DE19860221A1

DE19860221A1 - Knickschutzsystem für einen Schienenfahrzeugverband

Info

Publication number: DE19860221A1
Application number: DE1998160221
Authority: DE
Inventors: Rodscha Drabon
Original assignee: ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG; ABB Daimler Benz Transportation Technology GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: DE19860221B4

Abstract

Es wird ein Knickschutzsystem für einen Schienenfahrzeugverband mit mehreren, untereinander über Kupplungen (9) verbundenen Wagen (1, 2) vorgeschlagen. Jeweils zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten von miteinander verbundenen Wagen (1, 2) ist in mindestens einem äußeren Kantenbereich mindestens ein zweifach wirkender Steuerzylinder (5, 6, 7, 8) angeordnet, welcher über drehbewegliche Befestigungspunkte (12, 14) mit den beiden Stirnseiten verbunden ist. Die beiden Druckkammern des Steuerzylinders sind über Druckleitungen (15, 16) mit mindestens einer Druckerzeugungs- und Speichereinheit (9, 10) verbunden, welche von einer Steuereinheit (17) ansteuerbar ist. Die Steuereinheit bewirkt im Falle einer Entgleisung mindestens eines Wagens des Schienenfahrzeugverbandes eine Druckbeaufschlagung beider Druckkammern. DOLLAR A Durch das Knickschutzsystem ist einerseits die erforderliche Bewegungsfreiheit der Wagen während des normalen Betriebes uneingeschränkt sichergestellt und andererseits werden im Falle einer Zugentgleisung keine großen Knickwinkel zwischen den einzelnen Wagen des Zugverbandes zugelassen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Knickschutzsystem für Schienenfahrzeugverband mit mehreren, untereinander über Kupplungen verbundenen Wagen.

Bei Entgleisung eines aus mehreren Wagen zusammengesetzten Schienenfahrzeugverbandes besteht die Gefahr, daß einzelne Wagen aus dem Verband ausschwenken und seitlich herausgetragen werden. Hierdurch ergibt sich das Risiko eines Aufpralls einzelner Wagen auf neben der Schienenanlage befindliche Hindernisse, wie beispielsweise Gebäude oder Brückenpfeiler.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Knickschutzsystem für einen Schienenfahrzeugverband anzugeben, welches Maßnahmen bewirkt, die ein seitliches Ausscheren einzelner Wagen des Zugverbandes im Falle einer Entgleisung verhindern.

Diese Aufgabe wird durch ein Knickschutzsystem für einen Schienenfahrzeugverband mit mehreren, untereinander über Kupplungen verbundenen Wagen gelöst, wobei jeweils zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten von miteinander verbundenen Wagen in mindestens einem äußeren Kantenbereich mindestens ein zweifach wirkender Steuerzylinder angeordnet ist, welcher über drehbewegliche Befestigungspunkte mit den beiden Stirnseiten verbunden ist, wobei die beiden Druckkammern des Steuerzylinders über Druckleitungen mit mindestens einer Druckerzeugungs- und Speichereinheit verbunden sind, welche von einer Steuereinheit ansteuerbar ist und wobei die Steuereinheit im Falle einer Entgleisung mindestens eines Wagens des Schienenfahrzeugverbandes eine Druckbeaufschlagung beider Druckkammern bewirkt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß einerseits die erforderliche Bewegungsfreiheit der Wagen während des normalen Betriebes uneingeschränkt sichergestellt ist und daß andererseits im Falle einer Zugentgleisung keine großen Knickwinkel zwischen den einzelnen Wagen des Zugverbandes zugelassen werden, wodurch zuverlässig verhindert wird, daß einzelne Wagen zu weit seitlich herausragen und auf Hindernisse aufprallen können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile des vorgeschlagenen Knickschutzes sind in der Beschreibung angeführt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Schienenfahrzeugverband,

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung der in einem Kantenbereich für den Knickschutz eingesetzten Komponenten.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Schienenfahrzeugverband dargestellt. Es sind zwei Wagen 1, 2 eines Zugverbandes zu erkennen, welche über eine zentrale Kupplung 3 miteinander verbunden sind. Mit Ziffer 3 sind die Drehgestelle der Wagen 1, 2 bezeichnet. Der Schienenfahrzeugverband weist beliebig viele weitere, nicht dargestellte Wagen auf.

Zwischen beiden Stirnseiten der miteinander verbundenen Wagen 1, 2 ist in mindestens einem äußeren Kantenbereich mindestens ein zweifach wirkender Steuerzylinder vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich zwei Steuerzylinder 5, 7 in beiden äußeren Kantenbereichen der gegenüberliegenden Stirnseiten, wobei der Steuerzylinder 5 vorzugsweise vom Wagen 1 und der Steuerzylinder 7 vorzugsweise vom Wagen 2 aus beaufschlagbar ist.

Die Wagen 1 bzw. 2 weisen an ihren weiteren Stirnseiten weitere Steuerzylinder 6 bzw. 8 auf, wobei die Steuerzylinder 5 und 6 bzw. 7 und 8 diagonal hinsichtlich der Kantenbereiche der Stirnseiten angeordnet sind. Der Abstand zwischen den beiden Steuerzylindern einer Stirnseite ist möglichst groß, um einen maximalen Abstand für das für den Knickschutz aufzubringende Kräftepaar und damit einen optimalen Knickschutz zu erzielen. Bei den Steuerzylindern 5, 6, 7, 8 handelt es sich vorzugsweise um Hydraulikzylinder.

Zur Beaufschlagung der Steuerzylinder 5, 6, 7, 8 dienen jeweils in den Wagen 1, 2 befindliche Druckerzeugungs- und Speichereinheiten 9, 10, wobei die Druckerzeugungs- und Speichereinheit 9 vorzugsweise mit den beiden Steuerzylindern 5, 6 und die Druckerzeugungs- und Speichereinheit 10 vorzugsweise mit den beiden Steuerzylindern 7, 8 verbunden ist. Die modulare Zuordnung der für den Knickschutz eingesetzten Druckerzeugungs- und Speichereinheiten zu den einzelnen Wagen des Zugverbandes hat den Vorteil, daß bei der Zugkopplung keine für den Knickschutz erforderlichen und im freien Raum zwischen den Wagen zu führenden Druckleitungen vorgesehen und zusammengekoppelt werden müssen. Deshalb können sich bei Entgleisung eines Wagens auftretende Beschädigungen an den Stirnseiten der betroffenen Wagen nicht negativ auf den Knickschutz auswirken.

In Fig. 2 ist eine prinzipielle Darstellung der in einem Kantenbereich für den Knickschutz eingesetzten Komponenten gezeigt. Es ist ein äußerer Kantenbereich der gegenüberliegenden Stirnseiten der beiden Wagen 1, 2 mit dem Steuerzylinder 5 zu erkennen. Der Steuerzylinder 5 ist über seine feststehende Komponente 11 (Zylindergehäuse) und einen drehbeweglichen Befestigungspunkt 12 mit dem Wagen 1 sowie über seine einkuppelbare Komponente 13 (Kolbenstange) und einen drehbeweglichen Befestigungspunkt 14 mit dem Wagen 2 verbunden.

Das Einkuppeln der einkuppelbaren Komponente 13 in den drehbeweglichen Befestigungspunkt 14 erfolgt über ein geeignetes Kupplungssystem, welches insbesondere einen automatischen Kupplungs- und Entkupplungsvorgang ermöglicht. Die beiden Druckkammern des zweifach wirkenden Steuerzylinders 5 sind über getrennte Druckleitungen 15, 16 an die Druckerzeugungs- und Speichereinheit 9 angeschlossen. Weitere gestrichelt angedeutete Druckleitungen führen von der Druckerzeugungs- und Speichereinheit 9 zu den beiden Druckkammern des weiteren Steuerzylinders 6.

Die Ansteuerung der Druckerzeugungs- und Speichereinheit 9 erfolgt über eine Steuereinheit 17, welche beispielsweise als integrale Teileinheit eines Fahrzeugrechners ausgebildet ist. Die Steuereinheit 17 empfängt als Eingangsgrößen (elektrische Signale) die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, die Querbeschleunigung an jedem Drehgestell 4, signifikante Meßsignale hinsichtlich "klopfenden Radlaufes", welche beispielsweise bei gebrochenem Radreifen oder gebrochenem Rad gebildet werden und signifikante Meßsignale hinsichtlich blockierender Räder insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 17 redundant in den Triebköpfen des Zugverbandes angeordnet. Die Signalübertragung zwischen redundanten Steuereinheiten und an die Druckerzeugungs- und Speichereinheiten erfolgt über ein Bus-System. Die funktionellen Verbindungen (Druckbeauf schlagung und elektrische Signale) der weiteren für den Knickschutz vorgesehenen Steuerzylinder des Zugverbandes sind in gleicher Art und Weise ausgebildet.

Beim Zusammenkuppeln des Schienenfahrzeugverbandes werden die einkuppelbaren Komponenten 13 der Steuerzylinder automatisch in die zugeordneten drehbeweglichen Befestigungspunkte 14 eingekuppelt. Während des normalen Betriebes des Zugverbandes sind die Druckkammern aller Steuerzylinder auf beiden Seiten drucklos. Demzufolge können Relativbewegungen zwischen den Stirnseiten der Wagen zugelassen und problemlos vom Knickschutz-System aufgenommen werden. Das Überfahren von Weichen mit der zugelassenen Geschwindigkeit oder die Kurvenfahrt des Zugverbandes ist damit gewährleistet.

Die Steuereinheit 17 verarbeitet die vorstehend angeführten Eingangsgrößen und beaufschlagt die Druckerzeugungs- und Speichereinheiten 9, 10, wenn aufgrund der aktuellen Werte dieser Eingangsgrößen ein Entgleisen eines Wagens erkannt wird. Ein Entgleisen eines Wagens liegt beispielsweise dann vor, wenn einzelne Eingangsgrößen, beispielsweise die Drehgestell- Querbeschleunigung, vorgegebene Maximalwerte übersteigen. Bei Beaufschlagung der Druckerzeugungs- und Speichereinheiten 9, 10 werden beide Druckkammern der Steuerzylinder 5, 6, 7, 8 druckgeregelt beaufschlagt, wodurch eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Wagen unterbunden und der Schienenfahrzeugverband in einer Linie gehalten wird, so daß kein einzelner Wagen aus dieser Linie ausschwenken kann.

Das erfindungsgemäße Knickschutzsystem kann auch unterstützend als Fahrdynamikregelung, z. B. im Zusammenhang mit Neigetechnik, eingesetzt werden, um möglichst hohe Relativbewegungen (entstanden durch Sinuslauf im Gleis) zwischen Wagenkastenenden zu "dämpfen".

Ein zusätzlicher Vorteil des vorgeschlagenen Knickschutzes besteht darin, daß die üblicherweise an den äußeren Kantenbereichen der Stirnseiten von Wagen befindliche Puffer entfallen können. Die Funktionen derartiger Puffer können von den Steuerzylindern 5, 6, 7, 8 übernommen werden, die zu diesem Zweck während des Zusammenkuppelns der einzelnen Wagen zum Zugverband von den zugeordneten Druckerzeugungs- und Speichereinheiten 9, 10 mit vorgebbarem Druck beaufschlagt werden. Der vorzugebende und einzustellende Druck bemißt sich nach den während des Zusammenkuppelns üblicherweise auftretenden und aufzunehmenden Druckkräfte.

Bezugszeichenliste

1

Wagen eines Zugverbandes

2

Wagen eines Zugverbandes

3

Kupplung

4

Drehgestell

5

Steuerzylinder, zweifach wirkend

6

Steuerzylinder, zweifach wirkend

7

Steuerzylinder, zweifach wirkend

8

Steuerzylinder, zweifach wirkend

9

Druckerzeugungs- und Speichereinheit

10

Druckerzeugungs- und Speichereinheit

11

feststehende Komponente eines Steuerzylinders

12

drehbeweglicher Befestigungspunkt

13

einkuppelbare Komponente eines Steuerzylinders

14

drehbeweglicher Befestigungspunkt

15

Druckleitung

16

Druckleitung

17

Steuereinheit (Teileinheit des Fahrzeugrechners)

Claims

1. Knickschutzsystem für einen Schienenfahrzeugverband mit mehreren, untereinander über Kupplungen (9) verbundenen Wagen (1, 2), wobei jeweils zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten von miteinander verbundenen Wagen (1, 2) in mindestens einem äußeren Kantenbereich mindestens ein zweifach wirkender Steuerzylinder (5, 6, 7, 8) angeordnet ist, welcher über drehbewegliche Befestigungspunkte (12, 14) mit den beiden Stirnseiten verbunden ist, wobei die beiden Druckkammern des Steuerzylinders über Druckleitungen (15, 16) mit mindestens einer Druckerzeugungs- und Speichereinheit (9, 10) verbunden sind, welche von einer Steuereinheit (17) ansteuerbar ist und wobei die Steuereinheit im Falle einer Entgleisung mindestens eines Wagens des Schienenfahrzeugverbandes eine Druckbeaufschlagung beider Druckkammern bewirkt.

2. Knickschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden äußeren Kantenbereichen der Stirnseiten je mindestens ein zweifach wirkender Steuerzylinder (5, 6, 7, 8) angeordnet ist.

3. Knickschutzsystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Wagen (1, 2) eine eigene Druckerzeugungs- und Speichereinheit (9, 10) vorhanden ist.

4. Knickschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerzylinder (5, 6, 7, 8) über eine feststehende Komponente (11). vorzugsweise das Zylindergehäuse - und einen drehbeweglichen Befestigungspunkt (12) mit der Stirnseite des einen Wagens (1) sowie über eine einkuppelbare Komponente (13) - vorzugsweise die Kolbenstange - und einen drehbeweglichen Befestigungspunkt (14) mit der Stirnseite des anderen Wagens (2) verbindbar ist.

5. Knickschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (17) als Eingangsgrößen die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Querbeschleunigung an den Drehgestellen (4) der Wagen (1, 2) und/oder signifikante Meßsignale hinsichtlich "klopfenden Radlaufes" und/oder signifikante Meßsignale hinsichtlich blockierender Räder empfängt und das Kriterium "Entgleisung eines Wagens" aus diesen Eingangsgrößen ableitet.

6. Knickschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (17) als integrale Teileinheit eines Fahrzeugrechners ausgebildet ist.

7. Knickschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzylinder (5 bis 8) als Puffer eingesetzt sind.