DE2624719B2 - Vorrichtung zum Steuern eines lenkbaren Radsatzes an einem Schienenfahrzeug - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern eines lenkbaren Radsatzes an einem SchienenfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern eines lenkbaren Radsatzes an einem Schienenfahrzeug
mit einem Fahrzeugkasten und mindestens zwei damit beweglich verbundenen Drehgestellen,
welche je mindestens zwei in seitlichen Lagern gelagerte Radsätze aufweisen, wobei der lenkbare
Radsatz um eine vertikale oder nahezu vertikale Achse
drehbar und mindestens eines seiner Lager mit der
Steuervorrichtung verbunden ist, welche zwei am Lagergehäuse oberhalb und unterhalb der Achsmitte
gegeneinander versetzt angelenkte, in oder nahezu in
Längsrichtung des Fahrzeuges weisende Lenker als Führungsteile enthält, von denen der erste an dem den
betreffenden Radsatz enthaltenden, einen Drehgestell in Längsrichtung feststehend angelenkt und der zweite
mit einem relativ zu dem einen Drehgestell in
ίο Längsrichtung beweglichen Mitnehmer gekoppelt ist
Durch die Steuervorrichtung soll der betreffende Radsatz beim Durchfahren von Kurven bekanntlich
jeweils bezüglich des Gleisbogens zumindest annähernd radial eingestellt werden, um eine Verringerung der
-»wischen Rad und Schiene quer zur Fahrtrichtung wirkenden Kräfte, und damit höhere Fahrgeschwindigkeiten
bei möglichst geringem Verschleiß am Schienenfahrzeug und am Geleise zu erzielen.
Bei einer bekannten Steuervorrichtung der genannten Art ist der zweite Lenker mit dem Kolben einer hydraulischen Verstelleinrichtung verbunden, welche Ober eine eigene Steueranlage beeinflußt wird (DE-OS 2320323). Derartige Steueranlagen erfordern im allgemeinen eine relativ aufwendige, vielteilige Konstruktion. Die für die Radialeinstellung der Achsen notwendigen, relativ kleinen Verstellbewegungen erfordern eine hohe Präzision der Steuerteile, welche über eine lange Betriebsdauer erhalten bleiben muß.
Bei einer bekannten Steuervorrichtung anderer Art fQr zwei je durch einen einzigen Längslenker geführte Radsatzachsen, sind die Längslenker Ober einen am Drehgestellrahmen gelagerten, gemeinsamen Schwenkhebel mit einer am Fahrzeugkasten angelenkten Stange beweglich gekoppelt (DE-OS 6 57 293). Entsprechend werden die Verstellbewegungen der Radsatzachsen von den Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkasten und Drehgestell abgeleitet Dabei ist eine für die Erzielung der relativ kleinen Verstellbewegungen erforderliche Untersetzung der auftretenden Kete'ivbewegungen nur
Bei einer bekannten Steuervorrichtung der genannten Art ist der zweite Lenker mit dem Kolben einer hydraulischen Verstelleinrichtung verbunden, welche Ober eine eigene Steueranlage beeinflußt wird (DE-OS 2320323). Derartige Steueranlagen erfordern im allgemeinen eine relativ aufwendige, vielteilige Konstruktion. Die für die Radialeinstellung der Achsen notwendigen, relativ kleinen Verstellbewegungen erfordern eine hohe Präzision der Steuerteile, welche über eine lange Betriebsdauer erhalten bleiben muß.
Bei einer bekannten Steuervorrichtung anderer Art fQr zwei je durch einen einzigen Längslenker geführte Radsatzachsen, sind die Längslenker Ober einen am Drehgestellrahmen gelagerten, gemeinsamen Schwenkhebel mit einer am Fahrzeugkasten angelenkten Stange beweglich gekoppelt (DE-OS 6 57 293). Entsprechend werden die Verstellbewegungen der Radsatzachsen von den Relativbewegungen zwischen Fahrzeugkasten und Drehgestell abgeleitet Dabei ist eine für die Erzielung der relativ kleinen Verstellbewegungen erforderliche Untersetzung der auftretenden Kete'ivbewegungen nur
«ο im Verhältnis der Hebelarme des Schwenkhebels
möglich, da jeweils die volle Längsbewegung der Längslenker auf die Radsatzachsen übertragen wird.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in dieser Hinsicht
verbesserte, insbesondere für die Einleitung kleiner Versteiibewegungeii geeignete Steuervorrichtung zu
schaffen, welche einen geringen Wartungsaufwand erfordert und welche mit möglichst einfachen Bauteilen
eine sichere Übertragung der Verstellbewegungen auf
so den betreffenden Radsatz gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der mit dem zweiten Lenker gekoppelte
Mitnehmer mit dem benachbarten Drehgestell verbunden ist
Durch diese Verbindung wird die Verstellbewegung für den betreffenden Radsatz — ohne Verzögerung und
ohne Belastung des Fahrzeugkastens — unmittelbar vom Ausschlag des maßgebenden, relativ zum einen
Drehgestell sich bewegenden, benachbarten Drehgestells abgeleitet und — bereits bei der Fahrt im
Einlaufbogen — ohne Zwischenschaltung spezieller Steuerteile, und damit ohne entsprechende Verzögerung,
auf den betreffenden Radsatz übertragen, wofür eine einfache Gestängeanordnung in einer im Schienenfahrzeugbau
üblichen, robusten Bauart verwendbar ist.
der Erfindung, welche ζ,Β; fttr den nachträglichen
Einbau in ein bereits vorhandenes Fahrzeug gut geeignet ist, kann der Mitnehmer ein am benachbarten
Drehgestell feststehend angeordnetes Bauteil sein. Diese Ausführung ist besonders zweckmäßig, wenn
jeweils ein einzelner Radsatz des Drehgestelles verstellt werden soIL
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verbindung zwischen dem zweiten Lenker und dem
Mitnehmer einen an dem einen Drehgestell angelenkten ι ο Schwenkhebel und einen an diesem und am Mitnehmer
angelenkten, ebenfalls in eine Längsrichtung weisenden
dritten Lenker enthalten, wobei der zweite Lenker am Schwenkhebel angelenkt ist Dabei ist das Verhältnis
zwischen der Relativbewegung des für die Verstellung is
maßgebenden benachbarten Drehgestells zu der auf das Lager des Radsatzes zu übertragenden Bewegung durch
das in einem relativ großen Bereich beliebig wählbare Verhältnis zwischen den dem dritten und dem zweiten
Lenker zugeordneten Hebelarm des Schwenkhebels bestimmt
Bei einer Ausführung mit Lenkern für eine; zweiten
Radsatz ist es zweckmäßig, wenn auch der am Lagergehäuse des zweiten Radsatzes außermittig
angreifende zweite Lenker am Schwenkhebel angelenkt ist, wobei die Anlenkstelle des Schwenkhebels an dem
einen Drehgestell zwischen den Anlenkstellen der beiden zweiten Lenker liegt Bei dieser Anordnung
werden die beiden Radsätze durch Betätigen des Schwenkhebels gemeinsam verstellt indem sie je in
entgegengesetztem Drehsinn um ihre vertikale Achse verdreht werden.
Eine nahezu ideale Einstellung der Radsätze kann in ' Weiterbildung der Erfindung erzielt werden, wenn die
beiden zweiten Lenker den Radsätzen des gleichen κ Drehgestells zugeordnet sind.
Um Materialverschleiß an den Anlenkstellen, insbesondere
ein Ausschlagen der Gelenke zu verhindern, ist es zweckmäßig wenn an den Anlenkstellen der Lenker
je ein zwischu den beiden zusammenwirkenden Teilen angeordnetes, mit jedem dieser Teile gleitfrei verbundenes
gummielastisches Zwischenstück vorgesehen ist
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen
F i g. 1 und 2 Teilansichten von Schienenfahrzeugen mit Verstelleinrichtufigen, je in einet anderen Ausführungsform
und
Fig.3 eine Einzelheit aus einer der Ausführungen in
einem Teilschnitt in größerer Darstellung.
Das Schienenfahrzeug nach F i g. 1 weist einen so
Fahrzeugkasten 1 und zwei Drehgestelle 2 und 3 auf, welche je über eine n'cht dargestellte Einrichtung zu,·
Übertragung der Zugkraft mit dem Fahrzeugkasten 1 beweglich verbunden sind. Diese Einrichtung kann in
bekannter Weise einen in Drehgestellmitte angeordne- ss ten Drehzapfen oder eine Tiefzugvorrichtung mit
ideeller Drehachse enthalten. Die Drehgestelle 2 und 3 können gegenüber dem Fahrzeugkasten 1 auch in
Querrichtung beweglich sein. Jedes der Drehgestelle 2 und 3 ist im Bereich seiner Quermittelebene F mit zwei «>
Paar seitlich angeordneten Federn 4 versehen, auf denen der Fahrzeugkasten 1 abgestützt ist.
Die Drehgestelle 2 und 3 enthalten je zwei Radsätze 5 und 5a bzw. 6 und 6a mit Achslagern 7 und 8, auf denen
die Drehgestellrahmen über Druckfedern 9 beweglich ^'
abgestützt sind. Die Achslager 7 und 8 sind je durch zwei Lenker 11 und Ha bzv 12 und 12a geführt. Die
Achslager der in Γ i g. I nicht sichtbaren anderen Fahrzeugseite sind mit entsprechenden Lenkerpaaren
versehen.
Die Lenker 11 und 11a bzw. 12 und 12a sind je am
Gehäuse des betreffenden Achslagers 7 bzw. 8 in Umfangsrichtung diametral versetzt, oberhalb und
unterhalb einer durch die Achsmitte gelegten Horizontalebene Hangelenkt, wobei die an. gleichen Achslager
7 bzw. 8 angreifenden Lenker je in die entgegengesetzte Fahrzeuglängsrichtung weisen.
Die je dem benachbarten Drehgestellende zugekehrten ersten Lenker 11 und 12 des gleichen Drehgestells 2
bzw. 3 sind am Drehgestellrahmen je an einer Konsole 13 angelenkt Am gleichen Drehgestell 2 bzw. 3 sind die
einander entgegengerichteten zweiten Lenker 11a und 12a an einem verstellbaren, zweiarmigen Hebel 14
angelenkt welcher auf einer am Drehgestellrahmen angeordneten Konsole 15 um evnen Zapfen 16
schwenkbar gelagert ist Die Anlenkstelie für den Zapfen 16 liegt mitiig zwischen den Anlenkstellen der
Lenker 11 a und 12a.
An jedem der Hebe! 14 ist ein dritter Lenker 17
angelenkt, welcher sich in Fahrzeuglängsrichtung gegen das andere Drehgestell 3 bzw. 2 erstreckt und welcher
mit einer vom betreffenden Drehgestellrahmen 1 nach unten vorstehenden Konsole 19 gelenkig verbunden ist
Die Konsolen 19 sind an den einander zugekehrten Drehgestellenden angeordnet In F i g. 1 sind die
einander entsprechenden Teile U bis 19 an den beiden Drehgestellen 2 und 3 symmetrisch zu einer zwischen
diesen angenommenen, nicht dargestellten Quermittelebene des Fahrzeugkastens 1 angeordnet
Beim Durchfahren eines Gleisbogens werden die beiden Drehgestelle 2 und 3 in bekannter Weise
gegenüber dem Fahrzeugkasten 1 — in der Draufsicht gesehen — je in entgegengesetztem Drehsinn um ihre
vertikale Drehachse ausgedreht Bei einer angenommenen Fahrtrichtung gemäß Pfeil 10 werden z. B. in einer
Linkskurve das Drehgestell 2 gegen den Uhrzeigersinn und das Drehgestell 3 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei
sich die beiden in Fi g. 1 sichtbaren Konsolen 15 bzw. 19
einander nähern und die Hebel 14 durch die Lenker 17 — am Drehgestell 2 im Uhrzeigersinn und am
Drehgestell 3 gegen den Uhrzeigersinn — verschwenkt werden. Entsprechend werden an jedem Drehgestell 2
bzw. 3 die in F i g. 1 sichtbaren Achslager 7 und 8 durch die Lenker Ha bzw. 12a so um die Radsatzachsen
verdreht, daß sie je um die Anlenkstelle des Lenkers 11
bzw. 12 gegen die Quermittelebene E hin verschwenkt werden.
Da die Anlenkstellen der Lenker 11 und 11a bzw. 12
und 12a an den Achslagern 7 bzw. 8 je gegenober der Horizontalebene H versetzt sind, resultieren aus den
Relativbewegungen der Lenker 11a und 12a jeweils entsprechend reduzierte, z. B. halb so große wirksame
Verstellbewegungen im Bereich der Horizonialebent H.
Dadurch können die für die Radialeinstellung der Radachsen erforderlichen, feinen Verstellbewegungen
von relativ großen Lenkbewegungen der Verstellteile abgeleitet werden, velche entsprechend robust ausgebildet
sein können. Das Verhältnis zwischen der Auslenkbewegung des Drehgestells 2 bzw. 3 und der
Verstellbewegung der Achslager 7 und 8 ist ferner durch das Verhältnis zwischen den Abständen der Anlenkstellen
der Lenker 11a und 12a und des Lenkers 17 vom Zapfen 16 bestimmt. Lsi geeignet gewähltem Verhältnis
der Hebelarme wird zumindest annähernd eine Radialslellung der Radäätze 5, 5a, 6 bzw. 6a bezüglich
des durchfahrenen bzw. zu durchfahrenden Gleisbogens
erzielt.
Beim Durchfahren einer Rechtskurve in der Fahrtrichtung
gemäß Pfeil 10 werden die Drehgestelle 2 und 3 entsprechend entgegengesetzt verdreht, so daß sich die
Abstände zwischen ^»*n Knncnlen 15 bzw. 19 vergrößern.
Durch die entsprechenden Schwenkbewegungen der Hebel 14 werden die Achslager 7 und 8 jedes
Drehgestells 2 bzw. 3 auseinandergedrückt, so daß die Radsätze 5 und Sa bzw. 6 und 6a je gegen die
Radialstellung bezüglich der Rechtskurve bewegt werden.
Das Schienenfahrzeug nach Fig. 2 enthält zwei äußere Drehgestelle 22 und 23 und ein dazwischen
angeordnetes Drehgestell 21. Dieses enthält zwei Radsätze 5b und %b mit Achslagern 7a bzw. 8a, welche
durch die einander entgegengerichteten, am Drehgestell 21 angelenkten Lenker 12 und die Lenker 12 geführt
sind. Diese sind je an einer Konsole 27 des benachbarten äußeren Drehgestells 22 bzw. 23 angelenkt. Die beiden
Enden des Drehgestells 21 sind mit entsprechenden Konsolen 27 versehen, an welchen die an den
Achslagern 8 der Radsätze 5a und 6a angreifenden Lenker 12 angelenkt sind. Bei dieser Ausführung sind
die beiden äußersten Radsätze 5 und 6 je parallel zur Quermittelebene E des Drehgestelles 22 bzw. 23
geführt, da die Lenker 11a je an einer am Rahmen des
zugehörigen Drehgestelles 22 bzw. 23 angeordneten Konsole 24 angelenkt sind. Somit sind nur die inneren
Radsätze 5a, 6a, 56 und 66 vom jeweils benachbarten Drehgestell aus im Sinne einer Radialstellung bezüglich
des zu durchfahrenden Gleisbogens einstellbar.
Bei den beschriebenen Ausführungen sind jeweils an der in den F i g. I und 2 nicht sichtbaren anderen Seite
des Fahrzeuges entsprechende Verstelleinrichtungen angenommen, welche bei den beschriebenen Relativbewegungen
der Drehgestelle gegeneinander bzw. gegenüber dem Fahrzeugkasten entsprechend entgegengesetzte
Verstellbewegungen der den gleichen Radachsen zugeordneten Achslager bewirken. Die betreffenden
Radsätze 5, 5a, 6, 6a, 5b bzw. 6b, werden daher jeweils um eine im Bereich der Längsmiltelebene des
zugehörigen Drehgestelles angenommene vertikale Achse verdreht.
-■ *h μπΛ ab etwa je durch einen in der ' rtnesmittHebene
des betreffenden Drehgestells 2 bzw. 3 bzw. 21 bzw. 22 bzw. 23 angeordneten, nicht dargestellten vertikalen
Drehzapfen, können die Verstellbewegungen auch durch einseitig angeordnete Führungseinrichtungen.
ίο also z. B. nur die in den Fig. I und 2 sichtbaren Teile,
erzielt werden.
Bei allen beschriebenen Ausführungen sind an den Anlenkstellen /wischen den beweglich verbundenen
Führungsteilen Zwischenstücke aus einem gummielasli-ί sehen Material, z. B. auf der Basis von Silikonkautschuk,
vorgesehen. In Fig. 3 ist eine dieser Anlenkstellcn dargestellt. Das elastische Zwischenstück ist ein in der
Bohrung des Lenkers 17 befestigter Ring 53, der Huf
einem z. B. an der Konsole 13 angeordneten Drehzapfen 36 sitzt und mit diesem fest verbunden ist. Die durch
diese Ringe 53 gleitfrei verbundenen Führungsteile können daher jeweils räumliche Verstellbewegungen
ausführen, welche sich aus den Relativbewegungen der gegeneinander federnd abgestützten Fahrzeugteile
r> ergeben, ohne daß Abnützungen und Stöße an den
Anlenkstellen auftreten.
Es ist auch eine Ausführung denkbar, bei der nur einer der Rad*«Hze des Fahrzeuges mit einer an den beiden
Achslagern bzw. an einem einzigen Achslager angrei-
!o fenden Steuervorrichtung versehen ist. Ebenso können
zwei Radsätze zweier verschiedener Drehgestelle, etwa die einander zugekehrten Radsätze benachbarter
Drehgestelle, über eine gemeinsame Verstelleinrichtung — z. B. ähnlich jener in F i g. 1 — mit einem der relativ
Γι zueinander beweglichen Drehgestelle verbunden und
entsprechend lenkbar sein. Ferner müssen die je am gleichen Lagergehäuse angreifenden ersten und zweiten
Lenker nicht einander entgegengerichtet sein, sondern können in die gleiche Längsrichtung weisen.
Claims (6)
- Patentansprüche:J, Vorrichtung zum Steuern eines lenkbaren Radsatzes an einem Schienenfahrzeug mit einem Fahrzeugkasten und mindestens zwei damit beweglich verbundenen Drehgestellen, welche je mindestens zwei in seitlichen Lagern gelagerte Radsätze aufweisen, wobei der lenkbare Radsatz um eine vertikale oder nahezu vertikale Achse drehbar und mindestens eines seiner Lager mit der Steuervorrichtung verbunden ist, welche zwei am Lagergehäuse oberhalb und unterhalb der Achsmitte gegeneinander versetzt angelenkte, in oder nahezu in Längsrichtung des Fahrzeuges weisende Lenker als Führungsteile enthält, von denen der erste an dem «Jen betreffenden Radsatz enthaltenden einen Drehgestell in Längsrichtung feststehend angelenkt und der zweite mit einem relativ zu dem einen Drehgestell in Längsrichtung beweglichen Mitnehmer gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daßldfer mit dem zweiten Lenker (Ha bzw. 12äjgekoppeite Mitnehmer(Konsole 19 bzw. 27) mit dem beoachbarten Drehgestell (2 bzw. 3; 21 bzw. 22 bzw. 23) verbunden ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (Konsole 19 bzw. 27) ein am benachbarten Drehgestell (2 bzw. 3; 21 bzw. 22 bzw. 23) feststehend angeordnetes Bauteil ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem zweiten Lenker (Ha bzw. 12ajund dem Mitnehmer (Konsole 19) vinen an dem einen Drehgestell (2 bzw. 3) angelenkten Schwenkhebel· (14) und einen an diesem und am Mitnenner (Konsole 19) angelenkten, ebenfalls in Längsrichtung weisenden dritten Lenker (17) enthalt, wobei der zweite Lenker (Ua bzw. i2a)am Schwenkhebel (14) angelenkt ist
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit Lenkern für einen zweiten Radsatz, dadurch gekennzeichnet, daß auch der am Lagergehäuse des zweiten Radsatzes (Sa und 6a bzw. 5 und 6) außermittig angreifende zweite Lenker(12a bzw. llajam Schwenkhebel (14) angelenkt ist, wobei die Anlenkstelle (Zapfen 16) des Schwenkhebels (14) an dem einen Drehgestell (2 bzw. 3) zwischen den Anlenkstellen der beiden zweiten Lenker (11 a und 12a;liegt.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Lenker (Ha und Via) defl Radsätzen (5 und Sa bzw. 6 und 6a) des gleichen Drehgestells (2 bzw. 3) zugeordnet sind.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anlenkstellen zwischen den beweglich verbundenen Führungsteilen (Lenker 17 und Drehzapfen 35) Zwischenstücke (Ring 53) aus einem gummielastischen Material vorgesehen sind, die mit den Führtingsteilen gleitfrei verbunden sind.
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