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DE102006049868B3 - Vehicles e.g. tram-car, connecting device for use in railway system, has joint wings arranged at each vehicle as upper articulation, where joint wings in one vehicle is connected to joint wings in another vehicle by non-supported bearing - Google Patents

Vehicles e.g. tram-car, connecting device for use in railway system, has joint wings arranged at each vehicle as upper articulation, where joint wings in one vehicle is connected to joint wings in another vehicle by non-supported bearing Download PDF

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DE102006049868B3
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Abstract

The device has a joint rod (3) for connecting vehicles (1, 2) as lower articulation, and joint wings (4a-4d) that are rotatably arranged around vertical axes (5a, 5b) at each of the vehicles (1, 2) as separate upper articulation. The joint wings (4a, 4b) in the vehicle (1) is rotatably connected with the joint wings (4c, 4d) in the vehicle (2) by non-supported bearing (6a, 6b), so that the four joint wings form a variable parallelogram.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen, insbesondere von Straßenbahnwagen, wobei die Fahrzeuge als untere Gelenkverbindung über eine Gelenkstange verbunden sind.The The invention relates to a device for mechanical connection of vehicles, in particular of tram cars, wherein the vehicles as the lower joint connection a connecting rod are connected.

Manche Schienennetze, insbesondere für Straßenbahnen, weisen Kuppen und Mulden auf, die eine erhöhte Bodenfreiheit der Fahrzeuge erfordern. Auf solchen Schienennetzen können Niederflurfahrzeuge nicht eingesetzt werden. Andererseits sind Niederflurfahrzeuge sinnvoll, weil das Ein- und Aussteigen erleichtert ist. Falls ein Zug aus mindestens zwei Fahrzeugen eine Kuppe oder eine Mulde durchfährt, bildet sich an der Verbindung der beiden Fahrzeuge ein Winkel aus, der Nickwinkel genannt wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, durch eine geeignete Verbindung der beiden Fahrzeuge diesen Nickwinkel zu halbieren. Dazu wurde bisher ein als solcher, zum Beispiel aus der EP 0 580 995 A1 , bekannter Lemniskatenlenker eingesetzt. Dieser ist drehbar auf einem Portalrahmen gelagert, der fest mit der unteren Gelenkstange verbunden ist. Zwei vom Lemniskatenlenker ausgehende Koppelstangen sind gelenkig an jeweils einen der benachbarten Wagenkästen der verbundenen Fahrzeuge angeschlossen. Mit der Lemniskatenlenkeranordnung wird der Nickwinkel aufgeteilt in zwei Hälften, wobei der erste Teilwinkel zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Portalrahmen und der zweite Teilwinkel zwischen dem Portalrahmen und dem zweiten Fahrzeug auftritt.Some rail networks, especially for trams, have crests and hollows that require increased ground clearance of the vehicles. Low-floor vehicles can not be used on such rail networks. On the other hand, low-floor vehicles are useful because the entry and exit is easier. If a train of at least two vehicles passes through a crest or trough, forms an angle at the junction of the two vehicles, the pitch angle is called. It has already been proposed to halve this pitch angle by a suitable connection of the two vehicles. This has been one as such, for example, from the EP 0 580 995 A1 , known Lemniskatenlenker used. This is rotatably mounted on a portal frame, which is firmly connected to the lower link rod. Two coupling rods emanating from the Lemniskaten handlebar are hinged to each one of the adjacent bodies of the connected vehicles. With the Lemniskatenlenkeranordnung the pitch angle is divided into two halves, wherein the first partial angle between the first vehicle and the portal frame and the second partial angle between the portal frame and the second vehicle occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen anzugeben, die bei gleich guter Halbierung des Nickwinkels kostengünstiger herzustellen ist und darüber hinaus ein geringeres Gewicht hat als eine Lemniskatenlenkeranordnung. Mit ei ner vorteilhaften Weiterbildung sollen außerdem störende Einwirkungen einer Gleisüberhöhung vermindert werden.Of the Invention is based on the object, a simplified device to indicate the mechanical connection of vehicles, the same good Halving the pitch angle is cheaper to manufacture and about that has a lower weight than a Lemniskatenlenkeranordnung. With ei ner advantageous development should also reduce disturbing effects of a track cant become.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass als separate obere Gelenkverbindung an jedem der Fahrzeuge zwei Gelenkflügel um senkrechte Achsen schwenkbar angeordnet sind und dass in Fahrtrichtung der rechte Gelenkflügel des ersten Fahrzeuges mit dem rechten Gelenkflügel des zweiten Fahrzeuges und der linke Gelenkflügel des ersten Fahrzeuges mit dem linken Gelenkflügel des zweiten Fahrzeuges über nicht abgestützte Lager drehbar verbunden sind, so dass die vier Gelenkflügel miteinander ein veränderliches Parallelogramm bilden.The Task is according to the invention solved by that as a separate upper articulation on each of the vehicles two hinged wings are arranged to pivot about vertical axes and that in the direction of travel the right wing of the first vehicle with the right wing of the second vehicle and the left wing the first vehicle with the left hinge wing of the second vehicle over not supported Bearings are rotatably connected, so that the four hinge wings together a changeable one Form parallelogram.

Die senkrechten Achsen der Gelenkflügel befinden sich dabei nahezu senkrecht über den Gelenken der unteren Gelenkstange. Die Anordnung in der Form eines Parallelogrammes bewirkt, dass die Öffnungswinkel der Gelenkflügelpaare der beiden Fahrzeuge stets gleich groß sind. Dadurch befinden sich die nicht abgestützten Lager in Fahrtrichtung gesehen stets in der Mitte zwischen den Fahrzeugen. Das führt dann dazu, dass sich ähnlich wie bei der Lemniskatenlenkeranordnung der Nickwinkel zwischen den beiden Fahrzeugen jeweils zur Hälfte aufteilt und zwar auf die beiden Anbindungen der unteren Gelenkstange an die verbundenen Fahrzeuge.The vertical axes of the hinge wings are located it is almost vertical over the joints of the lower link rod. The arrangement in the form a parallelogram causes the opening angle of the joint wing pairs the two vehicles are always the same size. Thereby are the unsupported Bearings seen in the direction of travel always in the middle between the vehicles. The then leads to that similar as in the Lemniskatenlenkeranordnung the pitch angle between the two vehicles each half divides on the two connections of the lower link rod to the connected vehicles.

Es wird der Vorteil erzielt, dass auch ohne aufwändige Lemniskatenlenkeranordnung eine Halbierung des Nickwinkels mit einfachen, kostengünstigen Mitteln möglich wird. Auf einen bei der Lemniskatenlenkeranordnung notwendigen schweren, aufwändigen Portalrahmen kann vorteilhaft verzichtet werden, was eine deutliche Gewichtsersparnis ermöglicht. Durch die Halbierung des Nickwinkels können Niederflurfahrzeuge auf Strecken mit Kuppen und Mulden eingesetzt werden.It the advantage is achieved that even without complex Lemniskatenlenkeranordnung a halving of the pitch angle with simple, inexpensive Means possible becomes. On a heavy, necessary in the Lemniskatenlenker arrangement, complex Portal frame can be advantageously dispensed with, which is a clear Saves weight. By halving the pitch angle low-floor vehicles can Routes with crests and hollows are used.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft zum Verbinden von Wagen eines Straßenbahnzuges geeignet, sie kann aber auch bei jedem anderen Zug und sogar bei einem Gelenkomnibus eingesetzt werden.The Device according to the invention is particularly advantageous for connection of trolley car trolleys suitable, but it can also be with any other train and even at a Gelenkomnibus be used.

Beispielsweise sind die beiden Gelenkflügel eines Fahrzeuges um eine gemeinsame senkrechte Achse schwenkbar angeordnet.For example are the two hinged wings of a Vehicle arranged pivotably about a common vertical axis.

Nach einem anderen Beispiel sind die Gelenkflügel eines Fahrzeuges jeweils um eine eigene senkrechte Achse schwenkbar angeordnet. Die Gelenkflügel können zum Beispiel als flächige Bauteile ausgebildet sein.To In another example, the articulated wings of a vehicle are each arranged pivotably about its own vertical axis. The joint wings can for Example as areal Be formed components.

Beispielsweise bestehen mindestens die Gelenkflügel eines Fahrzeugs statt aus flächigen Bauteilen jeweils aus einem oberen Stab und einem unteren Stab, die um die senkrechte Achse schwenkbar angeordnet sind. Für diese Ausführungsform wird weniger Material benötigt, was das Gewicht weiter reduziert.For example At least the hinge wings exist a vehicle instead of flat Each of a top bar and a bottom bar which are arranged pivotably about the vertical axis. For this embodiment less material is needed which further reduces the weight.

Beispielsweise sind der obere Stab und der untere Stab mit der senkrechten Achse über Kugelgelenke verbunden und der obere Stab und der untere Stab sind miteinander über ein Scharniergelenk verbunden, das mit dem senkrechten, nicht abgestützten Lager in Verbindung steht.For example are the upper rod and the lower rod with the vertical axis via ball joints connected and the upper rod and the lower rod are connected to each other via a Hinged joint connected to the vertical, unsupported bearing communicates.

Mit dieser besonderen Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, dass ein Verwinden der Fahrzeuge gegeneinander kompensiert werden kann. Mit Verwinden ist gemeint, dass bei einer Überhöhung des Gleises, zum Beispiel in einer Kurve, das vordere Fahrzeug zunächst relativ zum hinteren Fahrzeug um seine Längsachse gedreht wird. Diese Bewegung wird durch die Kugelgelenke und die Scharniergelenke aufgenommen, so dass es nicht zu mechanischen Belastungen oder sogar Verbiegungen von Bauteilen kommt. Es kann vorteilhaft in einfacher Weise das Verwinden der Fahrzeuge gegeneinander kompensiert werden.With this particular device, the advantage is achieved that a twisting of the vehicles can be compensated for each other. By twisting is meant that when the track is elevated, for example in a curve, the front vehicle is initially relative to the rear vehicle ne longitudinal axis is rotated. This movement is absorbed by the ball joints and the hinge joints, so that there is no mechanical stress or even bending of components. It can be compensated advantageous in a simple manner, the twisting of the vehicles against each other.

Um das Verwinden der Fahrzeuge zu dämpfen, können den Kugelgelenken Gummipuffer, Hydraulikzylinder oder mechanische Federn zugeordnet sein.Around to dampen the twisting of the vehicles, can the ball joints rubber buffer, hydraulic cylinder or mechanical Be associated with springs.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass im Vergleich zu einer Lemniskatenlenkeranordnung ein Portalrahmen nicht notwendig ist. Trotzdem ist es möglich, den Nickwinkel zu halbieren. Schließlich ist mit einer Ausgestaltung das Verwinden der Fahrzeuge gegeneinander zu kompensieren.With the device according to the invention is particularly the advantage achieved that in comparison to a Lemniskatenlenker arrangement a Portal frame is not necessary. Nevertheless, it is possible to change the pitch angle to halve. After all is one embodiment, the twisting of the vehicles against each other to compensate.

Mit den Gelenkflügeln können vorteilhaft Kabel verbunden werden, die von einem Fahrzeug zum anderen verlegt werden müssen. Außerdem ist es möglich, auch Falten- oder Wellenbälge an den Gelenkflügeln zu befestigen.With the hinge wings can Advantageously, cables are connected from one vehicle to another have to be relocated. Furthermore Is it possible, also fold or wave bellows at the joint wings to fix.

Die Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen wird anhand der Zeichnung näher erläutert:The Device for mechanical connection of vehicles is based on closer to the drawing explains:

1 zeigt schematisch zwei miteinander verbundene Fahrzeuge in Seitenansicht. 1 schematically shows two interconnected vehicles in side view.

2 zeigt schematisch dieselben zwei miteinander verbundenen Fahrzeuge wie 1, aber in Draufsicht. 2 schematically shows the same two interconnected vehicles as 1 but in top view.

3 zeigt eine Variante der Ausführungsform der 2, wobei nur der sich unterscheidende Teil dargestellt ist. 3 shows a variant of the embodiment of 2 where only the differing part is shown.

4 zeigt eine Variante der Ausführungsform der 1, wobei nur der sich unterscheidende Teil dargestellt ist. 4 shows a variant of the embodiment of 1 where only the differing part is shown.

Nach 1 sind zwei nur teilweise gezeigte Fahrzeuge 1 und 2 unten über eine als untere Gelenkverbindung dienende Gelenkstange 3 verbunden, die ein Nicken und ein Verwinden der Fahrzeuge 1 und 2 zulässt. Das Nicken ist eine Drehbewegung der Fahrzeuge 1 und 2 um eine gedachte horizontale, senkrecht zur Fahrtrichtung a ausgerichtete Achse und tritt auf, wenn die miteinander verbundenen Fahrzeuge 1 und 2 eine Kuppe oder eine Mulde durchfahren. Statt der senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Achse ist eine auf das Nicken zurückzuführende Drehbewegung des Fahrzeuges 1 um einen Nickwinkel β gezeigt. Das Verwinden ist eine Drehbewegung der Fahrzeuge 1 und 2 um eine gedachte horizontale, in Fahrtrichtung ausgerichtete Achse b und tritt zum Beispiel auf, wenn die miteinander verbundenen Fahrzeuge 1 und 2 nacheinander eine überhöhte Gleiskurve erreichen.To 1 are two vehicles only partially shown 1 and 2 below via a joint rod serving as a lower joint connection 3 connected, which is a nodding and twisting of the vehicles 1 and 2 allows. The pitch is a rotational movement of the vehicles 1 and 2 about an imaginary horizontal, oriented perpendicular to the direction of travel axis and occurs when the interconnected vehicles 1 and 2 drive through a knoll or a hollow. Instead of the plane perpendicular to the plane axis is due to the pitch of rotation of the vehicle 1 shown by a pitch angle β. The twisting is a rotary motion of the vehicles 1 and 2 about an imaginary horizontal, aligned in the direction of travel axis b and occurs, for example, when the interconnected vehicles 1 and 2 successively reach an excessive track curve.

Als separate obere Gelenkverbindung sind nach 2 an jedem der Fahrzeuge 1 und 2 jeweils zwei Gelenkflügel 4a, 4b und 4c, 4d um senkrechte Achsen 5a und 5b schwenkbar angeordnet. Dabei sind in Fahrtrichtung a gesehen jeweils die rechten Gelenkflügel 4a und 4c und entsprechend die linken Gelenkflügel 4b und 4d über nicht abgestützte Lager 6a und 6b drehbar miteinander verbunden. Die vier Gelenkflügel 4a bis 4d bilden dadurch miteinander ein veränderliches Parallelogramm. Dadurch, dass der Öffnungswinkel γ der Gelenkflügel 4a und 4b des ersten Fahrzeuges 1 und der Öffnungswinkel γ der Gelenkflügel 4c und 4d des zweiten Fahrzeuges 2 in diesem Parallelogramm stets gleich groß sind, wird jeder auftretende Nickwinkel β zwischen den Fahrzeugen 1 und 2 gleichmäßig auf die beiden Gelenke der Gelenkstange 3 verteilt, so dass kein für ein Niederflurfahrzeug zu großer Nickwinkel β auftritt.As a separate upper hinge connection are after 2 at each of the vehicles 1 and 2 two hinged wings each 4a . 4b and 4c . 4d around vertical axes 5a and 5b arranged pivotally. Here are seen in the direction of travel a respectively the right wing 4a and 4c and accordingly the left hinge wings 4b and 4d over unsupported bearings 6a and 6b rotatably connected. The four hinged wings 4a to 4d form a variable parallelogram with each other. Characterized in that the opening angle γ of the hinge wing 4a and 4b of the first vehicle 1 and the opening angle γ of the hinge wings 4c and 4d of the second vehicle 2 in this parallelogram are always the same size, every pitch angle β occurring between the vehicles 1 and 2 evenly on the two joints of the joint rod 3 distributed so that no too low for a low-floor vehicle pitch angle β occurs.

In 1 sind zur Vereinfachung der Darstellung die Gelenkflügel 4a und 4c mit dem Lager 6a nicht dargestellt.In 1 are to simplify the presentation of the joint wings 4a and 4c with the warehouse 6a not shown.

In 2 ist für die jeweils beiden Gelenkflügel 4a und 4b bzw. 4c und 4d der beiden Fahrzeuge 1 und 2 jeweils nur eine senkrechte Achse 5a und 5b vorgesehen. Nach 3 ist am zweiten Fahrzeug 2 jeder der Gelenkflügel 4c und 4d um eine eigene senkrechte Achse 5c und 5d schwenkbar angeordnet.In 2 is for each of the two hinged wings 4a and 4b respectively. 4c and 4d of the two vehicles 1 and 2 only one vertical axis each 5a and 5b intended. To 3 is at the second vehicle 2 each of the joint wings 4c and 4d around its own vertical axis 5c and 5d arranged pivotally.

Nach 4 besteht der Gelenkflügel 4b des ersten Fahrzeuges 1 und entsprechend auch der nicht dargestellte Gelenkflügel 4a jeweils aus einem oberen Stab 7 und einem unteren Stab 8. Diese Stäbe 7 und 8 sind um auf der senkrechten Achse 5a angeordnete Gelenke schwenkbar angeordnet. Diese Gelenke sind Kugelgelenke 9. Außerdem sind der obere Stab 7 und der untere Stab 8 vor dem senkrechten, nicht abgestützten Lager 6a bzw. 6b über ein Scharniergelenk 10 miteinander verbunden. Durch die Kombination aus Kugelgelenken 9 und Scharniergelenken 10 wird das Verwinden der Fahrzeuge 1 und 2, zum Beispiel einer überhöhten Gleiskurve, kompensiert.To 4 there is the hinge wing 4b of the first vehicle 1 and accordingly also the hinge wing, not shown 4a each from an upper bar 7 and a lower bar 8th , These bars 7 and 8th are on the vertical axis 5a arranged joints arranged pivotally. These joints are ball joints 9 , In addition, the upper bar 7 and the lower bar 8th in front of the vertical, unsupported bearing 6a respectively. 6b via a hinge joint 10 connected with each other. By the combination of ball joints 9 and hinge joints 10 becomes the twisting of the vehicles 1 and 2 , For example, an excessive track curve, compensated.

Durch die Aufteilung des Nickwinkels β auf zwei halbe Winkel wird der besondere Vorteil erzielt, dass auch Niederflurwagen über Kuppen und durch Mulden hindurch fahren können, ohne dass eine aufwändige Lemniskatenlenkeranordnung eingesetzt werden muss. Mit einem Niederflurwagen ist das Ein- und Aussteigen erleichtert. Insgesamt wird der Fahrkomfort angehoben.By the division of the pitch angle β to two Half angle, the particular advantage is achieved that even low-floor cars on crests and can pass through hollows without a lemniscatenlenker arrangement consuming must be used. With a Niederflurwagen is the one and Getting off easier. Overall, the ride comfort is raised.

Claims (5)

Vorrichtung zur mechanischen Verbindung von Fahrzeugen (1, 2), insbesondere von Straßenbahnwagen, wobei die Fahrzeuge (1, 2) als untere Gelenkverbindung über eine Gelenkstange (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass als separate obere Gelenkverbindung an jedem der Fahrzeuge (1, 2) zwei Gelenkflügel (4a, 4b; 4c, 4d) um senkrechte Achsen (5a bis 5d) schwenkbar angeordnet sind und dass in Fahrtrichtung (a) der rechte Gelenkflügel (4a) des ersten Fahrzeuges (1) mit dem rechten Gelenkflügel (4c) des zweiten Fahrzeuges (2) und der linke Gelenkflügel (4b) des ersten Fahrzeuges (1) mit dem linken Gelenkflügel (4d) des zweiten Fahrzeuges (2) über nicht abgestützte Lager (6a; 6b) drehbar verbunden sind, so dass die vier Gelenkflügel (4a bis 4d) miteinander ein veränderliches Parallelogramm bilden.Device for the mechanical connection of vehicles ( 1 . 2 ), in particular tram cars, the vehicles ( 1 . 2 ) as a lower articulated connection via a connecting rod ( 3 ), characterized in that as a separate upper hinge connection on each of the vehicles ( 1 . 2 ) two hinged wings ( 4a . 4b ; 4c . 4d ) about vertical axes ( 5a to 5d ) are arranged pivotably and that in the direction of travel (a) of the right hinge wing ( 4a ) of the first vehicle ( 1 ) with the right wing ( 4c ) of the second vehicle ( 2 ) and the left wing ( 4b ) of the first vehicle ( 1 ) with the left hinge wing ( 4d ) of the second vehicle ( 2 ) via unsupported bearings ( 6a ; 6b ) are rotatably connected, so that the four joint wings ( 4a to 4d ) together form a variable parallelogram. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gelenkflügel (4a, 4b; 4c, 4d) eines Fahrzeuges (1, 2) um eine gemeinsame senkrechte Achse (5a, 5b) schwenkbar angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that both hinged wings ( 4a . 4b ; 4c . 4d ) of a vehicle ( 1 . 2 ) about a common vertical axis ( 5a . 5b ) are pivotally mounted. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkflügel (4c, 4d) eines Fahrzeuges (2) jeweils um eine eigene senkrechte Achse (5c, 5d) schwenkbar angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that the articulated wings ( 4c . 4d ) of a vehicle ( 2 ) each about its own vertical axis ( 5c . 5d ) are pivotally mounted. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Gelenkflügel (4b) eines Fahrzeuges (1) jeweils aus einem oberen Stab (7) und einem unteren Stab (8) bestehen, die um die senkrechte Achse (5a) schwenkbar angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the articulated wings ( 4b ) of a vehicle ( 1 ) each from an upper bar ( 7 ) and a lower rod ( 8th ) around the vertical axis ( 5a ) are pivotally mounted. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stab (7) und der untere Stab (8) mit der senkrechten Achse (5a) über Kugelgelenke (9) verbunden sind und dass der obere Stab (7) und der untere Stab (8) miteinander über ein Scharniergelenk (10) verbunden sind, das mit dem senkrechten, nicht abgestützten Lager (6b) in Verbindung steht.Device according to claim 4, characterized in that the upper rod ( 7 ) and the lower rod ( 8th ) with the vertical axis ( 5a ) via ball joints ( 9 ) and that the upper rod ( 7 ) and the lower rod ( 8th ) with each other via a hinge joint ( 10 ) connected to the vertical unsupported bearing ( 6b ).
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