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Querverschiebbare Einzelachse für Schnellbahnwagen Die vorliegende
Erfindung betrifft eine querverschiebbare Einzelachse für Schnellbahnwagen, . welche
mit dem Wagenkasten durch Lenker verbunden ist. Diese Achse ist für das Durchfahren
von kleineren Kurven auf Verschiebebahnhöfen, in Weichenstraßen o. dgl. zwecks kurvenrechter
Einstellung gemäß der Erfindung mit einer besonderen, die Lenkbarkeit der Achse
ermöglichenden Einrichtung versehen, während für schnelle Fahrt auf verhältnismäßig
geraden Strecken wegen der Betriebssicherheit und der Vermeidung einer Schlingerbewegung
die Einrichtung zur kurvenrechten Einstellbarkeit ausschaltbar ist. Zu diesem Zwecke
sind die Anschlußpunkte der Lenker am Wagenkasten zwecks Erzielung der kurvenrechten
Einstellung der Einzelachsen verlegbar ausgebildet, beispielsweise zur Umstellung
in Deichsellenker. Die kurvenrechte Einstellung kann auch dadurch erzielt werden,
daß die Länge der Lenker während der Fahrt veränderlich ist. Ferner ist zur Unterstützung
der Kurvenläufigkeit des Fahrzeuges eine zwangsläufige Einschwenkung der Achsen
durch ein Druckmittel vorgesehen.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Bei dem in Abb. i in Draufsicht dargestellten Schema des Laufwerkes
sitzen die beiden Laufräder =o auf der Achse r=, welche mittels der beiden Lenker
12, 12 mit dem Wagenkasten 17 gelenkig verbunden sind. Die Lenker greifen bei den
Gelenkpunkten 13, =q. an der Achse =i und bei den Gelenkpunkten 15 und 16 an dem
Wagenkasten 17 an. Durch die Lenker werden die in derWagenlängsachse auftretenden
Kräfte aufgenommen, während für die Aufnahme der senkrecht und waagerecht auftretenden
Kräfte andere nicht dargestellte Mittel vorgesehen sind. Die Lenker i2 stehen parallel
zueinander und bilden mit der Achse und dem Wagenkasten in Mittellage ein Rechteck.
Die Achse .Ti kann unter dem Einfluß z. B. von Seitenstößen seitliche Verschiebungen
'nach der einen oder anderen Seite hin ausführen, ohne daß eine Schräglenkung der
Achse eintritt. Denn sie bleibt auch dann. gemäß der gestrichelten Eintragung der
Abb. i stets als Seite eines Parallelogramms senkrecht zur Wagenlängsachse.
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Die kurvenrechte Lenkung kann indes selbsttätig oder zwangsläufig
eingestellt werden. Beim Befahren von Kurven werden durch die etwas kegeligen Laufflächen
der Laufräder in den Lenkern entgegengesetzt gerichtete Kräfte hervorgerufen. Verschiebt
sich beispielsweise die Achse =i aus der mittleren Lage nach links, so wird der
Raddurchmesser links größer, rechts kleiner, und da die fest gekuppelten Räder eine
.gleiche Drehzahl beibehalten müssen, ist das linke Laufrad bestrebt, gegenüber
denk rechten vorzueilen, wodurch in dem linken Lenker eine
Zug-
und in dem rechten eine Druckkraft sich einstellt. Um nun diese Wirkung für die
Selbsteinstellung einer kurvenrechten Lenkung auszunutzen, können die Lenker 12
verlängerbar bzw. verkürzbar ausgebildet sein, indem in dieselben elastische Glieder,
wie z. B. Federn, Gummipuffer, Luftpuffer o. dgl., einfach oder doppelt wirkend,
eingeschaltet sind. Es kann also durch eine Einschaltung elastischer Glieder sich
bei dem geschilderten Beispiel der linke Lenker verlängern und der rechte Lenker
,verkürzen, wodurch die Achse eine Rechtsschwenkung macht, die sie wieder ihre mittlere
kuivenrechte Lage einnehmen läßt.
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Es können noch weitere Maßnahmen getroffen sein, um den Lauf des Fahrzeuges
bei schneller Fahrt auf verhältnismäßig gerader Strecke möglichst sicher zu gestalten.
Beispielsweise können die in die Lenker eingeschalteten elastischen Glieder so stark
vorgespannt sein, daß sie erst bei starken Längskräften nachgeben. Ihre Vorspannung
kann durch Einstellung veränderlich sein, oder die Einrichtung zur Veränderung der
Längen kann derart sein, daß sie zwangsläufig starr festlegbar ist.
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In Abb. 2 ist ein derartiges elastisches Glied in Form einer einfach
wirkenden, in den Lenker eingeschalteten Feder veranschaulicht. Der Lenker besteht
hier aus den beiden Teilen 18, ig, welcher letzterer am Stimende mit einem Flansch
versehen ist, gegen den sich die Druckfeder 2o anlegt, die sich am anderen Ende
gegen einen in das Ende des anderen Lenkerteils 18 eingeschraubten Ring 21 stützt.
Die Vorspannung der Feder 2o kann nun durch die Verstellung des Gewinderinges 21
verändert werden. Es können auch zweckmäßig Teller- oder Ringfedern verwendet werden,
die - durch große Dämpfung einen schnellen Längenwechsel der Lenker und einen dadurch
etwa herbeigeführten unruhigen Lauf des Fahrzeuges verhindern. Bildet man die Mutter
21 als Schneckenrad aus, so kann mittels Schnecke und- Welle die Vorspannung der
Feder 2o vom Führerstand während der Fahrt den jeweiligen Verhältnissen angepaßt
werden. Gummipuffer an Stelle der Federn erschweren gleichzeitig die Fortleitung
des Dröhnens von den Laufrädern auf den Wagenkasten.
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Eine weitere Ausführungsform zur Umwandlung der Parallelführung der
Achse auf gerader Strecke in eine kurvenrechte Lenkbarkeit mittels der Lenker ist
in Abb. 3 schematisch dargestellt. Die in der Achse gelenkig angreifenden Lenker
12 greifen mit ihrem anderen Erde gelenkig an Muttern 22, 23 an, welche auf einer
rechts- und linksgängigen Spindel 24 sitzend einander genähert oder voneinander
entfernt werden können. Zur Drehung der Spindel ist ein Kegelradgetriebe 25 vorgesehen,
welches während der Fahrt von Hand öder durch einen Servomotor gedreht werden kann,
so daß sich jederzeit die Stellung der Lenker verändern läßt. f e weniger die Gelenkpunkte
22, 23 der Lenker 12 einander genähert sind, um so geringer ist bei jeder Seitenbewegung
der Achse die Schwenkung derselben.
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Eine andere Lenkeinstellung der Achse ist in der Ausführungsform Abb.
q. veranschaulicht. Die parallelen Lenker 12 greifen gelenkig an der Achse ii an
und sind mit ihren anderen Enden an Gelenkpunkten am Ende eines zweiarmigen Hebels
26 angeschlossen, welcher um einen Punkt 29 drehbar ist. Ferner sind Dreieckstreben
27 vorhanden, die mit ihren Endpunkten 28 wahlweise entweder in ein an der Achse
ii vorgesehenes Befestigungsmittel oder in ein darüberliegendes am Wagenkasten eingehakt
oder eingehängt werden körnen. Sind die Dreieckstreben 27 beim Punkt 28 mit der
Achse ii verbunden, so bildet die Achse iimit den Lenkern i2 und dem Hebel 26 ein
steifes Viereck, welches ,bei Seitenbewegung der Achse um den Punkt :z9 schwenkt,
so daß eine Deichsellenkung an der Achse vorhanden ist. Wird hingegen der Befestigungspunkt
28 der Dreieckstreben 27 am Wagenkasten eingehängt, so ist dadurch der Hebel 26
starr festgelegt, und es ist darin mit Hilfe der Lenker 12 eine parallele Lenkung
der Achse ii vorhanden, wie sie in Abb: i schematisch veranschaulicht ist.
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Um die aus der Mittellage gebrachte Achse wieder selbsttätig in die
Mittellage zurückzuführen, können zweckmäßig Rückführkräfte ausgeübt werden, indem
man beispielsweise, wie in Abb. 6 gezeigt, Federn oder auch Gummi-oder Luftpuffer,
Pändelgehänge o. dgl. anordnet.
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Eine weitere Ausführungsform der zwangsläufigen kurvenrechten Einstellung
der Achse ist inAbb.5 dargestellt. Die beiden Lenker 51, 51, welche an der Achse
57 angreifen, sind mit ihren anderen Enden an Gelenkpunkten 52 von einarmigen Hebeln
53 befestigt, die an ihrem einen Ende 54 schwenkbar am Wagenkasten sitzen, während
das andere Ende 55 der Hebel mit Muttern versehen ist, die auf einer rechts- und
linksgängigen Spindel 56 sitzen und durch Drehung derselben untereinander
entfernt oder genähert werden können, wie die - punktiert dargestellte Stellung
zeigt. Diese punktierte Stellung zeigt auch die kurvenrechte Einstellung der Achse
57.
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Selbstverständlich lassen sich auch derartige Verstellungen auf andere
Weise erzielen, beispielsweise durch Zahnstangen mit Zahn- oder Schneckenantrieb
oder durch Exzenter o. dgl.
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Um die Schwingungen der Achse zu dämpfen, -kann eine hydraulische
Dämpfungseinrichtung vorgesehen sein. Eine solche Einrichtung kann die Pendelbewegung.
zwischen Radsatz und Wagenkasten selbsttätig dämpfen, wobei der Grad der Dämpfung
während der Fahrt geändert
werden kann. Mit derselben Einrichtung
läßt sich, auch eine gewollte Verschiebung des Radsatzes gegenüber dem Wagenkasten
erzielen. Eine derartige Einrichtung, die sowohl die Schwingungsdämpfung als auch
die zwangsläufige Verstellung der Achse herbeizuführen vermag, ist in Abb. 6 dargestellt.
Die Einrichtung besteht aus den mit dem Achswerk verbundenen Doppelkolben 36 und
den am Wagenkörper befestigten Zylindern 37, 38. Der Kolben wird durch die Federn
39, 4o in seine Mittellage zurückgeführt. Die Wirkungsweise ist folgende: Verschiebt
sich beispielsweise der Kolben nach links, so kann das Druckmittel aus dem linken
Zylindern 37 durch das Drosselventil 41 in die Kammer 42 strömen, während aus der
Kammer 43 das Druckmittel durch das Saugventil 44 in den rechten Zylinder 38 nachströmt.
Das Drosselventil 41 läßt das Druckmittel um so weniger gedrosselt durchfließen,
je weiter es sich öffnen kann. Die Hubbegrenzung des Ventils ist durch den Verstellkei145
gegeben, der sich gegen einen Anschlag 46 legt, durch den federnden Stiel 47 an
dem Kolben 48 befestigt ist und so zugleich zur Ventilbelastung dient. Je weiter
der Keil hochgezogen wird, desto geringer wird der Öffnungshub des Ventils 41- und
desto größer dadurch, die Dämpfungswirkung. Das Hochziehen des Keiles kann gegen
die Vorspannung der Feder 49 durch, die Stellschraube 50 oder durch in die Kammer
42 eingeführtes Druckmittel mittels des Kolbens 48 geschehen. Man hat es also in
der Hand, durch Änderung des Druckes in den Kammern 42, 43 die Dämpfung beliebig
zu verstellen. Soll eine gewisse Seitenbewegung des Radsatzes gegenüber dem Wagenkasten,
etwa zwecks Lenkung der Deichselachse erzwungen werden, so braucht nur vom Führer
in die entsprechende Kammer 42 oder 43 Druckluft eingelassen zu werden. Dann steigt
der Druck auf der entsprechenden Kolbenseite gegenüber der anderen und der Radsatz
verschiebt sich in der gewünschten Weise. Sollte die Seitenbeweglichkeit des Radsatzes
gegenüber dem Wagenkasten ganz ausgeschaltet werden, z. B. bei böigem Wind, so müssen
beide Kammern 42 und 43 mit dem Druckmittel beschickt werden. Dann werden von selbst
mittels Kolbenbewegung 48 durch die Keile 45 die Drosselventile 41 geschlossen und
das in den Zylindern 37, 38 eingeschlossene Druckmittel verhindert jede Bewegung
des Kolbens 36.