DE102005034527A1 - Eisenbahnwagen-Kuppelstange - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft eine Eisenbahnwagen-Kuppelstange mit Richtgelenken
für kurzgekuppelte
Güterwagenwageneinheiten.
Die Eisenbahnwagen-Kuppelstange ist gemäß Figur 2 so ausgeführt, dass je zwischen Kuppelstangenendplatte (4) und der Stützlagerplatte (5) sich eine Richtgelenkschwingplatte (9) befindet, die sich kuppelstangenseitig über ein paralleles Federscheibenpaar (6) abstützend angeordnet ist, und dass die Richtgelenkschwingplatten (9) zur Stützlagerplatte (5) hin zur vertikalen und/oder horizontalen Verlagerung des Längskraftübertragungspunktes (14) der Längsdruckkraft (LDK) bei Kuppelstangenausschlägen sphärische Abrollflächen (11) besitzt.
Die Eisenbahnwagen-Kuppelstange ist gemäß Figur 2 so ausgeführt, dass je zwischen Kuppelstangenendplatte (4) und der Stützlagerplatte (5) sich eine Richtgelenkschwingplatte (9) befindet, die sich kuppelstangenseitig über ein paralleles Federscheibenpaar (6) abstützend angeordnet ist, und dass die Richtgelenkschwingplatten (9) zur Stützlagerplatte (5) hin zur vertikalen und/oder horizontalen Verlagerung des Längskraftübertragungspunktes (14) der Längsdruckkraft (LDK) bei Kuppelstangenausschlägen sphärische Abrollflächen (11) besitzt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnwagen-Kuppelstange mit Richtgelenken und Doppelfedersäulenanordnung für kurz gekuppelte Güterwageneinheiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Eisenbahnwagen-Kuppelstangen mit Richtgelenken und Doppelfedersäulenanordnung zum Kuppeln von leichtgewichtigen Güterwagen zu mehrgliedrigen Einheiten sind bereits bekannt.
- In der
DE 102 47 621 wurde bereits eine Lösung vorgeschlagen, bei der zwischen den Richtgelenkplatten, welche an jedem Ende des Kuppelstangenrohres angeordnet sind, und den Stützlagerplatten Doppelfedersäulen mit einem Abstand "a" angeordnet sind. In den Stützlagerplatten ist die Kuppelstange über die Kuppelstangenendteile gelenkig gelagert, wobei die Stützlagerplatten mit den Kupplungsträgern des Untergestelles verbunden sind. Über mindestens zwei Kuppelstangenendteile je Ende ist die Kuppelstange druckseitig, elastisch und spielfrei mit dem Untergestell verspannt. Entsprechend den vorgeschlagenen Bauarten werden bis zu 3 Kuppelstangenendteile verwendet. Durch den relativ großen Abstand der Federscheiben werden beim Kuppelstangenausschlag bedeutende Richtgelenkwirkungen erzielt. - Vorteilhaft wirkt sich das aus bei langen Kuppelstangen mit relativ geringem Ausschlagwinkel in horizontaler Richtung. Die relativ feste Verspannung der Wagen wirkt sich auch positiv auf das Laufgüteverhalten aus.
- Kurze Kuppelstangen verursachen dagegen, zum Beispiel bei Spießgangstellungen, größere Ausschlagwinkel. Wenn man dafür eine kontinuierliche begrenzte Zunahme der Richtgelenkwirkung anstrebt, sind Federpaare mit großer Elastizität und damit grossen Federwegen nötig. Das bedeutet eine druckseitige Anordnung einer großen Anzahl von Federscheiben.
- Diese Ausführung ist platzaufwendig und verursacht hohe Kosten im Neubau und in der Unterhaltung. Verwendet man hingegen druckseitig nur ein bis zwei Federscheiben, so kann es bei großen Ausschlagwinkeln kurzzeitig zu unzulässigen Rückstellkräften kommen.
- Eine weitere Ausführung eines Richtgelenkes wurde in der
DE 103 05 937 vorgeschlagen. Die Anordnung von Federsäulenpaaren mit großen Federabständen bei gleichzeitiger Sicherung einer extremen Längenanpassbarkeit durch ein Nachstecken eines in neren Teleskoprohres, entspricht der erstgenannten Ausführung mit den genannten Vor- und Nachteilen. - In
3 wird noch eine Lösung vorschlagen, die die Anordnung eines zusätzlichen Drehpunktes11 zwischen Richtgelenkplatte und Kupplungsrohr vorsieht. Diese Lösung sichert jedoch ebenfalls keine kontinuierliche Zunahme der Richtgelenkwirkung über den Ausschlagwinkelbereich. Darüber hinaus ist diese Ausführung mit einem beweglichen Kopf an jedem Ende auch kosten-, unterhaltungs- und gewichtsaufwendig. - Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Eisenbahnwagen-Kuppelstange zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Lösungen vermeidet und durch ein verbessertes Wirkungsprinzip die Richtgelenkparameter und die Längenverstellbarkeit zu optimieren.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ergänzungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Das Wesentliche der Erfindung ist, dass je zwischen den Kuppelstangenendplatten und den Stützlagerplatten sich eine Richtgelenkschwingplatte befindet, die sich kuppelstangenseitig über ein paralleles Federscheibenpaar abstützend angeordnet ist, und dass die Richtgelenkschwingplatte zur Stützlagerplatte hin zur vertikalen und/oder horizontalen Verlagerung des Längskraftübertragungspunktes der Längsdruckkräfte LDK bei Kuppelstangenausschlägen sphärische Abrollflächen besitzt.
- Weiterhin ist erfindungsgemäß, dass in Abhängigkeit der Drucksteifigkeit des parallelen Federscheibenpaares und des Erreichens eines definierten Kuppelstangenausschlages und einer definierten Anfangslängsdruckkraft über die Anordnung von Federwegbegrenzern ausschlagseitig ein starrer Kraftfluss unter Ausschaltung des Federscheibenpaares zwischen Richtgelenkschwingplatte und der jeweiligen Kuppelstangenendplatte oder der Stützlagerplatte eintritt, und dass der sich bis dahin eingestellt Ausschlagwinkel der Richtgelenkschwingplatte als Ausschlagkorrekturwinkel αAK über eine gegenläufige Korrektur der sphärischen Abrollflächen der Richtgelenkschwingplatte zur Stützlagerplatte hin ausgeglichen wird.
- Weitere Merkmale der Erfindung sind, dass zwei parallele paarweise Endzugstangenteile mit Federscheibenpaaren Anwendung finden, und dass die Richtgelenkschwingplatte zwischen den beiden Endzugstangenteilen ihre Führung findet, und dass die Kuppelstangenendplatten, die Stützlagerplatten und die Richtgelenkschwingplatten Öffnungen besitzen, welche Platz für das Durchschieben eines In nenteleskoprohres zur Kuppelstangenlängennachstellung besitzen, und dass die Anordnung des druckseitigen parallelen Federscheibenpaares reziprok stützplattenseitig und die der sphärischen Abrollflächen kuppelstangenseitig erfolgt, und dass bei Verwendung von nur einem Endzugstangenteil je Kuppelstangenende die Verbindung mit der Kuppelstange in Abhängigkeit von den Richtgelenkparametern gelenkig oder starr ausgeführt ist, und dass die Richtgelenkschwingplatten an den Endzugstangenteilen gelenkig und axial verschiebbar gelagert sind.
- Die vorstehende erfindungsgemäße Lösung stellt einen Beitrag zur Optimierung des Richtgelenkprinzips dar und zwar insofern, dass die Doppelfedersäulenanordnung eine besonders horizontal stabile und umfassende Richtgelenkwirkung ermöglicht, die gepaart mit einer Richtgelenkschwingplatte gleichzeitig auch eine kontinuierlich ansteigende Wirkung über den gesamten Ausschwenkwinkel sicher stellt.
- Gegenüber von im Ergebnis vergleichbaren Lösungen werden Einspaarungen bei den Kosten in der Herstellung, der Unterhaltung bei gleichzeitig niedriger Eigenmasse erzielt.
- Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : eine Vorderansicht des Richtgelenkes nach Schnitt B-B der3 – Konturen der Kuppelstangenendplatte mit dargestellt, -
2 : eine Draufsicht gemäß Schnitt A-A, der1 , -
3 : eine weitere Draufsicht nach Schnitt A-A der1 , -
4 : eine Draufsicht auf das Richtgelenk bei Anordnung von 2 Stück Endzugstangenteilen. - Die
2 ,3 und4 zeigen Draufsichten auf die erfindungsgemäße Einrichtung. Dabei sind jeweils an den Enden der Kuppelstangen2 Kuppelstangenendplatten4 angeordnet. Über die Endzugstangenteile8 sind die Kuppelstangen2 gelenkig an den Stützlagerplatten5 angeschlossen. Die Stützlagerplatten5 übertragen die Druck- und Zugkräfte aus dem Fahr- und Rangierbetrieb zu den Kupplungsträgern des Untergestelles1 . Zwischen den Kupplungsträgerendplatten4 und den Stützlagerplatten5 ist eine Richtgelenkschwingplatte9 angeordnet mit ihrer sphärischen Abrollfläche11 in Richtung Stützlagerplatte5 . Zwischen den Kuppelstangenendplatten4 und der Richtgelenkschwingplatte9 ist hier ein Federscheibenpaar6 vorgesehen, welches eine Doppelfedersäulenanordnung darstellt. Die zwischen den Kuppelstangenendplatten4 und den Stützlagerplatten5 angeordneten Teile sowie das vor der Stützlagerplatte5 angeordnet zugseitige Federwerk7 werden durch ein Endzugstangenteil8 vorgespannt untereinander verbunden. -
2 zeigt ein Endzugstangenteil8 , welches biegesteif mit der Kuppelstangenendplatte4 verbunden ist und am Stützlagerplattenanschluss eine Gelenkverbindung besitzt. In Abhängigkeit der Leistungsparameter des Richtgelenkes ist auch vorgesehen, wie3 zeigt, das Endzugstangenteil8 in der Kuppelstangenendplatte gelenkig zu befestigen. Die Druckfedern des Federscheibenpaares6 sind gemäß den1 ;2 und3 über Federscheibenarretierungen15 gehalten. Die Richtgelenkschwingplatte9 ist gelenkig und längsverschiebbar mit den Endzugstangenteilen8 verbunden. Zwischen der Richtgelenkschwingplatte9 und der Kuppelstangenendplatte4 sind gemäß den1 ;2 und3 Federwegbegrenzer10 angeordnet, welche einen druckseitigen Federweg Fw zulassen. Bei zentraler gleichmäßiger Belastung der beiden Druckfedern des Federscheibenpaares6 erfolgt eine ausreichende Federung und Dämpfung der auftretenden Rangierstöße. Wirkt die Längsdruckkraft LDK jedoch im Gleisbogen unter Kuppelstangenausschlägen so wird zunehmend nur jeweils eine Federscheibe belastet und die weit außerhalb angeordneten Federwegbegrenzer10 kommen infolge des Kippweges der Kuppelstangenendplatte und einer anfänglichen Längsdruckkraft, die nur ein Teil der in kritischen Gleisradien zugelassenen Höhe beträgt, frühzeitig zur Anlage. - Der Federweg Fw wird also bestimmt, durch den Kippweg der Kuppelstange
2 bei Kurvenfahrt und unterschiedlichen Wagenhöhen zueinander z.B. unterschiedlichen Beladezuständen und dem anfänglichen Federweg aus einer definierten Längsdruckkraft LDK Mit den Anschlägen10 der Federwegbegrenzung an der Kippseite wird eine starre Verbindung in vertikaler und horizontaler Ebene zwischen Richtgelenkschwingplatte9 und Kuppelstangenendplatte4 hergestellt. Bis dahin legt die Richtgelenkschwingplatte9 einen Ausschlagkorrekturwinkel αAK zurück, der durch einen größeren horizontalen Richtgelenkradius RH im Vorlauf der Richtgelenkschwingplatte9 ausgeglichen, das heißt korrigiert wird. - Die Richtgelenkschwingplatte
9 besitzt, für eine optimale Verschiebung des Längskraft übertragungspunktes14 , zur jeweiligen Anlageseite hin, eine sphärische Abrolloberfläche mit unterschiedlichen oder gemeinsamen gleichgroßen horizontalen und vertikalen Abrollradien RH und RV, wobei sich bei getrennten Abrollflächen eine derselben auf der Gegenseite befinden kann. - Gemäß der
4 ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, paarweise Endzugstangenteile8 zwischen den Kuppelstangenendplatten4 und den Stützlagerplatten5 anzuordnen. Die Richtgelenkschwingplatte9 findet dabei in diesen beiden Endzugstangenendteilen8 ihre Führung. Die druckseitigen Federscheibenpaare können dabei wahlweise kuppelstangenendplattenseitig oder stützlagerplattenseitig angeordnet sein. - Der jeweilig gewählten Anordnung Rechnung tragend sind auch die Federwegbegrenzer
10 angeordnet und der Ausschlagkorrekturwinkel αAK ausgeführt. - Es ist weiter bei der vorstehenden Ausführung vorgesehen, die Kuppelstangenendplatten
4 , die Stützlagerplatten5 und die Richtgelenkschwingplatte9 mit Öffnungen12 zu versehen, durch welche ein Innenteleskoprohr zur Längenverstellung der Kuppelstangen hindurch bewegt werden kann. Damit ist eine einfache Lösung des Problems einer extremen Längenverstellbarkeit der Kuppelstange2 gegeben. Dabei sind die vertikalen und horizontalen Abrollflächen11 an den Außenbereichen der Richtgelenkschwingplatten vorgesehen, wodurch in den Extremausschlagstellungen der Kuppelstange2 die notwendige Verlagerung der Druckkraftübertragungspunkte noch gesichert werden kann. -
- 1
- Untergestell
- 2
- Kuppelstange
- 3
- Kuppelsstangenrohr
- 4
- Kuppelstangenendplatte
- 5
- Stützlagerplatten
- 6
- Federscheibenpaar
- 7
- zugseitiges Federwerk
- 8
- Endzugstangenteile
- 9
- Richtgelenkschwingplatte
- 10
- Federwegbegrenzer
- 11
- Abrollflächen
- 12
- Öffnung
- 13
- Teleskopinnenrohr
- 14
- Längskraftübertragungspunkt
- 15
- Federscheibenarretierung
- αAK
- Ausschlagkorrekturwinkel
- LDK
- Längsdruckkraft
- RH
- Horizontaler Richtgelenkradius
- RV
- Vertikaler Richtgelenkradius
- Fw
- Druckseitiger Federweg
Claims (7)
- Eisenbahnwagen – Kuppelstange mit Richtgelenken und Doppelfedersäulenanordnung für kurzgekuppelte Güterwagen-Einheiten, bestehend aus einem Kuppelstangenrohrmit festen Kuppelstangenendplatten an beiden Enden sowie Stützlagerplatten untergestellseitig und den dazwischen angeordneten druckseitigen Federwerken, die über Endzugstangenteile mit zugseitigen Federscheiben verspannt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass je zwischen den Kuppelstangenendplatten (
4 ) und den Stützlagerplatten (5 ) sich eine Richtgelenkschwingplatte (9 ) befindet, die sich kuppelstangenseitig über ein paralleles Federscheibenpaar (6 ) abstützend angeordnet ist, und dass die Richtgelenkschwingplatte (9 ) zur Stützlagerplatte (5 ) hin zur vertikalen und/oder horizontalen Verlagerung des Längskraftübertragungspunktes (14 ) der Längsdruckkräfte (LDK) bei Kuppelstangenausschlägen sphärische Abrollflächen (11 ) besitzt. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Drucksteifigkeit des parallelen Federscheibenpaares (
6 ) und des Erreichens eines definierten Kuppelstangenausschlages und einer definierten Anfangslängsdruckkraft (LDK) über die Anordnung von Federwegbegrenzern (10 ) ausschlagseitig ein starrer Kraftschluss unter Ausschaltung des Federscheibenpaares (6 ) zwischen Richtgelenkschwingplatte (9 ) und der jeweiligen Kuppelstangenendplatte (4 ) oder der Stützplatte (5 ) eintritt, und dass der sich bis dahin eingestellte Ausschlagwinkel der Richtgelenkschwingplatte (9 ) als Ausschlagkorrekturwinkel (αAK) über eine gegenläufige Korrektur der sphärischen Abrollflächen (11 ) der Richtgelenkschwingplatten (9 ) zur Stützlagerplatte (5 ) hin ausgeglichen wird. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele paarweise Endzugstangenteile (
8 ) mit Federscheibenpaaren (6 ) Anwendung finden, und dass die Richtgelenkschwingplatte (9 ) zwischen den beiden Endzugstangenteilen (8 ) ihre Führung findet. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelstangenendplatten (
4 ), die Stützlagerplatten (5 ) und die Richtgelenkschwingplatte (9 ) Öffnungen (12 ) besitzen, welche Platz für das Hindurchschieben eines Teleskopinnenrohres (13 ) zur Kuppelstangenlängennachstellung besitzen. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des druckseitigen parallelen Federscheibenpaares (
6 ) reziprok stützlagerplattenseitig und die der sphärischen Abrollflächen (11 ) kuppelstangenseitig erfolgt. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von nur einem Endzugstangenteil (
8 ) je Kuppelstangenende die Verbindung mit der Kuppelstange (2 ) in Abhängigkeit von den Richtgelenkparametern gelenkig oder starr ausgeführt ist. - Eisenbahnwagen – Kuppelstange nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtgelenkschwingplatten (
9 ) an den Endzugstangenteilen (8 ) gelenkig und axial verschiebbar gelagert sind.
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Date | Code | Title | Description |
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8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8121 | Willingness to grant licences paragraph 23 withdrawn | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
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8381 | Inventor (new situation) |
Inventor name: BARTEL, MANFRED, 02906 NIESKY, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120201 |