Einrichtung an Eisenbahnfahrzeugen zur Führung von Drehgestellen oder Einzelachsen.
Es sind bereits Einrichtungen an Eisen bahnfahrzeugen zur Führung von Drehge stellen oder Einzelachsen bekannt, bei denen
Steuervorrichtungen mittelst Servomotoren die Achsen während des Kurvenfahrens und schon in den Ubergangskurven in selbsttätiger
Weise und proportional zum Erümnmngs- halbmeser der Kurve in gewünschter Weise in bezug auf die senkrechte Mittelebene des
Fahrzeuges einstellen, damit-die auftreten den Reaktionen zwischen den Schienen und den Spurkränzen auf das geringste Mass herabgesetzt werden.
Anordnungen dieser
Art erfordern einen Drehzapfen, der in einer senkrechten Ebene liegt und zwischen dem
Fahrgestell des Fahrzeuges und der Achse oder des Drehgestelles selbst angeordnet ist, damit es letzteren ermöglicht wird, ihre Lage mit Bezug auf das Fahrgestell selbst zu ändern.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrieh- tung an Eisenbahnfahrzeugen zur F hrung von Drehgestellen oder Einzelachsen mit hydraulischem Servomotor und mit am Fahr zeugrahmen angeordneten, mit den Schienen zusammenarbeitenden Fühlern. Zweck der
Erfindung ist, eine Einrichtung dieser Art zu schaffen, welche beim Durchfahren von
Kurven rasch die angestrebte Einstellung g der Achsen oder des Drehgestelles bewirkt.
Diesbezüglich ist folgendes zu beachten : Der
Abstand zwischen der am äussersten Ende des
Fahrgestelles eines Eisenbahnfahrzeuges an gebrachten Fühlern und der zugeordneten
Achse ist gegeben und er kann ein gewisses
Mass, welches seiner Grössenordnung nach der sogenannten Ausladung des Fahrzeuges oder der Uberhängung über die Achse hinaus entspricht, nicht überschreiten. Um nun bei allen Fahrgeschwindigkeiten und besonders bei einer grossen, durch die Fiihler eingeleite- ten und durch den Servomotor mit erheb- licher Kraft zu bewirkenden Kurveneinstel- lung der Fahrachse zu erzielen, steht mithin n nur eine beschränkte Zeit zur Verfügung, und zwar ist diese Zeit umso kleiner, je grosser die Fahrgeschwindigkeit ist.
Um nun beim Kurvenfahren die gewünschte Einstel- lung in relativ kurzer Zeit sicher zu gewähr- leisten, muss zu einer besondern Ausführung der Verbindung des Servomotors mit dessen Steuerventil, selbstverständlich mit der nat- wendigen Rückführung geschritten werden.
Diese besondere Ausführungsart bildet nun den Gegenstand vorliegender Erfindung, ge mäss der das Steuerventil in den Servomotorkolben selbst eingebaut und in der Mittellage des Servomotors eine negative Uberdeokung der Steuerkanten vorgesehen ist. Ferner neh- men gemäB vorliegender Erfindung im Steuerventil und Servomotorkolben vorgesehene Durchlasskanale für das Servomotorbetriebsmittel bis auf die für die Festigkeit des Steuerventils und Servomotorkolbens notwen digen Wandstärken und Stege deren ganzen Querschnitt ein, so dass der Druckverlust in diesen KanÏlen relativ klein ist, umsomehr, als letztere infolge der Anordnung des Steuerventils im Servomotorkolben auch verhältnismässig kurz ausfallen.
Dadurch, dass eine negative Überdeckung der Steuerkanten vorgesehen ist und die Kanäle verhältnismässig gro¯ sind, tritt bei einer plötzlichen Verschiebung des Steuerventils ein wirklich stossartiges Ansteigen des För- derdruckes der Pumpe ein. was eine sehr plötzliahe und rasche Bowegung des Servomotorkolbens nach sich zieht. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die gestellte, schwierige Aufgabe nicht nur in einfacher Weise, sondern auch restlos zu lösen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in zum Teil vereinfachter Darstellung veranschaulicht. Es ist : Fig. 1 ein Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 4, in welchem der Servomotor und im Zusammenhang mit diesem vorgesehene Steuerteile der Achsfiihrung gezeigt sind ;
Fig. 2 ist eine Kopfansicht der Achsführung, und
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 4 ;
Fig. 4 ist ein Grundriss, und
Fig. 5 ein in einem gr¯¯eren Massstab ge zeichneter Längsschnitt durch den Servomotor und das in dessen Kolben eingebaute Steuerventil :
Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie RIVI der Fig. 5,
Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5, und
Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 5 ;
Fig. 9 ist ein Gesamtschema, welches im Grundriss die Führung eines Eisenbahnfahr- zeuges mit zwei drehbar angeordneten Einzelachsen veranschaulicht.
An jedem Ende des Eisenbahnfahrzeuges sind zu äusserst am Fahrgestell zwei als kleine Rollen ausgebildete Fühler 1 vorgesehen, die jedoch in Fig. 9 der Einfachheit halber nicht gezeichnet sind. In Verbindung mit jeder Fühlerrolle 1 sind zwei durch ein Universalgelenk verbundene Stangen 2,3 und ein, e Feder 2'vorgesehen, wobei letztere die Rolle 1 gegen die Schiene 40 presst und d trotz Wagenfederspiel fortwährend das Anliegen der Rolle auf der Schiene gewahr- leistet. Mit der Stange 3 ist ein Hebel 4 starr verbunden, der. auf eine Stange 5'eines auch noch eine Feder 5 aufweisenden Kataraktes 8'einwirkt. Dieser bildet ein elasti- sches Glied.
Die Stange 3 ist in Lagern 3' geführt die mit dem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) starr verbunden sind. Die einem Rollenpaar 1 zugeordneten zwei Katarakte 8'wirken auf einen Hebel 6 ein, der starr mit einer drehbar angeordneten Welle 7 verbunden ist. Mit dieser Welle 7 ist ein zweiter Hebel 9 starr verbunden, der durch eine Stange 10 mit einem Doppelhebel 11 verbunden ist. Letzierer ist um eine Achse 12 2 schwenkbar angeordnet, sowie an dem dem Angriffspunkt der Stange 10 gegen überliegenden Ende gelenkig mit der Verlängerung des Steuerventils 13 eines Servomotors 14 verbunden. Das Steuerventil 13 ist in den Servomotorkolben 15 selbst verlegt.
Wie deutlich in Fig. 5 gezeichnet ist, in welcher das Steuerventil 13 in der Lage gezeigt ist, die dasselbe beim Befahren gerader Strecken einnimmt, ist eine negative Überdeekung der Steuerkanten 16,17 vorgesehen. Der Servomotor 14 ist in nicht gezeichneter Weise mit dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen festverbun- den. Der Servomotorkolben 15 steht in der in Fig. 4 dargestellten Weise mit dem Achs rahmeii 18 in Wirkungsverbindung, von dem nur ein ganz kleiner Teil gezeichnet ist. Diese Wirkungsverbindung wird durch eine am Rahmen 18 vorgesehenen Ansatz 19 bewirkt, dessen freies Ende in ein im Servomotorkolben 15 gelagertes Kugelgelenk 20 ragt.
An das linke Ende des Servomotors 14 ist eine dessen Betriebsmittel, vorzugsweise Druckol, liefernde Pumpe 21 befestigt, die ihren Antrieb über ein Getriebe 23 (Fig. 1) von einem Motor 22 erhält. Diese Pumpe 21 saugt bl aus einem Sammelraum 24 (Fig. 1) an und fördert in einen Raum 25 (Fig. 5), von wo das Drucköl in Kanäle 26 von dem in Fig. 6 gezeigten Querschnitt gelangt.
In der in Fig. 5 gezeigten Lage des Steuerventils 13 tritt das Druckol zufolge der negativen Überdeokung der Steuerkanten 17,16 aus den Kanälen 26 vorerst in einen Ringkanal 27 und von dort in einen Hohlraum 28 des Servomotorkolbens 15 über, um dann durch einen Kanal 29 des Steuerventils 13, eine Offnung 30 des Servomotorkolbens 15 und eine Abflussöffnung'31 wieder in den Sammelraum 24 zu gelangen.
Der Ringraum 27 steht durch einen Kanal 32 mit einem Raum 33 in Verbindung, der auf der einen Seite von der rechten Endfläehe des Servomotorkolbens 15 begrentzt wird. Die Kanäle 26,32 und 29 haben einen grossen freien DurchfluBquerschnitt, indem sie bis a. uf die für die Festigkeit des Servomotorkolbens 15 bezw. Steuerventils notwendigen Wandstärken und Stege den ganzen Querschnitt des Kolbens bezw. Ventils ausnutzen, so dass das Fördervolumen der Pumpe 21 gro¯ gewÏhlt werden kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende :
Infolge Versehens der Katarakte 8'mit den Federn 5. die in das die Bewegung der Fiihlerrollen 1 auf das Steuerventil 13 über- tragende Gestänge eingeschaltet sind, wird unter allen Umständen erreieht, dass die unvermeidlichen Untersehiede in der Schienen- spur (bekanntlich beträgt auf dem Kontinent die zulässige Spanne beim Verlegen des Gelei- ses 1 cm : 1435 bis 1445 mm) beim Fahren auf geraden Strecken kein Ansprechen des Servomotors 14 hervorrufen können.
Der Hebel 6 wird dabei lediglieh von beiden Katarakten 8', die auf ihn einwirken können, so beeinflu¯t, dass er praktisch in seiner Mittellage verbleibt. Erst eine eindeutige, massgebliche Bewegung der Fühlerrollen 1 in einer bestimmten Richtung beim Befahren von Ubergangs- kurven ist im Stande, den Hebel 6 so stark in einer entsprechenden Richtung zum Ausschwingen zu bringen, dass auch das Steuerventil 13 eine eindeutige Bewegung ausführt, die sieh dann sofort bewegungseinleitend f r den Servomotorkolben 15, und damit für den Achsrahmen 18, auswirkt.
Wird zum Beispiel in die in Fig. 9 gezeichnete Ubergangs- kurve 34 eingefahren, so bedingt das ein Ausschwingen der Hebel 6,9 und 11 im Uhr- zeigerdrehsinn. Das Steuerventil 13 wird infolgedessen, wenn auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen wird, nach reahts bewegt. Das hat zur Folge, dass die Steuerkante 17 überdeckt und das Drucköl am Überfliessen aus den Kanälen 26 in den Ringkanal 27 verhindert wird, während Druckol aus dem Raume 33 ungehindert an der Steuerkante 16 vorbei durch den Kanal 29 und die Offnung 30 zur zur Abflussöffnung 31 gelangen kann.
Es tritt daher ein wirklich stossartiges Ansteigen des Förderdruckes der Pumpe 21 und somit des Druckes im Raume 25 ein, was in Verbindung mit dem grossen geforderten Volumen eine sehr plötzliche und rasche Bewegung des Servomotorkolbens 15 nach rechts bedingt.
Der Achsrahmen 18 wird entsprechend rasch vers-'ellt, so dass gleich beim Einfahren in die Kurve die angestrebte Kurveneinstellung der Fahrzeugachsen vollkommen erreicht wird.
Bei einem Aussehwingen des Hebels 6 nach links wird das Steuerventil 13 nach links bewegt und die Kante 16 überdeekt, so dass nun im Raume 33 ein stossartiges Ansteigen des Druekes erfolgt, was ein plötzliches, rasches Bewegen des Servomotorkolbens 15 nach links bewirkt.
Handelt es sich um die Führung von zweiachsigen Drehgestellen, so ist in genau derselben Weise wie in bezug auf den Achsrahmen 18 beschrieben wurde, eine Wirkungs- verbindung des um eine senkreehte Achse drehbaren Rahmens des Drehgestelles mit dem Servomotorkolbens 15 herzustellen, während die Ausbildung der eigentlielhen Aehs- führung dieselbe bleibt, wie vorstehend be schrieben wurde.