DE960899C - Stabilisierungseinrichtung von Schienengliedereinheiten oder -gliederzuegen - Google Patents

Description

• Stabilisierungseinrichtung von Schienengliedereinheiten oder -gliederzügen Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungseinrichtung von Gliedereinheiten oder -Zügen, bei denen die Gliederenden um einen gemeinsamen lotrechten Kuppelbolzen schwenkbar sind und sich auf ein gemeinsames Laufwerk abstützen. Die bekannten Stabilisierungseinrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß eine progressive Stabilisierungswirkung erzielt wird, wobei mit Abnahme des Gleiskrümmungsradiüs die stabilisierende Kraft wächst 'und ein Maximum dort erreicht, wo entsprechend der Forderung nach erhöhter Entgleisungssicherheit die stabilisierende Kraft ein Minimum darstellen sollte. Daher können Stabilisatoren dieser Bauart mit progressiver Wirkung nur so weit ausgelegt werden, daß bei dem kleinsten zu durchfahrenden Krümmungsradius die stabilisierende Kraft nur noch so groß ist, daß ausreichende Entgleisungssicherheit gewährleistet ist. Das bedeutet, daß eine ausreichende Stabilisierung zur Erzielung einer Stabwirkung bei Fahrt im geraden Gleis nicht erzielt werden kann.
• Es ist ferner bekannt, durch Verwendung geeigneter Hebelübersetzungen die progressive Wirkung zu vermindern, um eine annähernd konstante Stabilisierungskraft zu erhalten. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß beim Kurvenlauf ein Anwachsen der Bunddrücke und damit eine Verminderung der Entgleisungssicherheit erfolgt. Auäerdem wird durch Verwendung von Gestängen und Federn eine unverhältnismäßig große Zunahme des Eigengewichts des Wagenkastens verursacht. Ferner wird bei Abnutzung der die Hebel verbindenden Bolzen ein Totgang in die Einrichtung hereingebracht, der eine wirksame Stabilisierung bei Fahrt im geraden Gleis ausschließt.
• Das Bestreben der Erfindung geht dahin, für Schienengliederzüge mit um einen gemeinsamen lotrechten Kuppelbolzen ausschwenkbaren Wagenkästen, die sich auf ein Mittellaufwerk stützen, eine Stabilisierungseinrichtung zu finden, die lediglich beim Lauf der Schienengliedereinheit oder des -gliederzuges im geraden Gleis wirkt, d. h. dann ein Wanken und Ausscheren der Gliedereinheiten um den lotrechten Kupplungsbolzen verhindert, und beim Kurvenlauf ausgeschaltet werden kann.
• Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß zwischen die benachbarten Wagenkastenenden und das gemeinsame Mittellaufwerk auf jeder Zugseite ein hydraulisches Stoßdämpferpaar bekannter Art geschaltet ist, deren Flüssigkeitsräume über ein Steuerventil lediglich beim Lauf im geraden Gleis so miteinander verbunden sind, daß alle mit den Kastenenden verbundenen Stoßdämpferteile beider Zugseiten nur gemeinsam die gleiche Bewegung (z. B. alle nach oben) ausführen können. Die Schaltung des Steuerventils für die Stoßdämpfer erfolgt durch den führenden Radsatz beim Einlauf in die Kurve und die Rückschaltung durch den nachlaufenden Radsatz beim Kurvenauslauf.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. r die Anordnung der Stoßdämpfer an dem Mittelradsatz zweier Glieder einer Gliederzugeinheit, Fig. z die Anordnung der Stoßdämpfer an dem Mittelradsatz in Seitenansicht, Fig. 3 einen Schnitt nazh Linie III-III der Fig. 2, Fig.4 die Schaltung der Stoßdämpfer für die Fahrt im geraden Gleis unter Fortfall des Steuerventils, Fig. 5 die Schaltung der Stoßdämpfer bei Kurvenfahrt unter Fortfall des Steuerventils.
• Die beiden Glieder :4, B einer Gliederzugeinheit weisen freie Lenkachsen i, 2 als führende Radsätze und einen beim Kurvenlauf durch das Federgehänge radial gesteuerten Mittelradsatz 3 auf, auf den sich die von ihm gleich weit entfernten Gliederenden stützen. Beiderseits des Mittelradsatzes 3 sind in einem bestimmten Winkel je zwei Stoßdämpfer 4., 5 in bekannter Bauart angeordnet, die durch wechselnde Schaltung als Wankstütze beim Lauf im geraden Gleis und als Stoßdämpfer beim Kurvenlauf die Stabilisierung der Einheit durchführen. Die Schaltung wird durch die Verschiebung des in die Kurve einlaufenden führenden Radsatzes r bzw. 2 gegenüber dem Wagenkasten bewirkt. Die übertragung des Schaltimpulses erfolgt hydraulisch auf ein Steuerventil 6, das die verschiedene Schaltung der Flüssigkeitsräume der Stoßdämpfer4, 5 ausführt. Die Stoßdämpfer 4, 5 werden sowohl im geraden Gleis (Fig.4) als auch in der Kurve (Fig. 5) so geschaltet, daß sie die Führung des Mittelradsatzes 3 übernehmen, womit gleichzeitig eine Sicherung geschaffen ist, die bei Feder- oder Gehängebruch den Mittelradsatz3 unverändert führt. Dieser Vorzug gestattet es, auf Achshalter zu verzichten.
• Die auf das Steuerventil 6 wirkenden Schaltelemente 7 bis 1o sind am Untergestell bzw. Wagenkasten so angeordnet, daß sie bei einem das übliche Maß des Querspiels des Radsatzes r bzw. a übersteigenden Ausschlag gegenüber dem Wagenkasten A bzw. B beim Einlauf in eine Kurve wirken und über die Leitungen r z das Steuerventil 6 betätigen, welches die beiderseits des hl ittelradsatzes 3 angeordneten Stoßdämpferpaare 4., 5 auf Kurvenlauf (Fig.5) schaltet. Nimmt der führende Radsatz r bzw. 2 beim Auslauf aus der Kurve in die Gerade wieder seine Normalstellung ein, wird die Schaltung auf Kurvenlauf von den Schaltelementen 7 bis ro des nachlaufenden Radsatzes z bzw. z noch so lange aufrechterhalten, bis auch dieser Radsatz in die Gerade einläuft und die Einheit damit die Kurve verlassen hat. Erst dann wird die Geradeausfahrtschaltung (Fig. 4) eingestellt. Das Steuerventil 6 verbindet in beiden Stellungen (Fig. 4 und 5) die Stoßdämpferpaare4, 5 mit einem Ausgleichzylinder 13, der etwa auftretende Verluste der Stoßdämpferflüssigkeit ergänzen soll und zugleich als Sicherheitsventil dient.
• Die Anordnung der Stoßdämpferpaare 4, 5 nach Fig. z erfolgt am Mittelradsatz 3, wobei deren übliches Längs- und Querspiel gewährleistet bleibt. Der Gehängewinkel a, der normalerweise 55 bis 65'° beträgt, kann auch 9o° sein, da die Führung des Mittelradsatzes 3 nicht von der Rückstellkraft der Federgehänge 12 übernommen zu werden braucht, sondern sowohl im geraden Gleis als auch bei Kurvenfahrt durch die Stoßdämpfer 4, 5 erfolgt. Diese Anordnung hat außerdem den Vorzug, daß bei Kurvenfahrt durch die Verstellung des Gehängewinkels a keine zusätzliche Überhöhung des Wagenkastens wie bisher in der Außenkurve erfolgt, da die Winkeländerung aus der Lotrechten gleich ist.
• Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Stoßdämpfer 4, 5 in Längsrichtung des Zuges um den Winkel ß gegen die Lotrechte geneigt sind. Diese Stellung erübrigt die Verwendung von Achshaltern zur Begrenzung des Querspiels des Radsatzes 3. Die Wahl der Größe des Winkels ß gestattet es, ein geringes Querspiel zu ermöglichen bzw. es auf einen bestimmten Betrag festzulegen.
• Fig.4 zeigt die Schaltung der Stoßdämpferpaare 4, 5 für die Fahrt in geradem Gleis. Die Verbindung der Flüssigkeitsräume ist kreuzweise, und zwar derart, daß über das Steuerventil 6 (nicht dargestellt) die Stoßdämpfer wie folgt verbunden werden: 4Q mit 5b1, 4b mit 5,1, 4,1 mit 5u und 4b1 mit 5b. Die Stoßdämpfer 4, 5 beider Zugseiten sind damit so geschaltet, daß sie alle nur die gleiche Bewegung, beispielsweise nach unten, ausführen können. Die Durchfederung der Wagenkästen unter dem Einfluß eines Ladegewichtes oder bei dynamischer Federung ist damit nicht behindert. Die Wankbewegung, das Ausscheren der Wagenkästen und die Spießgangstellung des Mittelradsatzes 3 sind jedoch verhindert, desgleichen die Verschiebung des Radsatzes aus der Wagenmitte in Längs- und Querrichtung.
• Die durch die selbsttätige Umschaltung durch das Steuerventil 6 erfolgte Schaltung der Stoßdämpferpaare 4, 5 bei Kurvenfahrt zeigt Fig. 5. Es werden hierbei über das Steuerventil (nicht dargestellt) die Stoßdämpfer wie folgt verbunden: 4, mit 5a, 4a1 mit 5b1, 4b mit 51, und 41 mit 5,1- Sie sind damit so geschaltet; daß das Stoßdämpferpaar 4 gegen das Stoßdämpferpaar 5 die gegenläufige Bewegung ausführt, so daß sowohl eine Wankbewegung der Wagenkästen als auch ein Ausknicken der Wagenkästen um die senkrechte Achse des Kupplungsbolzens möglich ist und die Gliedereinheiten ohne wesentliche Behinderung durch die Kur-,-e laufen können.
• Die Schaltung der Stoßdämpfer 4, 5 im geraden Gleis als Wankstütze verhindert die für den Wagenlauf ungünstige gegenseitige seitliche Wankbewegung der Wagenkästen. Die Richtkraft für die Fahrt im geraden Gleis wird annähernd gleich Null. Es ist lediglich der Dämpfungswiderstand zu überwinden, der zur Abbremsung der Bewegung erwünscht ist.
• Bei der Kurvenfahrt ist die im geraden Gleis verhinderte Bewegung der beiden Wagenkästen zueinander um den Drehpunkt des Kupplungsbolzens aufgehoben und das Schwenken der Wagenkästen um die senkrechte Achse des Kupplungsbolzens ermöglicht, so daß die Wagenkästen der überhöhung des Gleises unabhängig voneinander folgen können und eine ungünstige Entlastung des führenden Rades vermieden wird. Die Stoßdämpfer 4, 5 arbeiten nunmehr so lange nur dämpfend, bis der nachlaufende Radsatz 2 bei Ausfahrt aus der Kurve in das gerade Gleis die Rückschaltung des Steuerventils 6 gestattet. Die Richtkraft ist beim Kurvenlauf annähernd gleich Null, da lediglich der Widerstand der Stoßdämpfer 4, 5 zu überwinden ist. Es treten daher keine zusätzlichen Kräfte auf, die den Bunddruck der führenden Achse ungünstig vergrößern.
• Wenn die Schaltelemente am Wagenkasten sitzen, erfolgt die Schaltung des Steuerventils 6 durch das Ausschwenken der benachbarten Gliedereinheiten um die senkrechte Achse der Kupplungsbolzen.
• Anspruch i schützt nur die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 6 gelten nur in Verbindung mit Anspruch i.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stabilisierungseinrichtung von Schienengliedercinheiten oder -zögen, deren um einen gemeinsamen lotrechten Kuppelbolzen schwenkbare Gliederenden sich auf ein von jedem Ende gleich weit entferntes gemeinsames Laufwerk (z. B. einen Radsatz) stützen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Wagenkastenenden (A, B) und das gemeinsame Mittellaufwerk (3) auf jeder Zugseite ein hydraulisches Stoßdämpferpaar (4, 5) bekannter Art geschaltet ist, deren Flüssigkeitsräume (z. B. 4" 4b mit 5b1, 5,1 in Fig. 4) über ein Steuerventil (6) lediglich beim Lauf im geraden Gleis so miteinander verbunden sind, daß alle mit den Kastenenden verbundenen Stoßdämpferteile beider Zugseiten nur gemeinsam die gleiche Bewegung (z. B-. nach oben) ausführen können, wodurch eine waagerechte und lotrechte Stabilisierung der benachbarten Wagenkastenenden erzielt wird.
2. 2. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (6) bei der Kurvenfahrt die Flüssigkeitsräume (z. B. 4a, 4b mit 5a, 5b in Fig. 5) der Stoßdämpferpaare so verbindet, daß beim Aufwärtsbewegen der mit den Kastenenden verbundenen Stoßdämpferteile der einen Zugseite -die entsprechenden Teile der anderen Zugseite sich abwärts bewegen, und umgekehrt.
3. 3. Stabilisierungseinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Kurvenschaltung des Steuerventils (6) gemäß Anspruch 2 durch den führenden Radsatz (i) beim Kurveneinlauf, die Geradeausfahrtschaltung gemäß Anspruch i durch den nachlaufenden Radsatz (2) beim Kurvenauslauf erfolgt.
4. 4. Stabilisierungseinrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltelemente (; bis io), die auf das Steuerventil (6) wirken, an den Endradsätzen (i. 2; angeordnet sind.
5. 5. Stabilisierungseinrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Steuerventil (6) wirkende Schaltelemente (7 bis io) am Wagenkasten (A, B) sitzen und durch das Ausscheren der Enden benac'. arten Kästen um die lotrechte Achse des Kupplungsbolzens beeinflußt werden.
6. 6. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß das Mittellaufwerk (3), an dem die Stoßdämpferpaare (4, 5) jeder Zugeinheit (A, B) angreifen, ein Drehgestell oder ein ein- bzw. mehrachsiges Laufgestell ist. in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldungen S 17750 11/20(1 (Patent 9i8864), K339911/2od, Di19251fiaod; deutsche Patentschrift Nr. 402 532; sch-wezeriscbe Patentschrift Nr. 194 328; USA.-Patentschriften Nr. 2 532-272; 2 353 503.