheibe 26 Stirnflächenpressung bewirkt.