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Druckmittelzylinder vorgesehen sind, die mit ihren Kolbenstangen einerseits und dem diesen abgekehrten Ende des Zylinders anderseits am Drehgestell bzw. einem von der Drehung des Drehgestells unbeeinflussten Teil des
Fahrzeuges (Fahrzeugaufbau) befestigt und deren jeweilige Zylinderräume gegenseitig durch Druckleitungen verbunden sind.
Querkupplungen dienen bekanntlich dazu, die Drehbewegungen von Gestellen so zu kuppeln, dass durch die wechselseitige Beeinflussung der Drehgestelle eine Verminderung der Spurkranzdrücke und des Anlaufwinkels von Schienenfahrzeugen erreicht wird.
Bekannt sind im wesentlichen vier Gruppen von Gestellkupplungen, u. zw. Gelenkkupplungen,
Querkupplungen, Diagonalkupplungen und Brückenkupplungen.
Querkupplungen bekannter Art sind beispielsweise in den österr. Patentschriften Nr. 225227 und Nr. 254939 beschrieben, bei welchen zwischen den einander zugekehrten Enden zweier benachbarter Drehgestelle ein quer zur Fahrtrichtung waagrecht angeordneter, von einem Arm des einen Drehgestells getragener Druckmittelzylinder vorgesehen ist, von welchem an beiden Enden des Zylinders nach aussen abstehende Stangen oder Stössel von einer Gabel des andern Drehgestells umfasst sind. Gemäss der österr. Patentschrift Nr. 225227 ist der Zylinder hydraulisch gesteuert und mit einem Steuerzylinder sowie einem Servoarbeitszylinder verbunden. Bei der
Ausführungsform nach der österr.
Patentschrift Nr. 254939 ist der Kolben eines pneumatischen Zylinders unterteilt, wobei die beiden Kolbenteile unter dem Einfluss einer dazwischen gelagerten Feder sowie des dort einströmenden Druckmittels stehen, wobei in der Zufuhrleitung ein von einem Gestänge gesteuerter Drehschieber gelegen ist, der an die die Stössel des Kolbens des Zylinders umfassenden Gabelenden angeschlossen ist. Beiden
Steuerungen haftet der Nachteil an, dass sie schwierig und störanfällig sind.
Bei Brückenkupplungen der üblichen Bauarten sind die einander zugekehrten Enden der benachbarten Drehgestelle über ein Gestänge'und eine in der Brücke gelagerte Torsionswelle verbunden. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist das hohe Gewicht des Gestänges, insbesondere bei grossen Drehzapfenabständen.
Durch die Schweizer Patentschrift Nr. 553680 ist ein Schienenfahrzeug mit Drehgestellen bekanntgeworden, die an hydraulische Zylindervorrichtungen angeschlossen sind, deren Zylinderräume durch hydraulische Verbindungsleitungen derart miteinander verbunden sind, dass eine Bewegung eines der Drehgestelle in einer Drehrichtung eine Bewegung des andern Drehgestells in entgegengesetzter Drehrichtung hervorruft. Die bekannte Vorrichtung weist als Mangel ein verhältnismässig kompliziertes, durch mindestens zwei Absperrorgane gesteuertes Leitungssystem auf.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Konstruktionen der Kupplungen eine im Aufbau der Hydraulik einfache und betriebssichere Querkupplung zu schaffen, bei welcher die Pumpenwirkung für das Druckmittel zum Beaufschlagen des Arbeitszylinders durch die Drehbewegung der Gestelle erzeugt wird. Um dieses Ziel zu erreichen, wird bei einer Querkupplung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass erfindungsgemäss in den Druckleitungen zwischen den Arbeitsräumen der Druckzylinder ein Wegeventil eingeschaltet ist, das bei Geradeausfahrt die beiden Arbeitsräume jedes Zylinders untereinander verbindet (kurzschliesst), bei Kurvenfahrt hingegen die gegensinnige Verbindung der Arbeitsräume herstellt.
Diese Konstruktion benötigt lediglich zwei diagonal gegenüberliegende Zylinder, deren Beaufschlagung davon abhängt, ob die Arbeitsräume untereinander oder kreuzweise verbunden sind. Diese Wechselsteuerung ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung der Steuerelemente gegenüber den bekannten Konstruktionen und gestattet die Verwendung bewährter Standard-Bauelemente der Hydraulik, die sich auch im rauhen Betrieb der Bauindustrie gut bewährt haben. Es wird kein Raum wie bei andern Querkupplungen verbaut, der z. B. bei Dieselloks für zentrale Brennstoff-Behälter oder bei E-Loks für tiefliegende Bauteile benötigt wird. Weiters können praktisch beliebig grosse Drehzapfenentfernungen überbrückt werden.
Schliesslich erfordert die Fertigung keinerlei Neuinvestitionen, sondern beschränkt sich auf die Montage von handelsüblichen Bauteilen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Querkupplung dargestellt ist. Es zeigen in vereinfachter Darstellung Fig. l die zu kuppelnden Enden zweier benachbarter Drehgestelle mit der erfindungsgemässen Querkupplung bei Geradeausfahrt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 1II-III der Fig. l in grösserem Massstab, Fig. 4 einen Schnitt durch das elektromagnetische Wegventil und Fig. 5 die Kupplung dreier zweiachsiger Drehgestelle in schaubildlicher Darstellung.
Bei dem in Fig. l bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die benachbarten Fahrgestelle, von welchen lediglich die einander zugekehrten Enden dargestellt sind, mit--l und 2--bezeichnet. Jedes dieser beiden
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Kolbenstange--6 bzw 6'--eines Kolbens--7 bzw. 7'--eines doppeltwirkenden Druckzylinders--8 bzw. 8'--angelehnt ist, von welchem das der Kolbenstange--6 bzw. 6'--abgekehrte Ende allenfalls unter Zwischenschaltung eines Federtopfes--9--, wie beim Zylinder--8'--dargestellt ist, an einer Brücke
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- angelenkt ist.
Die beiden Druckzylinder-8, 8'--sind in ihrer Anordnung einander diametral und spiegelbildlich gelegen, wobei die Arbeitsräume-11, 11'--durch eine Druckleitung--12--und die Arbeitsräume --13, 13'-- durch eine Druckleitung --14-- mit flexiblen Schlauchanschlüssen verbindbar
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--16-- ausgestattetLeitungen--12, 14-eines jeden Druckzylinders--8, 8'--untereinander verbunden sind, wogegen in der andern Stellung, in welcher der Teil--Y--wirksam ist, jede der beiden Leitungen durchgehend offen ist, so dass die beiden Druckzylinder--8, 8'--, wie oben erwähnt, kommunizieren.
Jeder der beiden Druckzylinder--8, 8'--ist mit einem berührungslosen Magnetschalter--18 bzw.
18'--ausgestattet, dem zwei im Abstand voneinander am Kopf träger --4 bzw. 5-- jedes Drehgestells --1 bzw. 2--allenfalls verstellbar angebrachte Permamentmagnete--19, 20 bzw. 19', 20'--zugeordnet sind.
Diese befinden sich bei Normalstellung der Kupplung, d. h. bei Stellung der Fahrgestelle --1, 2-- im geraden Gleis, symmetrisch, d. h. in gleichen Abständen vom Magnetschalter--18 bzw. 18'--entfernt.
Die Funktionsweise der beschriebenen Querkupplung ist nachstehend an Hand einer Bogeneinfahrt aus der Geraden in eine Rechtskurve gesehen in Fahrtrichtung, die mit Pfeil A angedeutet ist, geschildert.
Bei der Geradeausfahrt befindet sich das elektromagnetische Wegeventil --15-- in der in Fig. 4 gezeigten Stellung und der Sinuslauf kann sich ungehindert ausbilden, da die Hydraulikzylinder--8 und 8'--sich gegenseitig nicht beeinflussen können.
Der Abstand a der beiden Permanentmagnete-19, 20 bzw. 19', 20'--kann so eingestellt werden, dass ab einem bestimmten Querausschlag des Drehgestellkopfträgers--4--der auf dem Zylinder --8-- montierte berührungslose Magnetschalter--18--anspricht und die Querkupplung wirksam wird.
Durch die Ausdrehbewegung des Drehgestells wird jeweils ein Permanentmagnet--19 bzw. 20-mit dem berührungslosen Magnetschalter--18--zur Deckung gebracht und das Wegeventil --15-- spricht durch Schliessen des strichliert angedeuteten Stromkreises an, wobei es in die Stellung Y bewegt wird. Dann sind die beiden Zylinder-8 und 8'--miteinander verbunden ; das hintere Drehgestell würde ohne Kupplung mit der vorderen Achse an der linken Schiene zum Anlauf kommen.
Dadurch wird der Kolben--7--des jeweils an Brücke und Drehgestell angelenkten doppeltwirkenden Hydraulikzylinders--8--ausgezogen und presst das Druckmittel durch die Druckleitung--12--, wodurch seinerseits das vordere Drehgestell in Sehnenstellung gedrückt wird und dadurch den führenden Radsatz entlastet.
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Magnetschalter des nachlaufenden Drehgestells in Funktion gesetzt, wobei sich folgende Vorteile ergeben :
Die bei Bogeneinfahrt auftretenden dynamischen Seitenstösse wirken nur auf das vorlaufende Drehgestell und können nicht die Hydraulik-Anlage belasten und das nachlaufende Drehgestell beeinflussen. Gegebenenfalls kann dann nach entsprechenden Versuchen auf den Federtopf--9-verzichtet werden.
Bei jedem Drehgestellfahrzeug ohne Querkupplung ist im Bogen der Verdrehwinkel der Gestelle gegen die Längsachse mit guter Annäherung beim hinteren Drehgestell doppelt so gross wie beim vorderen. Auch bei der Ausführung mit Querkupplung erreicht man bei der Einstellung des Abstandes a der Pemanentmagnete--19, 20 bzw. 19', 20'--daher eine grössere geometrische Ansprechempfindlichkeit des berührungslosen Magnetschalters - 18 bzw. 18'--. Damit können sich auch reine Querschwingungen des Drehgestells frei ausbilden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erfolgt die Kopplung nicht über eine Brücke, sondern über das mittlere Drehgestell. Zu diesem Zweck sind die beiden Druckzylinder--8, 8'--mit ihren der Kolbenstange - 6 bzw. 6'--abgekehrten Enden an diagonal gegenüberliegenden Enden der Kopfträger--22, 23-- angelenkt, während die Enden der Kolbenstangen--6, 6'--an die mittigen Konsolen--3 bzw. 3'--der benachbarten Kopfträger--4, 5--der äusseren Drehgestelle --1, 2-- angeschlossen sind. Ansonsten ist die Anlage die gleiche wie bei der vorher beschriebenen Anordnung für zwei Drehgestelle.
Obwohl die beschriebenen Steuerungen vorzugsweise für eine hydraulisch wirkende Anlage bestimmt sind, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, eine pneumatische Steuerung vorzusehen.
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