EP3919342B1 - Wagenkasten, schienenfahrzeug, verfahren zur kupplung zweier wagenkästen - Google Patents

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EP3919342B1
EP3919342B1 EP21172029.7A EP21172029A EP3919342B1 EP 3919342 B1 EP3919342 B1 EP 3919342B1 EP 21172029 A EP21172029 A EP 21172029A EP 3919342 B1 EP3919342 B1 EP 3919342B1
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EP
European Patent Office
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coupling
car body
carrier
coupling carrier
rotary
Prior art date
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EP21172029.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3919342A3 (de
EP3919342C0 (de
EP3919342A1 (de
Inventor
René Günther
Burkhard Arras
Olaf Helms
Wolfgang Langert
Norbert Schramm
Holger Engelen
Alexander Trapp
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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Publication of EP3919342A3 publication Critical patent/EP3919342A3/de
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Publication of EP3919342B1 publication Critical patent/EP3919342B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00—Details or accessories
    • B61G7/10—Mounting of the couplings on the vehicle

Definitions

  • a car body is specified.
  • a rail vehicle and a method for coupling two car bodies are specified.
  • One problem to be solved is to specify a car body with which a stable and weight-reduced connection to a coupling is possible. Another problem to be solved is to specify a rail vehicle with such a car body. Another problem to be solved is to specify a method for coupling such a car body to another car body.
  • the car body includes a front end.
  • the stem has a coupling carrier for receiving and pivoting a coupling.
  • the coupling carrier is part of the front end of the car body.
  • Both the stem and the coupling carrier are made of a dimensionally stable material, in particular a metal, for example aluminum or steel.
  • the stem and the hitch carrier can be formed from the same material or different materials.
  • the coupling carrier and/or the stem are made of extruded profiles educated.
  • the car body is preferably formed in a self-supporting design, for example in a differential design or integral design or composite design.
  • the car body is in particular the car body for a passenger train or a goods train.
  • the coupling carrier surrounds a receiving area.
  • the mounting area is accessible from the outside via a slide-in opening in the coupling carrier.
  • the coupling carrier is designed in such a way that a longitudinal end of a coupling with a bolt can be inserted into the receiving area via the insertion opening.
  • the clutch is in particular a short clutch.
  • the insertion opening is so large that the end of a coupling and the bolt assigned to the end can be inserted through the insertion opening into the receiving area.
  • the insertion opening is larger than the cross section of the coupling, so that the inserted coupling has play for pivoting.
  • the accommodating area surrounded by the coupling carrier is selected to be large enough that the end of the coupling and the associated pin have space therein and the end of the coupling can move within the accommodating area when the coupling is pivoted.
  • the coupling carrier has at least one pivot bearing which is set up to receive a rotary plate and to mount it so that it can rotate about an axis of rotation.
  • the pivot bearing is in particular a circular opening in the coupling carrier.
  • the turntable is then in particular a turntable or a turntable.
  • the coupling carrier surrounds the receiving area, for example, everywhere except in the area of the insertion opening and in the area of the openings for the pivot bearing or bearings.
  • the coupling carrier can also be formed in a skeleton design, so that the receiving area outside of the insertion opening and the openings for the pivot bearing or bearings is only partially surrounded by material of the coupling carrier.
  • the coupling carrier is set up in such a way that a rotary plate accommodated in the rotary bearing can be connected to a bolt of a coupling that is pushed into the receiving area via the insertion opening, and the coupling is thus mounted or fastened on the coupling carrier so that it can pivot about the axis of rotation.
  • the coupling can be pushed in so far that the axis of rotation of the pivot bearing runs through the bolt of the coupling.
  • the insertion opening and the pivot bearing are formed on sides of the coupling carrier that run transversely or perpendicularly to one another. This means that when the clutch is pushed in, a longitudinal axis of the clutch or a longitudinal axis of a clutch rod of the clutch runs perpendicular to the axis of rotation.
  • the coupling carrier is connected to the rest of the stem in such a way that the coupling carrier cannot be detached from the stem without being destroyed.
  • the hitch carrier is irreversibly connected to the rest of the stem.
  • the connection is selected in such a way that the coupling carrier does not detach itself from the rest of the front end when the car body is used as intended.
  • the car body comprises a front end, the front end including a coupling carrier for receiving and pivotably mounting a coupling.
  • the coupling carrier surrounds a receiving area which is accessible from the outside via an insertion opening in the coupling carrier, the coupling carrier being designed in such a way that a longitudinal end of a coupling with a bolt can be inserted into the receiving area via the insertion opening.
  • the coupling carrier comprises at least one rotary bearing, which is designed to receive a rotary plate and to support it so that it can rotate about an axis of rotation.
  • the coupling carrier is set up in such a way that a rotary plate accommodated in the pivot bearing can be connected to a bolt of a coupling inserted via the insertion opening into the receiving area, and the coupling is thus pivotably mounted on the coupling carrier about the axis of rotation.
  • the coupling carrier is connected to the rest of the stem in such a way that the coupling carrier cannot be detached from the stem without being destroyed.
  • Bearing blocks are usually used to connect a coupling to a front end of a car body.
  • the longitudinal end of the coupling with the associated bolt is pushed into the bearing block and pivoted and fastened in the bearing block with the aid of pivot bearings and rotary plates.
  • the bearing block is then bolted to the front end of the car body.
  • the connection using a screwed-on bearing block offers hardly any opportunities for optimization and is not ideal in terms of a positive-locking design.
  • the stem can be realized in a lightweight construction.
  • the longitudinal forces can be introduced directly into the top and bottom profile flanges of the coupling carrier structure via the pivot bearing or bearings.
  • the elimination of the bearing blocks also reduces costs.
  • the coupling carrier is an integral part of the front end.
  • the coupling carrier is formed in one piece or in one piece with the rest of the stem. That is, all portions of the stem are integral with each other and include or are made of the same material.
  • the stem is free of boundary surfaces within the manufacturing tolerances. In particular, there is no interface between the hitch carrier and the rest of the stem.
  • the coupling carrier is connected to the rest of the front end by a welded joint.
  • a welded joint cannot be detached without being destroyed either.
  • the coupling carrier comprises two pivot bearings located opposite one another, each for receiving a rotary plate.
  • the axes of rotation of the two pivot bearings preferably coincide, that is to say they are identical. All of the features disclosed in connection with one pivot bearing also apply correspondingly to the other pivot bearing.
  • the pivot bearing is a plain bearing. This means that the rotary plate is rotatably mounted in the rotary bearing without using rollers.
  • the coupling carrier is made at least partially from extruded profiles, in particular aluminum extruded profiles.
  • extruded profiles in particular aluminum extruded profiles.
  • the insertion opening and the openings of the pivot bearing or bearings are introduced by milling.
  • the coupling carrier comprises an anti-climbing device which is set up to block pivoting of the coupling about an axis perpendicular to the axis of rotation by contact with a stabilizing plate of the coupling.
  • the anti-climbing device is, for example, a projection of the coupling carrier, which is arranged in the area around the insertion opening and extends in the direction away from the receiving area surrounding the coupling carrier.
  • the stabilizing plate of the coupling is arranged outside of the receiving area and can strike the projection when the coupling is pivoted about an axis perpendicular to the axis of rotation.
  • the longitudinal forces between coupled car bodies produce vertical forces which - if they are large enough - can cause the car bodies to climb up.
  • the anti-climbing device should prevent this.
  • the end of the hitch is equipped with a stabilizing plate. As soon as the reversible stroke of the coupling is exhausted, the stabilizing plate makes a form-fitting contact with the anti-climbing device and generates a moment that counteracts the car bodies climbing up.
  • an energy absorbing element for example a deformation tube, the applied force can be kept at a controlled level and the kinetic energy between the car bodies can be reduced.
  • the rail vehicle comprises a first car body and a second car body. All of the features and embodiments disclosed in connection with the car body can also be implemented in the rail vehicle and vice versa.
  • At least the first car body is a car body described here with a coupling carrier, which is part of the front end and cannot be detached from the front end without destroying it.
  • the first car body is coupled to the second car body via a coupling, in particular a short coupling.
  • the coupling has a first longitudinal end with an associated bolt.
  • the first end and the associated bolt are pushed through the push-in opening into the receiving area surrounded by the coupling carrier of the first car body.
  • the rail vehicle comprises a rotary plate which is rotatably mounted in the rotary bearing of the coupling carrier of the first car body.
  • the rotary plate is firmly connected to the bolt of the coupling, as a result of which the coupling is mounted or fastened on the coupling carrier such that it can pivot about the axis of rotation.
  • the rotary plate is connected to the bolt in a particularly torsion-proof manner, for example by one or more screw connections. When swiveling the coupling, the rotary plate rotates with it.
  • the pivoting of the coupling is made possible, among other things, by the insertion opening being larger than the diameter of the coupling or the coupling rod.
  • the coupling carrier is designed in such a way that the coupling can be pivoted through a pivoting angle of at least 45° or at least 90°.
  • the rail vehicle is a multiple unit.
  • the rail vehicle is a passenger transport train.
  • the clutch is a short clutch.
  • the coupling is designed in such a way that when the rail vehicle is started and braked, the distance between the first car body and the second car body remains constant.
  • the second car body is also a car body as described here with a coupling carrier with an insertion opening and at least one integrated pivot bearing, the coupling carrier being part of the front end of the second car body and not being detachable from the rest of the front end without being destroyed.
  • a second longitudinal end of the coupling and an associated bolt are then pushed through the insertion opening into the receiving area surrounded by the coupling carrier of the second car body. All features disclosed in connection with the first car body are correspondingly disclosed for the second car body.
  • the rail vehicle created by the coupling is in particular a rail vehicle described here. All features disclosed in connection with the rail vehicle are therefore also disclosed for the method and vice versa.
  • a first car body is a car body described here.
  • a first longitudinal end of a coupling is pushed together with a bolt of the coupling through the insertion opening into the receiving area surrounded by the coupling carrier of the first car body.
  • a rotary plate is inserted into the rotary bearing of the coupling carrier of the first car body.
  • the turning plate can be inserted before or after or at the same time as the coupling is pushed in.
  • a fixed and/or rigid connection is formed between the inserted bolt of the coupling and the inserted rotary plate.
  • the connection is selected in such a way that it does not come loose of its own accord during normal operation of the rail vehicle.
  • it is one or more screw connections, realized by one or more screws.
  • the connection is rigid or non-rotatable, so that when the rotary plate is rotated about the axis of rotation, the bolt of the coupling is also rotated and the coupling is pivoted as a result.
  • the coupling is connected to a second car body.
  • the second car body can also be a car body described here.
  • a second longitudinal end of the coupling with the associated bolt is pushed through the insertion opening into the receiving area surrounded by the coupling carrier of the second car body and the bolt is then connected to a rotary plate in the rotary bearing.
  • figure 1 shows the front end of a car body 100 in a sectional view.
  • the stem comprises a coupling carrier 1, which in the present case forms a skeleton housing which surrounds a receiving area 13.
  • the clutch carrier 1 is formed, for example, from aluminum, in particular from extruded aluminum profiles.
  • a longitudinal end 21 of a short coupling 2 with a bolt 20 can be inserted into the receiving area 13 surrounded by the coupling carrier 1 via an insertion opening 10 in the coupling carrier 1 .
  • the coupling carrier 1 also includes two opposite pivot bearings 11 for receiving and rotatably supporting rotary plates 3.
  • the pivot bearings 11 are formed on opposite sides of the coupling carrier 1.
  • the pivot bearings 11 are circular openings in the coupling carrier 1.
  • the insertion opening 10 is formed on a side which runs transversely to the sides provided with the pivot bearings 11.
  • FIG 1 shows at the same time a step in which a coupling 2 is pushed with the long-side end 21 first through the insertion opening 10 into the receiving area 13 surrounded by the coupling carrier 1 .
  • the insertion opening 10 is so large that the bolt 20 of the coupling 2 assigned to the longitudinal end 21 also fits through.
  • the clutch 2 also includes a stabilizing plate 22, which extends transversely to the longitudinal axis of the clutch 2 or transversely to the longitudinal axis of the coupling rod 24, and rubber pads 23 for damping.
  • the stabilizing plate 22 is arranged outside of the receiving area 13 surrounded by the coupling carrier 1 .
  • the coupling carrier 1 includes an anti-climbing device 12 in the area around the insertion opening 10.
  • figure 2 shows an embodiment of the front end of a car body 100 in a three-dimensional sectional view.
  • the coupling carrier 1 is an integral part of the stem.
  • the coupling carrier 1 cannot be detached from the stem without destroying the entire stem.
  • FIG 3 shows a further exemplary embodiment of a front end of a car body 100 in a three-dimensional sectional view. This time, a clutch 2 is introduced into the clutch carrier 1 and is pivotably mounted or fastened to the clutch carrier 1 via the rotary plates 3 .
  • figure 4 shows an embodiment of a rail vehicle with two car bodies 100, which are connected to each other via a short coupling 2.
  • both car bodies 100 are each provided with a front end, in which the coupling carrier 1 is an integral part of the front end.
  • rail vehicle figure 4 it is, for example, a multiple unit, in particular a passenger train.
  • FIG 5 an exemplary embodiment of the method for coupling two car bodies 100 is shown using a flow chart.
  • One or both car bodies 100 are, for example, car bodies according to one of Figures 1 to 3 .
  • the rail vehicle resulting from the coupling of the two car bodies 100 is, for example, that of the figure 4 .
  • a first longitudinal end 21 and an associated bolt 20 of a coupling 2 are pushed through the insertion opening 10 into the receiving area 13 surrounded by the coupling carrier 1 of a first car body 100 .
  • a rotary plate 3 is placed in the rotary bearing 11 of the coupling carrier 1 of the first car body 100.
  • a rigid and firm connection is formed between the inserted bolt 20 of the coupling 2 and the inserted rotary plate 3.
  • the rotary plate 3 is screwed to the bolt 20 .
  • the coupling 2 is connected to a second car body 100. Steps corresponding to steps S1 to S3 are carried out, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

  • Es wird ein Wagenkasten angegeben. Darüber hinaus werden ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zur Kupplung zweier Wagenkästen angegeben.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Wagenkasten anzugeben, mit dem eine stabile und gewichtsreduzierte Verbindung zu einer Kupplung möglich ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Wagenkasten anzugeben. Eine noch weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Kupplung eines solchen Wagenkastens mit einem weiteren Wagenkasten anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden unter anderem durch die Gegenstände der Patentansprüche 1, 8 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren abhängigen Patentansprüche und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Wagenkasten einen Vorbau. Der Vorbau weist einen Kupplungsträger zur Aufnahme und schwenkbaren Lagerung einer Kupplung auf. Der Kupplungsträger ist Teil des Vorbaus des Wagenkastens.
  • Sowohl der Vorbau als auch der Kupplungsträger sind aus einem formstabilen Material, insbesondere einem Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl, gebildet. Der Vorbau und der Kupplungsträger können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Beispielsweise sind der Kupplungsträger und/oder der Vorbau aus Strangpressprofilen gebildet. Der Wagenkasten ist bevorzugt in selbsttragender Bauweise gebildet, zum Beispiel in Differenzialbauweise oder Integralbauweise oder Verbundbauweise. Bei dem Wagenkasten handelt es sich insbesondere um den Wagenkasten für einen Personentransportzug oder einen Gütertransportzug.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens umgibt der Kupplungsträger einen Aufnahmebereich. Der Aufnahmebereich ist über eine Einschuböffnung im Kupplungsträger von außerhalb zugänglich. Der Kupplungsträger ist so gestaltet, dass über die Einschuböffnung ein längsseitiges Ende einer Kupplung mit einem Bolzen in den Aufnahmebereich einschiebbar ist. Bei der Kupplung handelt es sich insbesondere um eine Kurzkupplung.
  • Die Einschuböffnung ist also so groß, dass das Ende einer Kupplung und der dem Ende zugeordnete Bolzen durch die Einschuböffnung in den Aufnahmebereich eingeschoben werden kann. Insbesondere ist die Einschuböffnung größer als der Querschnitt der Kupplung, so dass die eingeschobene Kupplung Spiel für das Schwenken hat. Der von dem Kupplungsträger umgebene Aufnahmebereich ist so groß gewählt, dass das Ende der Kupplung und der zugeordnete Bolzen darin Platz haben und das Ende der Kupplung sich beim Schwenken der Kupplung innerhalb des Aufnahmebereichs bewegen kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens weist der Kupplungsträger zumindest ein Drehlager auf, das dazu eingerichtet ist, eine Drehplatte aufzunehmen und diese drehbar um eine Drehachse zu lagern. Bei dem Drehlager handelt es sich insbesondere um eine kreisrunde Öffnung in dem Kupplungsträger. Die Drehplatte ist dann insbesondere eine Drehscheibe oder ein Drehteller.
  • Der Kupplungsträger umgibt den Aufnahmebereich beispielsweise überall außer im Bereich der Einschuböffnung und im Bereich der Öffnungen für das oder die Drehlager. Alternativ kann der Kupplungsträger auch in Skelettbauweise gebildet sein, sodass der Aufnahmebereich außerhalb der Einschuböffnung und der Öffnungen für das oder die Drehlager nur teilweise von Material des Kupplungsträgers umgeben ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Kupplungsträger so eingerichtet, dass eine im Drehlager aufgenommene Drehplatte mit einem über die Einschuböffnung in den Aufnahmebereich eingeschobenen Bolzen einer Kupplung verbindbar ist und dadurch die Kupplung an dem Kupplungsträger schwenkbar um die Drehachse gelagert beziehungsweise befestigt wird. Die Kupplung kann also soweit eingeschoben werden, dass die Drehachse des Drehlagers durch den Bolzen der Kupplung verläuft.
  • Insbesondere sind die Einschuböffnung und das Drehlager an quer oder senkrecht zueinander verlaufenden Seiten des Kupplungsträgers ausgebildet. Das heißt, bei eingeschobener Kupplung verläuft eine Längsachse der Kupplung beziehungsweise eine Längsachse einer Kupplungsstange der Kupplung senkrecht zur Drehachse.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Kupplungsträger derart mit dem Rest des Vorbaus verbunden, dass der Kupplungsträger nicht zerstörungsfrei aus dem Vorbau herausgelöst werden kann. Anders ausgedrückt ist der Kupplungsträger irreversibel mit dem Rest des Vorbaus verbunden. Die Verbindung ist so gewählt, dass sich der Kupplungsträger im bestimmungsgemäßen Betrieb des Wagenkastens nicht selbstständig von dem Rest des Vorbaus löst.
  • In mindestens einer Ausführungsform umfasst der Wagenkasten einen Vorbau, wobei der Vorbau einen Kupplungsträger zur Aufnahme und schwenkbaren Lagerung einer Kupplung umfasst. Der Kupplungsträger umgibt einen Aufnahmebereich, der über eine Einschuböffnung in dem Kupplungsträger von außerhalb zugänglich ist, wobei der Kupplungsträger so gestaltet ist, dass über die Einschuböffnung ein längsseitiges Ende einer Kupplung mit einem Bolzen in den Aufnahmebereich einschiebbar ist. Der Kupplungsträger umfasst zumindest ein Drehlager, das dazu eingerichtet ist, eine Drehplatte aufzunehmen und diese drehbar um eine Drehachse zu lagern. Der Kupplungsträger ist so eingerichtet, dass eine im Drehlager aufgenommene Drehplatte mit einem über die Einschuböffnung in den Aufnahmebereich eingeschobenen Bolzen einer Kupplung verbindbar ist und dadurch die Kupplung an dem Kupplungsträger schwenkbar um die Drehachse gelagert wird. Der Kupplungsträger ist derart mit dem Rest des Vorbaus verbunden, dass der Kupplungsträger nicht zerstörungsfrei aus dem Vorbau herausgelöst werden kann.
  • Üblicherweise werden für die Verbindung einer Kupplung mit einem Vorbau eines Wagenkastens Lagerböcke verwendet. Das längsseitige Ende der Kupplung mit dem zugeordneten Bolzen ist in den Lagerbock eingeschoben und mithilfe von Drehlagern und Drehplatten schwenkbar in dem Lagerbock gelagert und befestigt. Der Lagerbock wird dann an den Vorbau des Wagenkastens angeschraubt. Die Verbindung mithilfe eines angeschraubten Lagerbocks bietet kaum noch Möglichkeiten zur Optimierung und ist hinsichtlich einer kraftschlussgerechten Gestaltung nicht optimal.
  • Durch die Verwendung eines hier beschriebenen Kupplungsträgers mit integriertem Drehlager, wobei der Kupplungsträger nicht zerstörungsfrei aus dem Vorbau herausgelöst werden kann, ist ein zusätzlicher Lagerbock nicht nötig. Dies führt zu einer deutlichen Gewichtseinsparung. Der Vorbau kann dabei in Leichtbauweise realisiert sein. Die Längskräfte können über das oder die Drehlager direkt in oben und unten liegenden Profilgurte der Kupplungsträgerstruktur eingeleitet werden. Der Wegfall der Lagerblöcke reduziert zudem auch die Kosten.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens ist der Kupplungsträger integraler Bestandteil des Vorbaus. Insbesondere ist der Kupplungsträger einstückig oder einteilig mit dem Rest des Vorbaus ausgebildet. Das heißt, alle Bereiche des Vorbaus sind integral miteinander ausgebildet und enthalten das gleiche Material oder bestehen aus dem gleichen Material. Der Vorbau ist im Rahmen der Herstellungstoleranz zum Beispiel frei von Grenzflächen. Insbesondere gibt es keine Grenzfläche zwischen dem Kupplungsträger und dem Rest des Vorbaus.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens ist der Kupplungsträger durch eine Schweißverbindung mit dem Rest des Vorbaus verbunden. Auch eine solche Schweißverbindung ist nicht zerstörungsfrei lösbar.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens umfasst der Kupplungsträger zwei einander gegenüberliegende Drehlager jeweils zur Aufnahme einer Drehplatte. Die Drehachsen der beiden Drehlager fallen bevorzugt zusammen, sind also identisch. Alle im Zusammenhang mit dem einen Drehlager offenbarten Merkmale gelten entsprechend auch für das weitere Drehlager. Bei eingeschobener Kupplung ist der Bolzen zwischen den beiden Drehlagern angeordnet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Drehlager ein Gleitlager. Das heißt, eine drehbare Lagerung der Drehplatte im Drehlager erfolgt ohne Verwendung von Walzen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens ist der Kupplungsträger zumindest teilweise aus Strangpressprofilen, insbesondere Aluminiumstrangpressprofilen, gefertigt. Beispielsweise sind die Einschuböffnung und die Öffnungen des oder der Drehlager durch Fräsen eingebracht.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Wagenkastens umfasst der Kupplungsträger einen Aufkletterschutz, der dazu eingerichtet ist, durch Kontakt mit einer Stabilisierungsplatte der Kupplung ein Schwenken der Kupplung um eine Achse senkrecht zur Drehachse zu blockieren. Bei dem Aufkletterschutz handelt es sich beispielsweise um einen Vorsprung des Kupplungsträgers, der im Bereich um die Einschuböffnung angeordnet ist und sich in Richtung weg von dem den Kupplungsträger umgebenen Aufnahmebereich erstreckt. Die Stabilisierungsplatte der Kupplung ist im bestimmungsgemäßen Betrieb außerhalb des Aufnahmebereichs angeordnet und kann beim Schwenken der Kupplung um eine Achse senkrecht zur Drehachse an den Vorsprung anstoßen.
  • Bei einem Zusammenstoß entstehen aus den Längskräften zwischen gekoppelten Wagenkästen vertikale Kräfte, die - sind sie groß genug - zu einem Aufklettern der Wagenkästen führen können. Der Aufkletterschutz soll dies verhindern. Das Ende der Kupplung ist mit einer Stabilisierungsplatte ausgestattet. Sobald der reversible Hub der Kupplung erschöpft ist, legt sich die Stabilisierungsplatte formschlüssig an den Aufkletterschutz an und erzeugt ein Moment, das dem Aufklettern der Wagenkästen entgegenwirkt. Durch die Ausrüstung der Kupplung mit einem Energieverzehrelement, zum Beispiel einem Verformungsrohr, kann die eingeleitete Kraft auf einem kontrollierten Niveau gehalten und die Bewegungsenergie zwischen den Wagenkästen abgebaut werden.
  • Als nächstes wird ein Schienenfahrzeug angegeben. Das Schienenfahrzeug umfasst einen ersten Wagenkasten und einen zweiten Wagenkasten. Sämtliche in Verbindung mit dem Wagenkasten offenbarten Merkmale und Ausführungsformen können auch bei dem Schienenfahrzeug ausgebildet sein und umgekehrt.
  • Zumindest bei dem ersten Wagenkasten handelt es sich um einen hier beschriebenen Wagenkasten mit einem Kupplungsträger, der Teil des Vorbaus ist und nicht zerstörungsfrei aus dem Vorbau herausgelöst werden kann. Der erste Wagenkasten ist über eine Kupplung, insbesondere eine Kurzkupplung, mit dem zweiten Wagenkasten gekuppelt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Schienenfahrzeugs weist die Kupplung ein erstes längsseitiges Ende mit einem zugeordneten Bolzen auf. Das erste Ende und der zugeordnete Bolzen sind über die Einschuböffnung in den von dem Kupplungsträger des ersten Wagenkastens umgebenen Aufnahmebereich eingeschoben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Schienenfahrzeugs umfasst das Schienenfahrzeug eine Drehplatte, die in dem Drehlager des Kupplungsträgers des ersten Wagenkastens drehbar gelagert ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Schienenfahrzeugs ist die Drehplatte mit dem Bolzen der Kupplung fest verbunden, wodurch die Kupplung um die Drehachse schwenkbar an dem Kupplungsträger gelagert beziehungsweise befestigt ist. Die Drehplatte ist mit dem Bolzen insbesondere verdrehsicher verbunden, beispielsweise durch eine oder mehrere Schraubverbindungen. Beim Schwenken der Kupplung dreht die Drehplatte mit.
  • Das Schwenken der Kupplung wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass die Einschuböffnung größer als der Durchmesser der Kupplung beziehungswese der Kupplungsstange ist. Beispielsweise ist der Kupplungsträger so gestaltet, dass ein Schwenken der Kupplung um einen Schwenkwinkel von zumindest 45° oder zumindest 90° ermöglicht ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Schienenfahrzeugs ist das Schienenfahrzeug ein Triebzug. Insbesondere handelt es sich bei dem Schienenfahrzeug um einen Personentransportzug.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Kupplung um eine Kurzkupplung. Die Kupplung ist insbesondere so gestaltet, dass beim Anfahren und Abbremsen des Schienenfahrzeugs der Abstand zwischen dem ersten Wagenkasten und dem zweiten Wagenkasten konstant bleibt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auch der zweite Wagenkasten ein hier beschriebener Wagenkasten mit einem Kupplungsträger mit Einschuböffnung und zumindest einem integrierten Drehlager, wobei der Kupplungsträger Teil des Vorbaus des zweiten Wagenkastens ist und nicht zerstörungsfrei von dem Rest des Vorbaus lösbar ist. Ein zweites längsseitiges Ende der Kupplung und ein zugeordneter Bolzen sind dann über die Einschuböffnung in den vom Kupplungsträger des zweiten Wagenkastens umgebenen Aufnahmebereich eingeschoben. Alle im Zusammenhang mit dem ersten Wagenkasten offenbarten Merkmale sind entsprechend für den zweiten Wagenkasten offenbart.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Kupplung zweier Wagenkästen angegeben. Das durch die Kupplung entstehende Schienenfahrzeug ist insbesondere ein hier beschriebenes Schienenfahrzeug. Alle im Zusammenhang mit dem Schienenfahrzeug offenbarten Merkmale sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein erster Wagenkasten ein hier beschriebener Wagenkasten.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein erstes längsseitiges Ende einer Kupplung zusammen mit einem Bolzen der Kupplung durch die Einschuböffnung in den vom Kupplungsträger des ersten Wagenkastens umgebenen Aufnahmebereich eingeschoben.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Drehplatte in das Drehlager des Kupplungsträgers des ersten Wagenkastens eingelegt. Das Einlegen der Drehplatte kann vor oder nach oder gleichzeitig mit dem Einschieben der Kupplung erfolgen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine feste und/oder starre Verbindung zwischen dem eingeschobenen Bolzen der Kupplung und der eingelegten Drehplatte ausgebildet. Die Verbindung ist so gewählt, dass sie sich während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Schienenfahrzeugs nicht selbstständig löst. Beispielsweise handelt es sich um eine oder mehrere Schraubverbindungen, realisiert durch eine oder mehrere Schrauben. Die Verbindung ist starr beziehungsweise drehsicher, so dass bei einer Drehung der Drehplatte um die Drehachse der Bolzen der Kupplung mitgedreht wird und dadurch die Kupplung geschwenkt wird.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Kupplung mit einem zweiten Wagenkasten verbunden. Der zweite Wagenkasten kann ebenfalls ein hier beschriebener Wagenkasten sein. In diesem Fall wird ein zweites längsseitiges Ende der Kupplung mit zugehörigem Bolzen über die Einschuböffnung in den vom Kupplungsträger des zweiten Wagenkastens umgebenen Aufnahmebereich eingeschoben und daraufhin der Bolzen mit einer Drehplatte im Drehlager verbunden.
  • Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert, wobei
    • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel eines Wagenkastens sowie eine Position in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Kupplung zweier Wagenkästen zeigt,
    Figur 2
    ein Ausführungsbeispiel eines Wagenkastens in dreidimensionaler Schnittansicht zeigt,
    Figur 3
    ein Ausführungsbeispiel eines Wagenkastens mit angebundener Kupplung in dreidimensionaler Schnittansicht zeigt,
    Figur 4
    ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeuges zeigt,
    Figur 5
    ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Kupplung zweier Wagenkästen anhand eines Ablaufdiagramms zeigt.
  • Figur 1 zeigt den Vorbau eines Wagenkastens 100 in Schnittansicht. Der Vorbau umfasst einen Kupplungsträger 1, der vorliegend ein Skelettgehäuse bildet, welches einen Aufnahmebereich 13 umgibt. Der Kupplungsträger 1 ist beispielsweise aus Aluminium, insbesondere aus Aluminium-Strangpressprofilen, geformt.
  • Über eine Einschuböffnung 10 im Kupplungsträger 1 ist ein längsseitiges Ende 21 einer Kurzkupplung 2 mit einem Bolzen 20 in den vom Kupplungsträger 1 umgebenen Aufnahmebereich 13 einführbar.
  • Der Kupplungsträger 1 umfasst außerdem zwei einander gegenüberliegende Drehlager 11 zur Aufnahme und drehbaren Lagerung von Drehplatten 3. Die Drehlager 11 sind an einander gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsträgers 1 ausgebildet. Bei den Drehlagern 11 handelt es sich um kreisrunde Öffnungen in dem Kupplungsträger 1. Die Einschuböffnung 10 ist an einer Seite ausgebildet, die quer zu den mit den Drehlagern 11 versehenen Seiten verläuft.
  • Figur 1 zeigt gleichzeitig einen Schritt, bei dem eine Kupplung 2 mit dem längsseitigen Ende 21 voran durch die Einschuböffnung 10 in den vom Kupplungsträger 1 umgebenen Aufnahmebereich 13 eingeschoben wird. Die Einschuböffnung 10 ist dabei so groß, dass auch der dem längsseitigen Ende 21 zugeordnete Bolzen 20 der Kupplung 2 hindurchpasst. Die Kupplung 2 umfasst außerdem eine Stabilisierungsplatte 22, die sich quer zur Längsachse der Kupplung 2 beziehungsweise quer zur Längsachse der Kupplungsstange 24 erstreckt, sowie Gummipads 23 für eine Dämpfung.
  • Im eingeschobenen Zustand der Kupplung 2 befinden sich das längsseitige Ende 21 sowie der Bolzen 20 im Aufnahmebereich 13 des Kupplungsträgers 1 (siehe auch Figur 3). Die in die Drehlager 11 eingelegten Drehplatten 3 können dann fest und dauerhaft mit dem Bolzen 20 verbunden werden, insbesondere über Schraubverbindungen. Dadurch ist eine Drehung der Kupplung 2 bezüglich des Kupplungsträgers 1 um die Drehachse A ermöglicht.
  • In dem eingeschobenen Zustand ist die Stabilisierungsplatte 22 außerhalb des vom Kupplungsträger 1 umgebenen Aufnahmebereichs 13 angeordnet. Der Kupplungsträger 1 umfasst im Bereich um die Einschuböffnung 10 einen Aufkletterschutz 12. Bei einem vertikalen Schwenken der Kupplung 2 bezüglich des Kupplungsträgers 1 kommt es zum Kontakt zwischen der Stabilisierungsplatte 22 und dem Aufkletterschutz 12, wodurch ein weiteres Schwenken in dieser Richtung blockiert wird.
  • Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Vorbaus eines Wagenkastens 100 in dreidimensionaler Schnittansicht. Hier ist zu erkennen, dass der Kupplungsträger 1 integraler Bestandteil des Vorbaus ist. Der Kupplungsträger 1 kann nicht aus dem Vorbau herausgelöst werden, ohne den gesamten Vorbau zu zerstören.
  • Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Vorbaus eines Wagenkastens 100 in dreidimensionaler Schnittansicht. Diesmal ist in den Kupplungsträger 1 eine Kupplung 2 eingeführt und über die Drehplatten 3 schwenkbar an dem Kupplungsträger 1 gelagert beziehungsweise befestigt.
  • Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeuges mit zwei Wagenkästen 100, die über eine Kurzkupplung 2 miteinander verbunden sind. Vorliegend sind beide Wagenkästen 100 jeweils mit einem Vorbau versehen, bei dem der Kupplungsträger 1 integraler Bestandteil des Vorbaus ist. Bei dem Schienenfahrzeug der Figur 4 handelt es sich beispielsweise um einen Triebzug, insbesondere um einen Personentransportzug.
  • In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Kupplung zweier Wagenkästen 100 anhand eines Ablaufdiagramms gezeigt. Einer oder beide Wagenkästen 100 sind zum Beispiel Wagenkästen gemäß einer der Figuren 1 bis 3. Das durch die Kupplung der beiden Wagenkästen 100 entstehende Schienenfahrzeug ist zum Beispiel das der Figur 4.
  • In einem Schritt S1 wird ein erstes längsseitiges Ende 21 und ein zugeordneter Bolzen 20 einer Kupplung 2 durch die Einschuböffnung 10 in den vom Kupplungsträger 1 eines ersten Wagenkastens 100 umgebenen Aufnahmebereich 13 eingeschoben. In einem Schritt S2 wird einer Drehplatte 3 in das Drehlager 11 des Kupplungsträgers 1 des ersten Wagenkastens 100 eingelegt. Dann wird in einem Schritt S3 eine starre und feste Verbindung zwischen dem eingeschobenen Bolzen 20 der Kupplung 2 und der eingelegten Drehplatte 3 gebildet. Beispielsweise wird die Drehplatte 3 mit dem Bolzen 20 verschraubt. In einem Schritt S4 wird die Kupplung 2 mit einem zweiten Wagenkasten 100 verbunden. Dabei werden beispielsweise den Schritten S1 bis S3 entsprechende Schritte ausgeführt.
  • Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der durch die beiliegenden Ansprüche definierten Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

  1. Wagenkasten (100) mit einem Vorbau, wobei
    - der Vorbau einen Kupplungsträger (1) zur Aufnahme und schwenkbaren Lagerung einer Kupplung (2) umfasst,
    - der Kupplungsträger (1) einen Aufnahmebereich (13) umgibt, der über eine Einschuböffnung (10) im Kupplungsträger (1) von außerhalb zugänglich ist, wobei über die Einschuböffnung (10) ein längsseitiges Ende (21) einer Kupplung (2) mit einem Bolzen (20) in den Aufnahmebereich (13) einschiebbar ist,
    - der Kupplungsträger (1) zumindest ein Drehlager (11) umfasst, das dazu eingerichtet ist, eine Drehplatte (3) aufzunehmen und diese drehbar um eine Drehachse (A) zu lagern,
    - der Kupplungsträger (1) so eingerichtet ist, dass eine im Drehlager (11) aufgenommene Drehplatte (3) mit einem in den Aufnahmebereich (13) eingeschobenen Bolzen (20) einer Kupplung (2) verbindbar ist und dadurch die Kupplung (2) an dem Kupplungsträger (1) schwenkbar um die Drehachse (A) gelagert wird,
    - der Kupplungsträger (1) derart mit dem Rest des Vorbaus verbunden ist, dass der Kupplungsträger (1) nicht zerstörungsfrei aus dem Vorbau herauslösbar ist.
  2. Wagenkasten (100) nach Anspruch 1,
    wobei der Kupplungsträger (1) integraler Bestandteil des Vorbaus ist.
  3. Wagenkasten (100) nach Anspruch 1,
    wobei der Kupplungsträger (1) durch eine Schweißverbindung mit dem Rest des Vorbaus verbunden ist.
  4. Wagenkasten (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsträger (1) zwei einander gegenüberliegende Drehlager (11) jeweils zur Aufnahme einer Drehplatte (3) aufweist.
  5. Wagenkasten (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Drehlager (11) ein Gleitlager ist.
  6. Wagenkasten (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsträger (1) zumindest teilweise aus Strangpressprofilen gefertigt ist.
  7. Wagenkasten (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsträger (1) einen Aufkletterschutz (12) aufweist, der dazu eingerichtet ist, durch Kontakt mit einer Stabilisierungsplatte (22) der Kupplung (2) ein Schwenken der Kupplung (2) um eine Achse senkrecht zur Drehachse zu blockieren.
  8. Schienenfahrzeug mit einem ersten Wagenkasten (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einem zweiten Wagenkasten (100), wobei
    - der erste Wagenkasten (100) über eine Kupplung (2) mit dem zweiten Wagenkasten (100) gekuppelt ist,
    - die Kupplung (2) ein erstes längsseitiges Ende (21) mit einem zugeordneten Bolzen (20) aufweist,
    - das erste Ende (21) und der zugeordnete Bolzen (20) über die Einschuböffnung (10) in den vom Kupplungsträger (1) des ersten Wagenkastens (100) umgebenen Aufnahmebereich (13) eingeschoben ist,
    - eine Drehplatte (3) in dem Drehlager (11) des Kupplungsträgers (1) drehbar gelagert ist,
    - die Drehplatte (3) mit dem Bolzen (20) fest verbunden ist und dadurch die Kupplung (2) um die Drehachse (A) schwenkbar an dem Kupplungsträger (1) gelagert ist.
  9. Schienenfahrzeug (100) nach Anspruch 8,
    wobei das Schienenfahrzeug ein Triebzug ist.
  10. Schienenfahrzeug (100) nach Anspruch 8 oder 9,
    wobei die Kupplung (2) eine Kurzkupplung ist.
  11. Schienenfahrzeug (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei auch der zweite Wagenkasten (100) ein Wagenkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.
  12. Verfahren zur Kupplung zweier Wagenkästen (100), wobei ein erster Wagenkasten (100) ein Wagenkasten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ist und das Verfahren die Schritte umfasst:
    - Einschieben eines ersten längsseitigen Endes (21) und eines Bolzens (20) einer Kupplung (2) durch die Einschuböffnung (10) in den vom Kupplungsträger (1) des ersten Wagenkastens (100) umgebenen Aufnahmebereich (13),
    - Einlegen einer Drehplatte (3) in das Drehlager (11) des Kupplungsträgers (1) des ersten Wagenkastens (100),
    - Ausbilden einer starren Verbindung zwischen dem eingeschobenen Bolzen (20) der Kupplung (2) und der eingelegten Drehplatte (3),
    - Verbinden der Kupplung (2) mit einem zweiten Wagenkasten (100) .
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