DE2841769A1

DE2841769A1 - Spurgebundenes fahrzeug mit neigbarem fahrzeugaufbau

Info

Publication number: DE2841769A1
Application number: DE19782841769
Authority: DE
Inventors: Helmut Bertelsbeck
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-04-03

Description

Spurgebundenes Fahrzeug mit neigbarem Fahrzeugaufbau
Die Erfindung betrifft ein spurgebundenes Fahrzeug mit neigbarem Fahrzeugaufbau nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Unter spurgebundenem Fahrzeug sollen hier nicht nur schienengebundene Fahrzeuge sondern auch spurgebunden einsetzbare straßengängige Fahrzeuge verstanden sein.
Bei spurgebundenen Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs richtet sich die maximal zulässige C1eschwindigkeit in Kurven nach dem Kurvenradius sowie nach der für die Fahrgäste höchstens zumutbaren Querbeschleunigung, die etwa 10 t der Erdbeschleunigung entspricht.
Mittels überhöhter Kurven kann die auf die Fahrgäste einwirkende Querbeschleunigung abgebaut und dementsprechend eine höhere Fahrgeschwindigkeit zugelassen werden.
Jedoch ist eine Kurvenüberhöhung nicht immer möglich, insbesondere nicht bei Straßenbahnen, bei denen die Schienen in einer vom Individualverkehr mitbenutzten Straßenoberfläche eingelassen sind. Auch im tXberschneidungsbereich von Weichen kann die gekrümmt abzweigende Fahrbahn praktisch nicht überhöht werden, weil die geradeaus abzweigende Fahrbahn keine Querneigung haben darf.
Außer einer Querneigung der Fahrbahn im Kurvenbereich besteht auch noch eine weitere Möglichkeit, die auf die Fahrgäste einwirkende Querbeschleunigung abzubauen, darin, lediglich den Fahrzeugaufbau gegenüber den Fahrzeugachsen im Kurvenbereich zum Kurveninnern hin zu neigen.
Bekanntgewordene Versuche in dieser Richtung laufen dar -auf hinaus, daß während der Fahrt die auftretende Querbeschleunigung laufend gemessen und daß auf pneumatische Weise bei wachsender Querkraft die Wpnaufbauten entsprechend stark zur Kurveninnenseite hin geneigt werden.
Nachteilig daran ist, daß die Betätigung der Querneigung sehr kompliziert ist und daß sich die Querneigung aufgrund bisher noch nicht beherrschter Totzeiten im entsprechenden Meß- und Regelsystem zeitlich phasenverschoben gegenüber dem Auftreten von Querkräften einstellte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei der die Betätigung der Querneigung robust und einfach ist und bei der keine Zeiterzögerungen zwischen Querkraft und Querneigung auftreten.
Diese Aufgal,e wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Eine entsprechende Ankopplung des Fahrzeugaufbaus an der schwenkbaren Achse kann durch geneigte Drehkranzsegmente oder durch geneigte Federbeine realisiert werden.
Die Erfindung ist anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf ein mit zwei Drehgestellen versehenes Schienenfahrzeug beim Durchfahren einer Weiche, Fig. 2 ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs nach Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 die untere stirnseitige Endpartie eines Fahrzeuges nach Fig. 1 in Seitenansicht und Fig. 4 die hintere Endpartie eines straßengängigen spurgebunden einsetzbaren Omnibusses mit selbsttätiger Betätigung der Querneigung nach der Erfindung.
Day in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug 1 verkehrt auf Schienen 7; es durchfährt gerade eine Weiche in der abzweigenden Richtung. Innerhalb des Überschneidungsbereiches der Schienen können die Schienenköpfe nicht zum Kurveninnern hin geneigt sein; zumindest innerhalb dieses Überschneidungsbereiches müssen mit Rücksicht auf die andere Fahrspur die Schienenköpfe höhengleich angeordnet sein. Der Fahrzeugaufbau 2 stützt sich an zwei Drehgestellen 4 mit jeweils zwei Fahrzeugachsen 3 ab, die um die Schwenkachse 10 schwenkbar relativ zur Fahrzeuglängsachse 11 gelagert aber im iibrigen fest relativ zum Fahrzeugaufbau gehaltert sind. Beim Durchfahren von Kurven verschwenken sich die Drehgestelle 4 und mit ihnen die Fahrzeugachsen 3 um einen Winkel d relativ zur Fahrzeuglängsachse, welcher von der Kurvenkrümmung abhängig ist. Diese Relativverschwenkung wird gemäß der Erfindung ausgenützt, um eine Querneigung des Fahrzeugaufbaues zum Kurveninnern hin in Richtung des Pfeiles 9 herbeizuführen. Das Drehgestell weist einen Drehgestellrahmen 6 auf, in dem die Fahrzeugräder 5 und die Fahrzeugachsen 3 gelagert sind.
Das Drehgestell nimmt die Schraubenfedern 12 zur Abfederung des Fahrzeugaufbaues auf, die in unteren und oberen Federlagern in konstanter vertikaler Relativlage zum Drehgestell gehaltert sind. Das obere Federlager ist vertikalbeweglich an einer Schwinge 15 befestigt, die ihrerseits an einem Schwingenhalter 16 am Drehgestellrahmen befestigt ist. Auf der Oberseite der Schwinge befindet sich ein Gleitschuh 14, der mit der Gleitfläche eines Drehkranzsegmentes 18 zusammenarbeitet, welches an der llnterseite des Fahrzeugaufbaus 2 angeordnet ist. Die Schwingen der beiden gegenüberliegenden Fahrzeugseiten sind untereinander über einen Torsionsstab 17 miteinander verbunden, der als Querstabilisator wirkt.
Um die gewünschte ins Kurveninnere gerichtete Querneigung des Fahrzeugaufbaues von einer Schwenkbewegung des Drehgestelles ableiten zu können, ist die Ebene 20 des Drehkranzsegmentes um eine horizontale Fahrzeugquerlinie zur nächstgelegenen Fahrzeugstirnseite 19 hin abfallend geneigt. Bei einer Relativverschwenkung des in Fig. 3 dargestellten Drehgestelles mit der rechten Seite nach vorn und mit der linken Seite nach hinten gegenüber dem Fahrzeugaufbau neigt sich dieser in Querrichtung auf den Betrachter zu. Bei einer Verschwenkung des Drehgestelles in der entgegengesetzten Richtung wird eine Querneigung des Fahrzeugaufbaus in der anderen Richtung bewirkt.
Die Fig. 4 zeigt als Fahrzeug 21 einen Omnibus mit einem Fahrzeugaufbau 22, der sich hinten auf einer Fahrzeugachse 23 abstützt, die um eine mittig liegende vertikale Schwenkachse 29 schwenkbar ist. An der Fahrzeugachse sind Federträger 24 angeordnet, an denen über Gelenke 28 Federbeine 27 angreifen, die ihrerseits gelenkig am Fahrzeugaufbau befestigt sind. An den Federträgern sind ausserdem Querführungsrollen 26 vor und hinter dem Fahrzeugrad 25 angeordnet, die mit ihrer vertikalen Abrollfläche die Außenkontur des Fahrzeuges seitlich etwas überragen und mit entsprechenden Querführungsstegen an der trogartigen Fahrbahn zusammenarbeiten. Über die Querführungsrollen wird der Achse 23 von dem Querführungssteg ein bestimmter Schwenkzustand relativ zur Fahrzeuglängsachse aufgeprägt. Die Federbeine sind untereinander zwar in etwa parallel angeordnet; sie sind jedoch bezüglich einer durch den unteren Anlenkpunkt der Federbeine gelegten vertikalen Fahrzeugquerebene 30 zur nächstliegenden Fahrzeugstirnseite 31 hin geneigt eingebaut. Aufgrund dieser schrägen Einbaulage der Federbeine ergibt sich der gleiche Effekt wie bei dem bereits geschilderten Schienenfahrzeug: Bei Verschwenkung der hinteren Fahrzeugachse 23 im Uhrzeigersinn mit dem vornliegenden Hinterrad nach links - Linkskurve bezüglich der angegebenen Fahrtrichtung -, stellen sich die rechtsseitig im Fahrzeug eingebauten Federbeine steiler und die linksseitigen flacher, so daß der Fahrzeugaufbau ins Kurveninnere, d. h. vom Betrachter weg quergeneigt wird. Bei hinteren Fahrzeugachsen der geschilderten Art mit Zwillingsbereifung entfällt auf die Hinterachse der größte Teil der Wagenlast, so daß es als ausreichend erscheint, wenn ein Querneigungsantrieb ausschließlich von der dargestellten Hinterachse abgeleitet ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß der Querneigungsantrieb besonders einfach, robust und betriebssicher ist und daß zwischen Kurvenfahrt und abgeleiteter Querneigung des Fahrzeugaufbaus keine zeitlichen Verzögerungen liegen.
Leerseite

Claims

Ansprüche Kl Spurgebundenes Fahrzeug mit Fahrzeugachse, die gegenüber dem Fahrzeugaufbau um eine vertikale Achse schwenkbar ist und bei dem der Fahrzeugaufbau bei Kurvenfahrt zum Kurveninnern hin neigbar ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die schwenkbare Achse (3, 23) derart mit dem Fahrzeugaufbau (2, 22) gekoppelt ist, daß die Aufbauneigung (9) durch die Relativverschwenkung ( & ) der Achse (3, 23) relativ zur Fahrzeuglängsachse (11) abgeleitet ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit mehreren seitlich im Fahrzeug und untereinander im wesentlichen parallel angeordneten den Fahrzeugaufbau an der schwenkbaren Achse abstützenden Federbeiren od. dgl., d a d u r c h gek e n n z e i c hn e t , daß die Federbeine (27) aus einer vertikalen durch den unteren Anlenkpunkt (28) des Federbeines (27) gelegten Fahrzeugquerebene (30) heraus zur nächstliegenden Fahrzeugstirnseite (31) hin geneigt angeordnet sind.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit mehreren seitlich im Fahrzeug und im wesentlichen vertikal angeordneten Schraubenfedern, die mit ihren oberen und unteren Enden in Ilorizontalrichtung mittels Federlagern in konstanter Relativlage zu einem der beiden aus Fahrzeugaufbau und schwenkbaren Achse ausgewählten die Federn aufnehmenden Teile des Fahrzeuges geführt sind, sowie mit im wesentlichen ebenen Drehkranzsegmenten od. dgl. an dem anderen Teil des Fahrzeuges, die mit Gleitschuhen od. dgl. an den Federlagern zusammenarbeiten, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Drehkranzsegmente (18) und die Gleitfläche der Gleitschuhe (14) sich in einer gegenüber einer Horizontalebene um eine Fahrzeugquerlinie zur nächstliegenden Fahrzeugstirnseite (19) hin geneigte Ebene (20) erstrecken (Fig. 2 und 3).