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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stabilisierung eines Schienenfahrzeuges mit seitlichen
Luftfedern, bei welcher der Druck in den Federn auf die beiden Seiten eines die Druckluftzufuhr steuernden
Kolbens einwirkt.
Die Geschwindigkeitsbegrenzung von Schienenfahrzeugen für Personenbeförderung im Gleisbogen ist ausschliesslich mit Rücksicht auf den Fahrkomfort gezogen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer Einrichtung, welche einen
Ausgleich der Drücke der an beiden Längsseiten des Fahrzeuges vorgesehenen Luftfedern erwirkt, so dass die sich aus dem Gewicht des Wagens mit allfälligen Insassen und der Seitenbeschleunigung bzw. Fliehkraft ergebende
Resultierende im wesentlichen im rechten Winkel zur Fussbodenebene steht, wodurch eine Erhöhung der beim
Befahren von Gleisbögen in Abhängigkeit von ihrem Radius und der Gleisüberhöhung zugelassenen
Geschwindigkeit ermöglicht wird.
Für diesen Zweck ist bereits eine gleisbogenabhängige Luftfedersteuerung mit mindestens zwei auf verschiedenen Längsseiten des Fahrzeuges zwischen Drehgestell od. dgL und Wagenkasten angeordneten
Luftfedern bekanntgeworden, die mit einem Druckluftsystem durch Steuerleitungen verbunden sind, welche bei fallweiser Höherbelastung einer der beiden Luftfedern dieser Druckluft zuführen. Das öffnen und Schliessen der
Steuerleitungen besorgen Magnetventile, welche Impulse von einem beim Fahren in Kurven ausschwingenden und dadurch einen elektrischen Kontakt schliessenden Pendel erhalten. Diese Steuerung ist kompliziert und mit hohen
Anschaffungskosten verbunden.
Weiters ist eine mit hydraulischem Medium arbeitende Einrichtung der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, bei welcher der Steuerkolben gleichzeitig als die Zu- und Abfuhr des Druckmediums steuernder, von Kanälen durchsetzter Kolbenschieber ausgebildet ist, welcher fallweise mit der einen oder der andern Kolbenseite an eine für die Be- und Entladung des Federbalges dienende Leitung angeschlossen ist. Solche
Einrichtungen sind umständlich in der Herstellung und störungsanfällig im Betrieb.
Schliesslich ist eine Regelvorrichtung für Luftfedern von Fahrzeugen bekanntgeworden, bei der am gefederten Fahrzeugteil ein hydraulischer Stossdämpfer mit einem Doppelkolben vorgesehen ist, welcher mit hohlen beiderseitigen Stösseln ausgebildet ist, die mit ihren Stirnflächen Doppelsitzventile betätigen. Das so ausgebildete Steuerventil hat die Aufgabe, Fahrstösse zu absorbieren und das Aufladen bzw. Entleeren der
Luftfeder durch Fahrunebenheiten zu verhindern, ist jedoch nicht in der Lage, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen.
Um dies zu ermöglichen und die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden, wird eine Einrichtung der einleitend beschriebenen Art vorgeschlagen, bei welcher erfmdungsgemäss der Kolben beiderseits mit je einem an sich bekannten, zum öffnen je eines in der zur jeweiligen Luftfeder führenden, von der Hauptluftleitung abzweigenden Druckleitung liegenden Doppelsitzventiles dienenden Stössel versehen ist, wobei beide Stössel eine einerseits zwischen den endseitigen Dichtflächen des Kolbens nach aussen führende und anderseits in bekannter Weise an der mit dem zugehörigen Doppelventilteller abdichtend in Berührung kommenden Stirnfläche ausmündende Bohrung aufweisen und dass jeder Stössel dichtend durch eine zwischen der durch den Luftfederdruck beaufschlagten Zylinderkammer des Kolbens und dem zugehörigen Doppelventil befindliche,
an die zugehörige Luftfeder angeschlossene Kammer geführt ist, so dass die jeweils entlastete Luftfeder bei vom Doppelsitzventil abgehobenem Stössel über dessen Bohrung und dem Kolben entlüftbar ist und gleichzeitig der andere Stössel das Doppelsitzventil im Sinne einer Aufladung der zugehörigen Feder öffnet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt ist. Es zeigen Fig. l ein Schienenfahrzeug in geradem Gleis, Fig. 2 das Schienenfahrzeug in überhöhtem Gleis in einem Rechtsbogen, wenn die Fahrgeschwindigkeit der überhöhung angepasst ist, Fig. 3 das Schienenfahrzeug in überhöhtem Gleis in einem Rechtsbogen für den Fall, dass die Fahrgeschwindigkeit grösser ist, als dies dem Gleisbogen nach Funktion der Steuereinrichtung entspräche, Fig. die erfindungsgemässe Steuereinrichtung in einer Stellung, welche einer Fahrt des Schienenfahrzeuges nach Fig. l entspricht und Fig.
5 die Steuerung der Luftfedern bei einer Fahrt des Schienenfahrzeuges mit überhöhter Geschwindigkeit im Linksbogen und mit der Steuereinrichtung in Funktionsstellung.
In den Zeichnungen sind mit-l--das Drehgestell, mit-2--der Wagenkasten und mit-3, 4-- die an verschiedenen Längsseiten des Schienenfahrzeuges zwischen Drehgestell und Wagenkasten angeordneten Luftfedem bezeichnet, welche als Bälge ausgebildet und wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, über eine Leitung - 6 bzw. 7-und ein den beiden Luftfedern --3 und 4-- gemeinsames Ventil --8-- an eine Hauptluftleitung angeschlossen sind.
Die erfindungsgemässe Luftfedersteuerung weist einen im pneumatischen Zylinder-10längsverschieblichen Kolben --11-- auf, welcher an beiden Enden je einen zur Betätigung eines Doppelventiles - 14 bzw. 15-dienenden Stössel--12 bzw. 13--aufweist. Jedes der beiden Doppelventile ist in einem Ventilgehäuse --19 bzw. 19'-untergebracht und weist zwei von einer zwischengeschalteten Ventilfeder-16 bzw. 16'-auseinandergedrückte Ventilkörper-17, 18 bzw. 17', 18'-auf. Zwischen den Ventilgehäusen --19, 19'- und dem Zylinder --10-- ist jeweils eine Kammer-20 bzw. 20'-vorgesehen, von welchen
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angeschlossen.
Der Kolben --11-- besitzt eine axiale, die beiden Stössel --12, 13-- durchsetzende Bohrung --23--, an die eine zu einer Auslassleitung --24-- führende Querbohrung --25-- anschliesst. Der an die Kammer --20-- anschliessende Kolbenraum --26-- ist über eine Leitung --27-- mit dem Balg-3-und der an die Kammer --20'-- anschliessende Kolbenraum --26'-- über die Leitung --27'-- mit dem Balg-4- verbunden.
Bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeuges ist der Kolben wie Fig. 4 zeigt, in Mittelstellung. Die Doppelventile --14 und 15-- sind geschlossen, d. h. sie lassen keine Druckluft in die Kammern--20 bzw. 20'-ein. Die Luftfederbälge--3 und 4--werden von der Hauptluftleitung --9-- über das Luftfederventil --8-- und die Leitungen-6 bzw. 7-mit Druckluft jeweils nach dem Belastungszustand beaufschlagt.
Nach Einregelung des Balgdruckes durch das Ventil --8-- trennt dieses die beiden Federbälge --3 und 4-sowohl von der Hauptleitung --9-- als auch voneinander. Die Balgdrücke sind rechts und links gleich, so dass
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den Kolben --11-- in der Mittelstellung hält.
Bei Fahrt des Schienenfahrzeuges mit erhöhter Geschwindigkeit im Gleisbogen wird der äussere Federbalg höher belastet als der innere. Beim Befahren beispielsweise eines Linksbogens wird somit zunächst der Druck des Balges-4-grösser als der des Balges --3-- sein. Der höhere Druck von Balg --4-- wirkt über die Steuerleitung --27'-- auf den Kolben --11-- des Luftfeder-Gleisbogen-Steuerventils --10--. Der Kolben wird dadurch nach links verschoben und öffnet mit seinem Stössel das Doppelventil-14--, indem er den
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--22-- hebtKolbens --11-- nach links vom Ventilkörper --18'-- abhebt.
Dieses Drehen des Wagenkastens erfolgt so lange, bis der Druck in den Bälgen --3 und 4-gleich ist und daher die Resultierende aus-G und F- (Fig. 3) im rechten Winkel zur Fussbodenebene steht. Hierauf geht der Kolben --11-- wieder in die Mittelstellung, in der er so lange bleibt, bis eine neuerliche Belastungsdifferenz auf die Luftfederbälge eintritt und ein neuerlicher Druckausgleich erfolgen muss.
Beim Wiederaufrichten des Wagenkastens beim übergang von der Kurve in die Gerade entsteht nach Wegfall der Fliehkraft durch den schiefliegenden Wagenkasten ein überdruck in dem in der vorangegangenen Kurve innenliegenden Federbalg, der die Funktion der Steuereinrichtung in richtiger Weise auslöst.
Um beim Wanken des Wagenkastens in der Geradeausfahrt ein ständiges Ansprechen des Kolbens-11- zu verhindern, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, welche die Steuerung bzw. die Luftzufuhr normalerweise sperrt und erst anspricht, nachdem sich der Wagenkasten gegenüber dem Drehgestell um etwa 10 bezüglich der lotrechten Achse verdreht hat.