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Querkupplung zwischen den einander zugekehrten Enden von
Fahrgestellen eines Schienenfahrzeuges
Die Erfindung bezieht sich auf eine Querkupplung zwischen den einander zugekehrten Enden von Fahrgestellen eines Schienenfahrzeuges, beider die Querkupplungskräfte wenigstens teilweise durch einen über eine Steuervorrichtung mit Druckmittel beaufschlagbaren Servoarbeitszylinder erzeugt werden.
Bekanntlichdienensolche Querkupplungen dazu, die Spurkranzdrücke eines Schienenfahrzeuges beim Befahren von Kurven möglichst zu vermindern und ausserdem auch die Anlaufwinkel, namentlich der vorlaufenden Achse, möglichst herabzusetzen.
Bei bekannten Querkupplungen arbeitet die Zentrierung mit beidseitig vorgespannten Federn derart, dass bereits zu Beginn eines Relativquerausschlages der beiden Kupplungskörper eine von Null verschiedene, oft mehrere Tonnen aufweisende Rückstellkraft auftritt, damit die Querkupplung ihre Wirkung in genügendem Ausmass ausübt. Bei dieser Lösung ist es von Nachteil, dass bei dynamischen Vorgängen, wie sie z. B. bei Einfahrten in Kurven, Weichen, oder beim Lauf durch Gerade in schlechtem Geleiszustand auftreten, die Rückstellkraft sofort und voll zur Wirkung kommt und damit die Richtkraft der vorlaufenden Achse erhöht anstatt erniedrigt.
Dieser Nachteil kann wenigstens teilweise behoben werden, indem der Anfangswert der Rückstellkraft bei gleichzeitiger Erhöhung der Federsteifigkeit erniedrigt wird, oder indem 1m Querkupplungsmechanismusnach beiden Seiten etwas Spiel vorgesehen wird. Solche Lösungen gehen aber
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gewünschten Wirkungkommt. Um dies zu vermeiden, sind gemäss der Erfindung zur zeitlichen Verzögerung der Dluckauswirkung Drosselventile inden zu den Arbeitszylinderräumen führenden Druckmittelleitungen vorgesehen, wobei die Steuervorrichtung eine Vorsteuerung aufweist, die den Zufluss von Arbeitsmittel zum Steuerzylinder frei
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geht bzw. die Fahrgestelle in die Mittelstellung zurückkehren.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme erhält die Querkupplungskraft einerseits den bei Kurvenfahrt für den Zusammenhalt beider Kupplungsteile notwendigen Wert und baut sich dabei mit einer gewissen Zeitverzögerung auf, während sie anderseits bei der Fahrt auf der Geraden den Wert Null behält.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. l eine erfindungsgemässe Querkupplung bei Normalstellung, d. h. bei Stellung der beiden Fahrgestelle im geraden Gleis, Fig. 2 dieselbe Kupplung bei gegenseitiger Abdrehung der beiden Fahrgestelle bzw. beim Befahren einer Kurve.
Die einander zugekehrten Enden der Fahrgestelle 1 und 2 sind durch die Querkupplung miteinander verbunden. Zu diesem Zweck ist am rechtsseitigen Fahrgestell das Gabelende 3 angebracht, während am linksseitigen Fahrgestell der Arbeitszylinder 4 mit Kolben 5 und an den beiden Zylinderenden vorstehende Kolbenstangen 6 vorgesehen sind. Der zum Arbeitskolben gehörende Steuerzylinder 7 ist ebenfalls am Fahrgestell 2 befestigt und der Steuerkolben 8 ist über den am Fahrgestell 2 angelenkten Hebel 9 mit der Kolbenstange 6 verbunden.
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Die Vorsteuereinrichtung 12 setzt sich aus dem Vorsteuerzylinder 13 und dem Vorsteuerkolben 14 zu- sammen. Der Zylinder 13 ist mit seinem verlängerten Ende 15 an der Stelle B des Fahrgestelles 2, der Vor- steuerkolben 14 mit seiner Kolbenstange 16 an der Stelle A des Fahrgestelles l angelenkt.
Das Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, wird der Vorsteuerung bei 17 zugeführt, von wo aus zwei Kanäle 17a und 17b an die entsprechenden Kolbenteile heranführen. Die flexible Leitung 18 ist mit der
Mittelpartie des Steuerzylinders 7 verbunden und von den Kolbenüberdeckungen aus führt eine Leitung 19 nach dem einen und eine Leitung 20 nach dem ändern Kolbenraum des Arbeitszylinders 4. Die zu beiden
Enden des Steuerzylinders 7 liegenden Zylinderräume sind durch Leitungen 21. 22 mit dem Freien verbun- den. Sodann führt eine Abzweigung der Leitung 19 über den Schlauch 23. sowie eine Abzweigung der Lei- tung 20 über den Schlauch 24 nach dem Vorsteuerzylinder 13. Sie münden hier bei Mittellage der Vor- richtung in Nuten 25, 26 des Vorsteuerkolbens und sind in dieser Lage mit den Öffnungen 27, 28 mit dem
Freien verbunden.
Die Funktionsweise der Apparatur ist für die Stellung des Fahrzeugs in der Geraden aus Fig. l ersicht- lich. Die Druckluftzufuhr durch die Leitung 17 ist dabei vollständig gesperrt, indem die Abzweigungen
17a und 17b durch die beiden Zylinderteile des Vorsteuerkolbens 14 unterbrochen werden. Es kann somit auch kein Druckmittel durch den Schlauch 18 nach dem Steuerzylinder 7 weiterströmen. Da ferner, wie oben bereits bemerkt, die Ausströmleitungell19, 23 und 20, 24 nach aussen verbunden sind, kann sich nun daseine Drehgestellende gegenüberdemanderninQuerrichtungfrei bewegen, ohne dass irgendwelche Rück- stellkräfte auftreten würden.
In Fig. 2 ist sodanndie Stellung der beiden Fahrgestelle dargestellt für den Fall, dass sich das Fahrzeug in einer Gleiskrümmungbefindet. Die Fahrgestelle 1, 2 sind dabei von der Mittelstellung um den Winkel ct abgedreht oder um den Winkel 2 zu gegeneinander verdreht. Dementsprechend rücken die beiden Anlenk- punkte A, B einander näher und es findet eine teleskopartige Ineinanderschiebung von Vorsteuerzylinder 13 und -kolben 14 statt. Mit diesem Vorgang wird die Druckluftzuführung durch den Zweigkanal 17a freige- geben UM die Druckluft gelangt nun durch den Schlauch 18 nach dem zwischen den beiden Kolbenstücken befindlichen Ringraum des Steuerkolbens 8.
Anderseits schliessen sich zufolge der nun versetzten Relativlage der Durchgangsnuten 25 und 26 die nach aussen führenden Zweige der Leitungen 19 und 20. Vergleicht man diesen Zustand der pneumatisch betätigten Querkupplung mit einer rein mechanisch arbeitenden, eingangs besprocheneQuerkupplung, solässtsich sagen, dass die vorliegende Kupplung nun ebenfalls" vorgespannt" ist, denn schon bei kleinen Querausschlägen des einen Gestellendes gegenüber dem andern verschiebt sich der Steuerkolben 8 über den Hebel 9 ebenfalls, u. zw. um einen entsprechend verminderten Betrag, und gibt dann über die eine oder andere der inneren Kanten des Steuerzylinders 7 die Leitung 19 oder 20 frei, so dass Druckluft auf die entsprechende Seite des Arbeitszylinders strömen kann.
Bei diesem Steuervorgang kann die im Gegenende des Arbeitszylinders befindliche Luft durch die entsprechende Leitung .-nach dem Steuerzylinder 7 zurückströmen und durch die Öffnung 21 oder 22 ins Freie austreten. Damit verschieben sich der Arbeitskolben 5 und der Steuerkolben 8 in die Mittellage zurück und es werden kleine Pendelbewegungen eintreten, bis Arbeits- und Steuerkolben wieder zur Ruhe gekommen sind. In diesem Zustand hat die Querkupplungskraft den bei Kurvenfahrt für den Zusammenhalt beider Kupplungsteile not- wendigen Wert erhalten. Um dabei auftretende Schwingungen des Steuervorganges zu dämpfen, sind in den Zuleitungen 19 und 20 Drosselventile 31, 32 vorgesehen.
Diese Drosselventile bewirken ausserdem, dass die Querkupplungskräfte sich mit einer gewissen Zeitverzögerung aufbauen, so dass bei dynamischen Vorgängen, wie z. B. bei Einfahrten in Kurven und Weichen sowie beim Lauf durch Gerade in schlechtem Gleis- zustand die Rückstellkraft nicht sofort zur Wirkung kommt. Kehren umgekehrt die Drehgestelle 1, 2 in ihre, dem Lauf in. der Geraden entsprechende Normallage zurück, so schliesst die Steuervorrichtung den Zufluss von Arbeitsmittel zum Druckkolben erst ab, wenn die beiden Fahrgestelle einerseits parallel zueinander stehen und anderseits in ihrem Kupplungspunkt die gleich Querlage aufweisen.
Es wäre auf einfachste Weise möglich, andere Abhängigkeiten von der gegenseitigen Winkelstellung derFahrgestelleinderKupplungsanlage. vorzusehen. So könnte z. B. eine stärkere Progressivität des Rückstellvorganges erreicht werden, wenn an Stelle eines einfachen Arbeitskolbens 5 ein Differentialkolben verwendet würde mit getrennter Zuströmung zum erweiterten Teil des Kolbens. Ferner könnten zu beiden Seitendes Arbeitskolbens 5 Rückstellfedern vorgesehen werden, die die Rückstellkräfte der Druckmittelbeaufschlagung verstärken. Damit käme eine Kombination der druckmittelbetätigten Vorrichtung mit der bisherigen Ausführungsweise zu Stande, ohne dass die eingangs genannten Nachteile der letzteren in Kauf genommen werden müssen.
Wird anStelle von Luft ein flüssiges Druckmittel verwendet, so ist es zwecks Verzögerung des DrucRaufbaues vorteilhaft, mit den Zylinderräumen des Arbeitszylinders 4 kommunzierende Kammern 33, 34
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vorzusehen, die mittels federbelasteter Kolben 35, 36 ausdehnbar sind, wie in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt.
Unter Beibehaltung der beschriebenen Steuerprinzipien könnte es unter Umständen zweckmässig sein, andere, z. B. elektrisch, elektromagnetisch) der elektronisch arbeitende Apparaturen anstatt nur hydraulische zu verwenden. Auch konnten sie miteinander Kombiniert werden.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Queikupplung zwischenden einander zugekehrten Enden von Fahrgestellen eines Schienenfahrzeuges, bei der die Querkupplungskräfte wenigstens teilweise durch einen über eine Steuervorrichtung mit Druck- mittel beaufschlagbaren Servoarbeitszylinder erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur zeitlichen Verzögerung der Druckauswirkung Drosselventile (31, 32) in den zu den Arbeitszylinderräumen führenden Druckmittelleitungen (19, 20) vorgesehen sind und dass die Steuervorrichtung eine Vorsteuerung (12) aufweist, die den Zufluss (18) von Arbeitsmittel zum Steuerzylinder (7) frei gibt und den Abfluss (23, 24) aus
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weise 2 a) zueinander bilden bzw.
aus ihrer gemeinsamen Mittelstellung gebracht sind, umgekehrt aber den Zufluss abschliesst und den Abfluss frei gibt, wenn der Schwenkwinkel auf Null zurückgeht bzw. die Fahrgestelle in die Mittelstellung zurückkehren.