DE4444540A1

DE4444540A1 - Schienenfahrzeug mit Drehvorrichtung

Info

Publication number: DE4444540A1
Application number: DE4444540A
Authority: DE
Inventors: Josef Nusser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2014-12-15
Also published as: DE4444540B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schienenfahrzeuge mit Drehvorrichtung, die die Verbindung zwischen einem Drehgestell und dem Fahrzeugrahmen bzw. Wagenkasten herstellt.

Bekannte Ausführungen weisen eine größere Anzahl Lagerstellen, Gelenke und Lenker auf. Diese Ausführungen sind aufwendig und bei Drehausschlägen kinematisch nicht immer einwandfrei.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufwand ein Schienenfahrzeug der bekannten Gattung zu schaffen, bei dem die Drehvorrichtung Drehausschläge um drei Drehachsen zuläßt und auch bei Drehausschlägen kinematisch einwandfrei ist.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem die Drehvorrichtung derart ausgebildet ist, daß diese Drehausschläge um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsachse und um eine vertikale Drehachse sowie um eine quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse zuläßt. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Drehvorrichtung drei Lenker aufweist und diese über Gelenkpunkte die Verbindung zwischen einem Drehgestell und dem Fahrzeugrahmen bzw. dem Wagenkasten herstellen und die Geraden von zwei Lenkern die Längsachse und die Querachse schneiden und mindestens ein Lenker die Längs-, Quer- und Vertikalachse schneidet.

Die Ausgestaltung der Drehvorrichtung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind den Patentansprüchen zu entnehmen. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und Zeichnung.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in bezug zueinander und gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Fig. 1 eine Drehvorrichtung und die Anordnung der Lenker in Draufsicht,

Fig. 2 ein Schienenfahrzeug teilweise, mit Drehvorrichtung von der Seite,

Fig. 3 und 5 ein Schienenfahrzeug im Querschnitt mit Drehgestell und Drehvorrichtung und

Fig. 4 eine Drehvorrichtung schematisch und perspektivisch dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt ein Schienenfahrzeug mit einem Drehgestell 1 und einem Fahrzeugrahmen 2 mit einer zwischengeschalteten Drehvorrichtung D die Lenker 3, 4 aufweist und die durch kugelgelenkige Anlenkung an den Gelenkpunkten 6 die Verbindung zwischen dem Drehgestell 1 und dem Fahrzeugrahmen 2 herstellen. Die Lenker 3, 4 sind als Zuglenker ausgebildet und derart angeordnet, daß deren Geraden 5 im gemeinsamen Schnittpunkt die Lage der in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Drehachse P1 bestimmen und in entgegengesetzter Richtung die quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse P3 schneiden deren Lage im Zusammenwirken mit dem Lenker 4 bestimmt wird und dessen Gerade 5 auch die Drehachse P1 und die senkrechte Drehachse P2 schneidet und um die das Drehgestell 1 Drehausschläge in bezug zum Fahrzeugrahmen 2 ausführen kann. Die Drehachse P2 schneidet beide Drehachsen P1 und P3.

Gemäß Fig. 2 schneiden sich die Geraden 5 der Lenker 3, 4 und bestimmen im Schnittpunkt die Lage der Drehachse P3, die vorzugsweise in der Schienenebene 13 liegt und um die das Drehgestell 1 Drehausschläge ausführen kann. Die vertikale Drehachse P2 schneidet beide Drehachsen P1 und P3.

Die Fig. 3 zeigt frontseitig die das Drehgestell 1 mit dem Fahrzeugrahmen 2 verbindende Anlenkung des Lenkers 4 und der Lenker 3 deren Geraden 5 im Schnittpunkt die Lage der Drehachse P1 bestimmen und die eine Längsachse darstellt und diese die vertikale Drehachse P schneidet. Die querliegende Drehachse P3 liegt etwa in Höhe der Schienenlauffläche. Die Drehachse P1 liegt höher wie der Schwerpunkt S des Wagenkastens 7 einschließlich des Fahrzeugrahmens 2. Dadurch bewirkt die bei Kurvenfahrt auftretende Fliehkraft Drehausschläge des Wagenkastens 7 um die Drehachse P1, so daß sich der Wagenkasten 7 selbständig in die Kurve neigt. Soll die Neigung des Wagenkastens 7 stärker sein wie dies durch die Fliehkraft bewirkt werden kann und den jeweiligen Bedingungen optimal angepaßt werden, so kann eine Steuereinrichtung vorgesehen werden die eine Regeleinrichtung 10 aufweist und die einen zwischen dem Drehgestell 1 und dem Fahrzeugrahmen 2 zwischengeschalteten Stellzylinder 11 ansteuert und dieser den Fahrzeugrahmen 2 mit dem Wagenkasten 7 um die Drehachse P1 dreht und dabei in die gewünschte Neigung bzw. Lage bringt. Die Drehvorrichtung D kann auch so ausgebildet werden, daß die Drehachse P1 tiefer liegt wie der Schwerpunkt S oder sie kann auch in dessen Bereich liegen. Auch die Drehachse P3 kann in einer anderen Ebene liegen.

Die in der Fig. 4 dargestellte Drehvorrichtung D hat zwei Koppeln A und B mit den Gelenkpunkten 6 an denen die Lenker 3, 4 kugelgelenkig angelenkt sind und dadurch die Verbindung zwischen den Koppeln A, B herstellen. Diese Drehvorrichtung läßt Drehausschläge der Koppeln A, B um drei Drehachsen P1, P2, P3 zu. Die Drehachse P1 ist eine Längsachse, die Drehachse P2 eine Vertikalachse und die Drehachse P3 eine Querachse in bezug zur Fahrtrichtung. Die Gelenkpunkte 6 sind an den Koppeln A, B so angeordnet, daß die Geraden 5 der Lenker 3, 4 gemäß Darstellung die Drehachsen P1, P2, P3 schneiden und ihre Lage bestimmen. Die Drehvorrichtung D kann derart in ein Schienenfahrzeug eingebaut werden, daß die Koppel A ein Teil des Drehgestells 1 und die Koppel B ein Teil des Fahrzeugrahmens 2 ist. Bei dieser Einbaulage sind die Lenker 3, 4 auf Zug beansprucht und als Zuglenker auszuführen. Es können auch Bedingungen auftreten, wo es vorteilhaft ist, die Drehvorrichtung D so in ein Schienenfahrzeug einzubauen, daß die Koppel A Teil des Fahrzeugrahmens 2 bzw. des Wagenkastens 7 und die Koppel B Teil eines Drehgestells 1 ist. Die Lenker 3, 4 können auch als längselastische Federelemente ausgebildet werden. Vorteilhaft können die Anlenkungen an den Gelenkpunkten 6 als elastische Dämpfer ausgebildet werden.

Die Fig. 5 zeigt ein Schienenfahrzeug mit Drehgestell im Querschnitt. Auf dem Drehgestellrahmen 1 sind die Luftfedern 15 aufgesetzt und stützen die Traverse 14 ab. An dieser sind drei Gelenkpunkte 6 zur kugelgelenkigen Aufnahme der Lenker 3, 4 vorgesehen. Am anderen Ende der Lenker 3, 4 sind diese an Gelenkpunkten 6 mit dem Wagenkasten 7 oder dem Fahrzeugrahmen 2 in Bezug. Die Luftfedern 15 lassen eine Vertikal-, Quer- und Längsfederung des Wagenkastens 7 zu. Die Drehvorrichtung D mit den Lenkern 3, 4 läßt eine Drehung um die Hochachse P2 und um eine Querachse P3 zu und die in der Höhe zwischen der Schienenoberkante und den Radachsen liegt. Des weiteren ist zur Neigung des Wagenkastens 7 eine Drehung um die Längsachse P1 gegeben. Weil der Schwerpunkt S tiefer liegt, kommt es im Betrieb zu einer selbsttätig passiven Neigungsregelung. Zur Erzielung einer optimalen Neigungsregelung wird diese als aktives System mit einer Regeleinrichtung 10 und einem ansteuerbaren als Elektrozylinder ausgebildeten Stellzylinder 11 ausgeführt. Die Verwendung eines Elektrozylinders ist sehr einfach und hat den Vorteil, daß dieser von der ohnehin zur Verfügung stehenden elektrischen Energie gespeist werden kann. Der Elektrozylinder 11 ist an der Traverse 14 und an einem Teil des Wagenkastens 7 angelenkt. Dadurch ergibt sich bei Betätigung die vorgesehene Neigung des Wagenkastens 7.

Claims

1. Schienenfahrzeug mit Drehvorrichtung, die die Verbindung zwischen einem Drehgestell und dem Fahrzeugrahmen bzw. Wagenkasten herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung (D) derart ausgebildet ist, daß diese Drehausschläge um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsachse (P1) und um eine vertikale Achse (P2) sowie um eine quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse (P3) zuläßt.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung (D) drei Lenker (3, 4) aufweist und diese über Gelenkpunkte (6) die Verbindung zwischen einem Drehgestell (1) und dem Fahrzeugrahmen (2) bzw. dem Wagenkasten (7) herstellen.

3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geraden (5) der Lenker (3, 4) die Längsachse (P1) und die Querachse (P3) schneiden.

4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lenker (4) drei Drehachsen (P1, P2, P3) schneidet.

5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (3, 4) als Zuglenker ausgebildet und angeordnet sind.

6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (3, 4) als Drucklenker ausgebildet und angeordnet sind.

7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkasten (7) um die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Drehachse (P1) schwenkbar gehalten ist.

8. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (P1) höher liegt wie der Schwerpunkt S) des Wagenkastens (7) samt Fahrzeugrahmen (2).

9. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (P1) im Bereich des Schwerpunktes (S) liegt.

10. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (P1) tiefer liegt wie der Schwerpunkt (S).

11. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenfahrzeug eine Steuereinrichtung aufweist und mittels einer Regeleinrichtung (10) und eines Stellzylinders (11) den Wagenkasten (7) in der vorgesehenen Neigung hält.

12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Sensorsystem der Regeleinrichtung (10) im Wagenkasten (7) bzw. am Fahrzeugrahmen (2) angebracht ist.

13. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Lenker (3, 4) eine unterschiedliche Länge aufweisen.

14. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lenker (3, 4) als Zuglenker ausgebildet und angeordnet ist.

15. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lenker (3, 4) als Drucklenker ausgebildet und angeordnet ist.

16. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung (10) die Lage bzw. Neigung des Wagenkastens (7) um die Längsachse (P1) bewirkt.

17. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell (1) mittels Drehvorrichtung (D) um eine Querachse (P3) schwenkbar am Fahrzeugrahmen (2) gehalten ist.

18. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellzylinder (11) als Hydrozylinder ausgebildet ist.

19. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellzylinder (11) als Elektrozylinder ausgebildet ist.

20. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Traverse (14) auf Luftfedern (15) abgestützt ist.

21. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Traverse (14) eine Koppel (A) darstellt.