<Desc/Clms Page number 1>
Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, u. zw. insbesondere auf ein für den Transport schwerer Lasten geeignetes Schienenfahrzeug. Bei solchen Schienenfahrzeugen liegt die Last, welche z. B. vom Wagenkaster. oder gegebenenfalls auch von dem zu transportierenden Gut selbst gebildet sein kann bzw. eine Ladebrücke auf den Laufwerkeinheiten, z. B. Drehgestellen od. dgl., auf. Um eine Kurvengängigkeit zu ermöglichen, muss die Last auf den Laufwerkeinheiten seitlich verschiebbar aufruhen, jedoch muss sie an zwei Stellen gegen seitliche Verschiebung in ihrer Lage gesichert sein. Diese zwei Stellen sind bei den meisten bekannten Ausbildungen von Drehzapfen oder Drehpfannen gebildet, um welche die Last relativ zu den Laufwerkeinheiten in einer horizontalen Ebene verschwenkbar ist.
Diese Schwenklagerungen sind somit bei den meisten bekannten Fahrzeugen von körperlichen vertikalen Achsen gebildet.
Durch die franz. Patentschrift Nr. 1. 209. 737 ist nun bereits eine Konstruktion bekanntgeworden, welche einen derartigen körperlichen Schwenkzapfen durch einen fiktiven Schwenkzapfen ersetzt. Hiezu sind zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestellrahmen hydraulische Aggregate angeordnet, deren Achsen parallel zur Fahrzeuglängsachse liegen, wobei die Arbeitsräume jeweils der zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse liegenden Aggregate eines Paares durch Leitungen miteinander verbünden sind. Die Kolben der jeweils zur einen Seite der Fahrzeuglängsachse liegenden hydraulischen Aggregate sind über Gelenklaschen mit vertikalen Drehzapfen verbunden, von welchen Drehzapfen jeweils einer am Wagenkasten, der andere am Drehgestellrahmen angeordnet ist.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine derartige Konstruktion, welche die bisher üblichen körperlichen Schwenkzapfen durch fiktive Schwenkzapfen ersetzt, weiter zu verbessern und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass zur Bildung der Schwenklagerung die Last bzw. die Ladebrücke an mindestens einem Fahrzeugende an wenigstens zwei an der Fahrzeuglängsrichtung in Abstand voneinander liegenden Führungsstellen durch die hydraulischen Aggregate, deren auf derselben Fahrzeugseite liegende Arbeitsräume jeweils miteinander verbunden sind, und deren Achsen zumindest ungefähr horizontal und quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufen, seitlich nach beiden Seiten geführt ist.
Wenn nun an zwei in Fahrzeuglängsrichtung in Abstand voneinander liegenden Führungsstellen zwei miteinander in Verbindung stehende hydraulische Aggregate angeordnet sind, so muss der Kolben des einen Aggregates hinausgedrückt werden, wenn der Kolben des andern Aggregates hineingedrückt wird. Dadurch kann die fiktive Schwenklagerung der Last bzw. der Ladebrücke leicht realisiert werden. Zweckmässig ist es, die Führung der Last bzw. der Ladebrücke durch an beiden Seiten der Last bzw. der Ladebrücke angeordnete hydraulische Aggregate zu bilden, wobei die Last an den beiden Führungsstellen zwischen den Kolben der hydraulischen Aggregate fest geführt ist. Wenn hiebei an der einen Führungsstelle die Last nach links auswandert, muss sie an der andern FUhrungsstelle nach rechts auswandern und umgekehrt.
Dadurch ergibt sich eine geometrische Schwenkachse für die Last, welche zwischen den beiden Führungsstelen liegt.
Es wäre jedoch auch möglich, die hydraulischen Aggregate zur einen Seite der Last bzw. der Ladebrücke anzuordnen, wobei die hydraulischen Aggregate dann z. B. von doppelt wirkenden hydraulischen
<Desc/Clms Page number 2>
Zylindern gebildet sein können, deren Kolben an den Führungsstellen an der Last bzw. der Ladebrücke angelenkt sind. Die Anordnung, bei welcher die hydraulischen Aggregate zu beiden-Seiten der Last bzw. der Ladebrücke liegen, ist jedoch günstiger, da die Bauweise übersichtlicher wird und jede Gelenkverbindung zwischen den Kolben der hydraulischen Aggregate und der Last bzw. der Ladebrücke entfallen kann.
Zweckmässig sind die Achsen der hydraulischen Aggregate horizontal senkrecht zur Fahrzeuglängsachse angeordnet, da sich in einer solchen Lage die günstigste Wirkung der hydraulischen Aggregate ergibt, mitunter ist es jedoch erforderlich, von der genau horizontalen Lage der Achsen der hydraulischen Aggregate abzugehen, z. B. wenn die Last eine im wesentlichen ebene Unterfläche aufweist, welche nur geringe vertikale Ansätze besitzt, an welchen die Kolben der hydraulischen Aggregate angreifen können. In solchen Fällen kann es mitunter auch erforderlich sein, die Achsen der hydraulischen Aggregate schräg zur Fahrzeuglängsachse anzuordnen.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 2,093, 486 sind zwar zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordnete hydraulische Aggregatpaare bekanntgeworden, deren Achsen in einer Normalebene zur Fahrzeuglängsachse und unter etwa 450 gegen die Gleisebene geneigt verlaufen. Die Arbeitsräume der zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordneten hydraulischen Aggregate jedes Paares sind jeweils untereinander verbunden. Diese Konstruktion bezweckt, eine Dämpfung des Wankens des Fahrzeugaufbaues zu erzielen. Die Schwenklagerung erfolgt bei dieser Konstruktion rein durch körperliche Schwenkzapfen.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Achsen der an den Führungsstellen zu beiden Seiten der Last bzw. der Ladebrücke angeordneten hydraulischen Aggregate in an sich bekannter Weise in der gleichen Normalebene zur Fahrzeuglängsachse liegen und dass die auf der gleichen Fahrzeugseite liegenden hydraulischen Aggregate in an sich bekannte Weise gleichen Kolbenquerschnitt aufweisen. Wenn an den beiden Führungsstellen die Kolben der hydraulischen Aggregate gleichen Querschnitt aufweisen, so müssen diese Kolben, da ja die Arbeitsräume der an der gleichen Seite der Last liegenden Kolben miteinander verbunden sind, an beiden Führungsstellen einen gleich grossen, aber gegenläufigen Weg beschreiben. Die geometrische Schwenkachse liegt somit in der Mitte zwischen diesen beiden Führungsstellen.
Sind die Kolbenquerschnitte an beiden Führungsstellen verschieden gross, so liegt die geometrische Schwenkachse nicht mehr in der Mitte zwischen den beiden Führungsstellen, sondern verschiebt sich in der Richtung zu derjenigen Führungsstelle, an welcher die Kolben grösseren Querschnitt aufweisen, da ja die Kolben grösseren Querschnitts mehr Flüssigkeit bei ihrem Hub verdrängen und einen kleineren Hub ausführen als die Kolben kleineren Querschnitts. Durch Wahl der Kolbenquerschnitte kann somit die geometrische Schwenkachse zur einen oder zur andern Führungsstelle verlagert werden.
Es können daher gemäss der Erfindung wenigstens an einer der Führungsstellen zu beiden Seiten der Last bzw. der Ladebrücke jeweils mehrere parallelgeschaltete hydraulische Aggregate angeordnet sein, welche einander jeweils paarweise in Normalebenen zur Fahrzeuglängsachse gegenüberliegen, wobei die Aggregate jedes Paares gleichen Kolbenquerschnitt aufweisen und wahlweise zu- und abschaltbar sind. Dadurch ergibt sich jeweils ein grösserer oder ein kleinerer Gesamtkolbenquerschnitt, wodurch die geometrische Schwenkachse wahlweise in der Fahrzeuglängsrichtung verlagert werden kann.
Während bei den bekannten, eine körperliche Schwenkachse bildenden Drehzapfen- oder Drehpfannenlagerungen diese körperliche Schwenkachse auf einer Laufwerkeinheit angeordnet oder mit einer solchen verbunden sein muss, liegt nun die Wahl der Schwenkachse bei der erfindungsgemässen Ausbildung völlig frei. Es ist sogar möglich, von den beiden Führungsstellen, welche zur Bildung einer geometrischen Schwenkachse miteinander zusammenwirken, die eine auf einer Laufwerkeinheit und die andere auf einer andern Laufwerkeinheit anzuordnen. Dadurch können die Seitenkräfte auf zwei verschiedene Laufwerkeinheiten verteilt werden und damit kann die seitliche Beanspruchung einer Laufwerkeinheit auf die Hälfte reduziert werden. Die geometrische Schwenkachse kann hiebei ohne weiteres im freien Raum zwischen zwei Laufwerkeinheiten liegen.
Eine solche Laufwerkeinheit kann im einfachsten Fall in der bei Drehgestellen üblichen Weise von einem Rahmen gebildet sein, in welchem mehrere Achsen gelagert sind. Es kann aber eine Laufwerkeinheit auch von mehreren, durch Zwischenbrücken zusammengefassten Drehgestellen gebildet sein. Besondere Vorteile bietet die Erfindung bei solchen Fahrzeugen, welche zum Transport schwerer Lasten dienen und bei welchen die Last bzw. die Ladebrücke auf einer grö- sseren Anzahl von Laufwerkeinheiten aufruht, da gerade hier die Anordnung von körperlichen Schwenkachsen Schwierigkeiten bietet.
Gemäss der Erfindung können die zu einer Seite der Last bzw. der Ladebrücke angeordneten hydraulischen Aggregate mit den zur andern Seite der Last bzw. der Ladebrücke angeordneten hydraulischen
<Desc/Clms Page number 3>
Aggregaten über eine absperrbare Querverbindungsleitung und eine Pumpe verbunden sein. Wenn diese Querverbindung abgesperrt ist, wirken die zu beiden Seiten der Last angeordneten hydraulischen Systeme unabhängig voneinander, und die Lage der geometrischen Schwenkachse ist fixiert. Wenn, durch die Pumpe aber von einem hydraulischen System ins andere Druckflüssigkeit übergepumpt wird, so wandern die Kolben desjenigen hydraulischen Systems, in welches mehr Druckflüssigkeit gepumpt wird, aus den Zylindern heraus, und die geometrische Schwenkachse kann auf diese Weise quer zur Fahrzeuglängsachse verlagert werden.
Dies hat für Spezialtransporte eine grosse Bedeutung, wenn sperrige Lasten durch Engstellen, wie beispielsweise Brücken, Strassenübergänge oder Tunnels, insbesondere in Kurven, transportiert werden soll.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt ein Gesamtschema in der Draufsicht, Fig. 2 und 3 zeigen die prinzipielle Anordnung der erfindungsgemässen hydraulischen Aggregate in verschiedenen Stellungen. Fig. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform entsprechend Fig. 2 und 3, gleichfalls in Draufsicht, Fig. 6 und 7 zeigen in der gleichen Darstellung eine Ausführungsform, bei welcher die Schwenkachse seitlich verlagerbar ist.
Gemäss Fig. 1 stellt 1 den Schienenstrang in einer Kurve dar. Auf diesem Schienenstrang laufen zwei Gruppen von je zwei z. B. von Drehgestellen gebildeten Laufwerkeinheiten, 2,3 bzw. 4. 5, auf welchen die Last bzw. eine Ladebrücke abgestützt ist, deren Mittellinie mit 6 angedeutet ist. Die Last bzw. Ladebrücke ist beispielsweise auf je einer Laufwerkeinheit der Gruppe 2,3 und auf je einer Laufwerkeinheit der Gruppe 4,5 um fiktive vertikale Achsen verschwenkbar gelagert, wogegen sie auf der jeweils andern Laufwerkeinheit dieser Gruppe seitlich verschiebbar aufliegt. In der mit vollen Linien gezeichneten Lage 6 ist die Last um zwei Achsen 7,8 auf den Laufwerkeinheiten 3,4 schwenkbar gelagert.
Wenn nun diese Achsen auf den Laufwerkeinheiten 2,5 in den Stellungen 7'und 8'gewählt werden, so ergibt sich als Mittellinie der Last die Lage 6'. Werden die Achsen mit 7'auf der Laufwerkeinheit 2 und 8 auf der Laufwerkeinheit 4 gewählt, so ergibt sich als Mittellinie der Last'die Stellung 6".. Je nachdem, wie die Lage der Schwenkachsen gebildet wird, ladet somit in einer Kurve die Last an einem oder an beiden Fahrzeugenden oder in der Mitte mehr aus. Man ersieht daraus, dass bei der Beförderung langer Lasten, das ist also insbesondere bei Spezialtransporten, die freie Wahl der Lage der Schwenkachsen von grossem Vorteil ist.
In Fig. 2 und 3 sind zwei Laufwerkeinheiten 2, 3 dargestellt, wobei die Mittellinie der Last bzw. der Ladebrücke mit 9 bezeichnet ist. Diese zwei Laufwerkeinheiten 2,3 entsprechen beispielsweise den Laufwerkeinheiten der linken Gruppe in Fig. 1. Auf den Laufwerkeinheiten 2,3 sind zur einen Seite der Last bzw. der Ladebrücke zwei hydraulische Aggregate 10,11 mit horizontalen, senkrecht zur Fahrzeug- längsachse liegenden Achsen angeordnet, deren Kolben mit 12,13 bezeichnet sind. Auf der andern Seite der Last bzw. der Ladebrücke sind gleichfalls zwei hydraulische Aggregate 14,15 mit horizontalen, senkrecht zur Fahrzeuglängsachse liegenden Achsen auf den Laufwerkeinheiten 2, 3 gelagert, deren Kolben mit 16,17 bezeichnet sind.
Die Kolben greifen an der Last an, was durch zwischen diesen Kolben angeordnete, mit der Last verbundene Ansätze 18,19 angedeutet ist. Die hydraulischen Aggregate 10,11 sind durch eine Leitung 20 und die hydraulischen Aggregate 14, 15 durch eine Leitung 21 miteinander verbunden. Wenn nun die Last verschwenkt wird, so führen die Kolben 12,16 eine gleichsinnige Bewegung in der einen Richtung aus, was eine gleichsinnige Bewegung der Kolben 13,17 in der andern Rich-
EMI3.1
tive Achse 22 in der Mitte zwischen den Aggregatpaaren 10, 14 und 11,15, unter der Voraussetzung, dass die Kolbenflächen der hydraulischen Aggregate 10,11 bzw. 14,15 gleich gross sind. Sind z. B. die Kolbenflächen der Aggregate 10,14 kleiner als die Kolbenflächen der Aggregate 11,15, so liegt die fiktive Achse 22 näher bei den Aggregaten 11,15.
Die beiden von den Kolben 12,16 und von den Kolben 13,17 gebildeten Führungsstellen sind, wie die Zeichnung zeigt, auf verschiedenen Laufwerkeinheiten 2,3 angeordnet, welche beispielsweise le diglich aus Rahmen bestehen, in welchen in der gleichen Art wie bei Drehgestellen die Radachsen gelagert sind. Die Seitenkräfte, welche sich durch die Schwenkung in Kurven ergeben, werden somit auf zwei Laufwerkeinheiten aufgeteilt, obwohl diese nicht durch eine Zwischenbrücke od. dgl. miteinander in Verbindung stehen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 lediglich dadurch, dass an Stelle der beiden hydraulischen Aggregate 11,15 mehrere solche Aggregate auf den Laufwerkeinheiten angeordnet sind. Zu jeder Seite der Last sind auf der Laufwerkeinheit 3 Gruppen von je drei hydraulischen Aggregaten 23, 24, 25 und 26,27, 28 angeordnet. Durch Ven-
<Desc/Clms Page number 4>
tile 29, 30, 31 und 32, 33, 34 sind diese Aggregate zu- und abschaltbar.
Wenn beispielsweise nur die beiden Aggregate 24 und 27 eingeschaltet sind, während die andern Aggregate unter Vermittlung der Ventile 29,31 und 32,34 abgeschaltet sind, so liegt unter der Voraussetzung, dass die Kolbenflächen dieser Aggregate gleich gross sind wie die Kolbenflächen der Aggregate 10,14, die Schwenkachse gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3. Werden zwei weitere Aggregate, beispielsweise 25,28, zugeschaltet, so rückt die geometrische Schwenkachse 22 näher zur Laufwerkeinheit 3. Werden alle Aggregate 23,24, 25 und 26,27, 28 durch die Ventile 29,30, 31 und 32,33, 34 zugeschaltet, so rückt die geometrische Schwenkachse sehr nahe zur Laufwerkeinheit 3 und gelangt beispielsweise in die Stellung22'.
Naturgemäss kann auch die Laufwerkeinheit2 in gleicherWeise wie die Laufwerkeinheit 3 mehrere hydraulische Aggregate aufweisen, in welchem Fall die geometrische Schwenkachse auch zur Laufwerkeinheit 2 verschoben werden kann. Die Kolben der einander jeweils paarweise in Normalebenen zur Fahrzeuglängsachse gegenüberliegenden Aggregate 23,26 bzw. 24,27 bzw. 25, 28 weisen gleiche Grö- sse auf, jedoch können die Kolbenquerschnitte der Aggregate 23,24, 25 bzw. 27,27, 28 voneinander verschieden sein. Die Aggregatpaare 23,26 bzw. 24,27 bzw. 25,28 können auch in einer gemeinsamen, senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung stehenden Vertikalebene übereinanderliegen. In allen Fällen muss beim Abschliessen der Ventile 29,30, 31 und 32,33, 34 der Arbeitsraum des betreffenden abgeschlossenen Aggregates druckentlastet werden, damit sich dessen Kolben frei bewegen kann.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 dadurch, dass die Verbindungsleitungen 20 und 21 durch eine Querverbindungsleitung 35 miteinander verbunden sind, welche durch ein Ventil 36 abschliessbar ist. Bei offenem Ventil kann durch eine Pumpe 37 Druckflüssigkeit von der Verbindungsleitung 20 in die Verbindungsleitung 21 übergepumpt werden und umgekehrt. Wenn Druckflüssigkeit aus der Verbindungsleitung 20 in die Verbindungsleitung 21 übergepumpt wird, so wandern die Kolben 16,17 aus den Zylindern der hydraulischen Aggregate 14 und 15 heraus, während die Kolben 12,13 in die Zylinder der hydraulischen Aggregate 10 und 11 tiefereindringen. Die Längsachse 9 der Last bzw. der Ladebrücke wird somit seitlich in die Stellung 9a verlagert, und die geometrische Schwenkachse gelangt aus der Lage 22 in die Lage 22a.
In dieser Stellung wird dann das Ventil 36 wieder geschlossen, so dass nunmehr die Achse 22a als geometrische Schwenkachse wirkt.
Auf diese Weise kann somit die Last seitlich, d. h. quer zur Fahrzeuglängsachse verschoben werden.
Durch die Anordnung nach Fig. 4 und 5 können die geometrischen Schwenkachsen 22 in der Fahrzeuglängsrichtung verlagert werden. Diese Einstellung wird je nach der zu transportierenden Last für den geplanten Transport nach der Überlegung gewählt werden, welche Lage der Schwenkachsen die unschädlichsten Auswanderungen in Kurven ergibt. Wenn nun auf der Strecke Hindernisse auftreten, an welchen eine sperrige Last vorbeitransportiert werden muss, so kann durch die in Fig. 6 und 7 dargestellte Anord- nung die Last zeitweilig seitlich verschoben werden. Die Querverbindung 35 mit dem Ventil 36 und der Pumpe 37 kann naturgemäss in gleicher Weise auch bei einer Anordnung nach Fig. 4 und 5 vorgesehen sein.
Die Pumpe 37 und das Ventil 36 der Querverbindungsleitung 35 können auch durch den Winkelausschlag der Laufwerkeinheiten 2 bzw. 3 gegenüber der Mittellinie 9 der Last bzw. der Ladebrücke in dem Sinne gesteuert sein, dass die Pumpe 37 bei sich änderndem Winkelausschlag in Abhängigkeit von der Richtung und der Grösse der Änderung angetrieben wird, wobei das Ventil 36 bei sich änderndem Winkelausschlag geöffnet wird. In diesem Falle ist es möglich, auch bei gleich grossen Kolbenflächen der Aggregate 10 und 11 bzw. 14 und 15 eine Längsverschiebung der Schwenkachse 22 zu erreichen, wie sie ge- mäss Fig. 5 durch ungleiche Kolbenflächen bzw. Kolbenflächensummen erreicht wird.
Die Längsverschiebung der fiktiven Drehachse 22 bei gleichen Kolbenflächen sämtlicher hydraulischer Aggregate 10, 11,14, 15 ergibt sich dadurch, dass über die z. B. in Fig. 3 dargestellte Drehbewegung der Last bzw. der Ladebrücke relativ zu den Laufwerkeinheiten 2, 3 eine Seitenverschiebung der Last bzw. der Ladebrücke überlagert wird, welche Seitenverschiebung vom Gleisbogen automatisch gesteuert wird. Für diese Sei- tenverschiebung muss natürlich von den zur einen Fahrzeugseite liegenden Aggregaten 10,11 Druckflüssigkeit in die zur andern Fahrzeugseite liegenden Aggregate 14, 15 gepumpt werden, was durch die Pumpe 37 und das Ventil 36 (Fig. 6,7) möglich ist.
Wenn diese Seitenverschiebung in Abhängigkeit von der Krümmungsrichtung und dem Krümmungshalbmesser des Gleisbogens abwechselnd nach rechts bzw. nach links erfolgt, gelingt es, den fiktiven Drehzapfen in seiner verschobenen Lage zu erhalten. Da die hydraulischen Aggregate 10,11, 14,15 gleichen Konbenquerschnitt aufweisen, sind die von den einzelner Aggregaten auf die Laufwerkachsen ausgeübten Querkräfte gleich gross, so dass für die einzelnen Laufwer ke gleiche Entgleisungssicherheit entsteht.