CH626300A5

CH626300A5 -

Info

Publication number: CH626300A5
Application number: CH256678A
Authority: CH
Inventors: Bruno Meier
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1981-11-13
Also published as: FR2419202B1; GB2015954B; GB2015954A; DE2811589C2; FR2419202A1; SE434247B; ES476861A1; ATA925678A; SE7902105L; AT359550B; BE874685A; DE2811589A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit Drehgestellen, welche durch eine Querkupplung gekuppelt sind, die im wesentlichen querliegend angeordnete, mit einem Druckmittel beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Aggregate enthält, welche, über Druckleitungen zusammenwirkend, an den einander zugekehrten, inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkt und - zu deren Drehung in entgegengesetztem Drehsinn je um eine vertikale Achse gegenüber dem Fahrzeugkasten geeignet - mit dem Fahrzeugkasten oder einem dritten Drehgestell verbunden sind. The invention relates to a rail vehicle with bogies, which are coupled by a cross coupling, which contains piston-cylinder assemblies which are arranged essentially transversely and can be acted upon by a pressure medium and which, interacting via pressure lines, are articulated on the mutually facing inner ends of the bogies to be coupled and - are suitable for their rotation in the opposite direction of rotation, each about a vertical axis with respect to the vehicle body - connected to the vehicle body or to a third bogie.

Bei einem bekannten Schienenfahrzeug der genannten Art ist jedes der inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle mit zwei Kolben-Zylinder-Aggregaten versehen, welche je mit gegen die Längsmittelebene des betreffenden Drehgestelles geneigten Längsachsen angeordnet sind (DE-PS 24 36 848). Bei dieser bekannten Anordnung liegen somit die Angriffspunkte der zwischen den beiden zu kuppelnden Drehgestellen zu übertragenden Querkupplungskräfte je im Schnittpunkt der Längsachsen der Aggregate, welcher vorzugsweise auf die Höhe der Schienenoberkante verlegt wird. Die bekannte Anordnung ergibt günstige Platzverhältnisse im Raum zwischen den zu kuppelnden Drehgestellen; ein relativ grosser Teil dieses Raumes steht für die Aufnahme weiterer Einbau-teile zur Verfügung. In a known rail vehicle of the type mentioned, each of the inner ends of the bogies to be coupled is provided with two piston-cylinder units, which are each arranged with inclined longitudinal axes against the longitudinal center plane of the bogie in question (DE-PS 24 36 848). In this known arrangement, the points of application of the transverse coupling forces to be transmitted between the two bogies to be coupled are each at the intersection of the longitudinal axes of the units, which is preferably moved to the height of the rail top edge. The known arrangement provides favorable space in the space between the bogies to be coupled; a relatively large part of this space is available for accommodating further installation parts.

Die bekannte Anordnung erfordert allerdings eine sehr genaue Ausrichtung der gegen die Längsmittelebene geneigten Aggregate, welche, insbesondere bei schräg-diagonaler Anordnung, einen nicht unbeträchtlichen Anteil des Raumes zwischen den Drehgestellen beanspruchen. Die bekannte Anordnung erfordert ausserdem relativ grosse Kolbenkräfte, welche, insbesondere bei grossem Drehgestellabstand, ein Vielfaches der eigentlichen, theoretisch in der Mitte des Fahrzeuges zu übertragenden, ideellen Querkupplungskraft betragen kann. However, the known arrangement requires a very precise alignment of the aggregates inclined against the longitudinal center plane, which, particularly in the case of an oblique-diagonal arrangement, take up a not inconsiderable proportion of the space between the bogies. The known arrangement also requires relatively large piston forces, which, particularly with a large bogie spacing, can be a multiple of the actual ideal cross-coupling force that is theoretically to be transmitted in the center of the vehicle.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der bekannten Anordnung, mit dem Ziel, eine Querkupplungsanordnung mit gegenüber bisherigen Anordnungen noch geringerem Platzbedarf zu schaffen und die für die Uebertragung der Querkupplungskräfte erforderlichen Kolbenkräfte und damit die Beanspruchung der Kolben-Zylinder-Aggregate sowie der damit zusammenwirkenden Verbindungsteile möglichst klein zu halten. The invention relates to a further development of the known arrangement, with the aim of creating a cross-coupling arrangement with an even smaller space requirement than previous arrangements and the piston forces required for the transmission of the cross-coupling forces and thus the stress on the piston-cylinder units and the connecting parts interacting therewith as small as possible to keep.

Dieses Ziel wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die an den inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit mindestens zwei entsprechend angeordneten, je an einem der einander abgekehrten, äusseren Enden dieser Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregaten gekoppelt sind, wobei die je dem gleichen Drehgestell zugeordneten Aggregate über Verbin2 This object is achieved according to the invention in that the piston-cylinder units articulated on the inner ends of the bogies to be coupled are coupled with at least two correspondingly arranged piston-cylinder units, each articulated on one of the opposite ends of these bogies , with the units assigned to the same bogie using Verbin2

s s

10 10th

IS IS

2« 2 «

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

626300 626300

dungsleitungen so zusammenwirken, dass auf die beiden Enden des betreffenden Drehgestelles entgegengesetzt gerichtete Querkräfte übertragbar sind, und dass ferner die wirksamen Kolbenflächen dieser Aggregate entsprechend einem Verhältnis bemessen sind, welches im wesentlichen dem Verhältnis der Abstände der Uebertragungspunkte dieser Querkräfte von der Quermittelebene des Fahrzeugkastens umgekehrt proportional ist. Cables cooperate so that oppositely directed transverse forces can be transmitted to the two ends of the bogie in question, and that the effective piston areas of these units are dimensioned according to a ratio which is essentially inversely proportional to the ratio of the distances of the transmission points of these transverse forces from the transverse median plane of the vehicle body is.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Aggregate resultieren die an den zu kuppelnden Drehgestellen angreifenden Querkräfte in zwei gleich grossen, in der gleichen Wirkungslinie einander entgegengerichteten ideellen Querkupp-lungskräften, deren gemeinsamer Uebertragungspunkt in dem hierfür theoretisch günstigsten Bereich der Quermittelebene des Fahrzeugkastens liegt. Dadurch heben sich die auf den Fahrzeugkasten bzw. auf das dritte Drehgestell einwirkenden Querkräfte sowie die Momente aus diesen Querkräften gegenseitig auf. Entsprechend bleibt die zur Uebertragung von Gewicht und Zugkraft dienende Verbindung zwischen den Drehgestellen und dem Fahrzeugkasten von Querkupplungs-kräften unbeeinflusst, was insbesondere für drehzapfenlose Fahrzeuge von Vorteil ist. As a result of the arrangement of the units according to the invention, the transverse forces acting on the bogies to be coupled result in two ideal cross-coupling forces of equal magnitude, which are opposed to one another in the same line of action and whose common transmission point lies in the theoretically most favorable area of the transverse central plane of the vehicle body. As a result, the transverse forces acting on the vehicle body or on the third bogie and the moments resulting from these transverse forces cancel each other out. Correspondingly, the connection between the bogies and the vehicle body serving to transmit weight and tractive force remains unaffected by transverse coupling forces, which is particularly advantageous for vehicles without a pivot.

Nach einer für die Stabilität und Laufruhe des Fahrzeuges besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können die Kolben-Zylinder-Aggregate so angeordnet sein, dass die Wirkungslinien der je in das gleiche Drehgestell einzuleitenden Querkräfte in einer vom äusseren nach dem inneren Ende des betreffenden Drehgestells nach unten geneigten Ebene liegen. According to an embodiment of the invention which is particularly advantageous for the stability and smooth running of the vehicle, the piston-cylinder units can be arranged in such a way that the lines of action of the transverse forces to be introduced into the same bogie in each case incline downward from the outer towards the inner end of the bogie in question Level.

Um eine statisch ideale Übertragung der Querkräfte zu erzielen, ist es zweckmässig, wenn die geneigte Ebene die Quermittelebene des Fahrzeugkastens zumindest annähernd auf der Höhe der Schienenoberkanten schneidet. In order to achieve a statically ideal transfer of the transverse forces, it is expedient if the inclined plane intersects the transverse central plane of the vehicle body at least approximately at the height of the top edges of the rails.

Zur Anpassung an bestehende Platzverhältnisse, welche z.B. die Verwendung horizontal angeordneter Kolben-Zylinder-Aggregate nicht zulassen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mindestens eines der an jedem der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit einem am gleichen Drehgestellende angelenkten, zweiten Kolben-Zylinder-Aggregat zusammenwirken, wobei diese beiden Aggregate zur Übertragung von Komponenten einer ideellen Kraft bestimmt sind, welche der in Grösse und Lage vorbestimmten, in das betreffende Drehgestellende einzuleitenden Querkraft entspricht. To adapt to existing space conditions, e.g. not allow the use of horizontally arranged piston-cylinder units, in a further embodiment of the invention, at least one of the piston-cylinder units articulated on each of the bogies to be coupled can interact with a second piston-cylinder unit articulated on the same bogie end Both units are intended for the transmission of components of an ideal force which corresponds to the transverse force predetermined in size and position and to be introduced into the relevant bogie end.

Dabei werden besonders günstige Verhältnisse für die Querkraftübertragung erzielt, wenn die am gleichen Drehgestellende angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit gegen die Längsmittelebene des Drehgestelles geneigten Längsachsen angeordnet sind, deren Schnittpunkt in der geneigten Ebene liegt. Die für die Übertragung der Querkraftkomponenten bestimmten Aggregate können daher in nahezu beliebigen Einbaulagen in irgendwelchen dazu geeigneten, freien Partien zwischen den Drehgestellen und dem Fahrzeugkasten bwz. dem dritten Drehgestell, praktisch unabhängig von der Lage des eigentlichen theoretischen Übertragungspunktes angeordnet und auf diesen vorbestimmten Übertragungspunkt hin zentriert werden. Particularly favorable conditions for the transfer of lateral force are achieved if the piston-cylinder units articulated on the same bogie end are arranged with longitudinal axes inclined against the longitudinal center plane of the bogie, the intersection of which lies in the inclined plane. The units intended for the transmission of the transverse force components can therefore or in almost any installation position in any suitable free areas between the bogies and the vehicle body. the third bogie, practically independent of the position of the actual theoretical transmission point and centered on this predetermined transmission point.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen, anhand derer die Erfindung erläutert wird. Es zeigt: Further details of the invention result from the exemplary embodiments shown schematically in the drawing, on the basis of which the invention is explained. It shows:

Fig. 1 ein erfindungsgemäss ausgestattetes Schienenfahrzeug mit zwei Drehgestellen in einer Ansicht mit Teil-Längsschnitt, 1 is a rail vehicle equipped according to the invention with two bogies in a view with partial longitudinal section,

Fig. 2 den Horizontalschnitt II-II aus der Fig. 1, 2 shows the horizontal section II-II from FIG. 1,

Fig. 3 ein Schienenfahrzeug in einer anderen Ausführungsform in einer Ansicht mit Teil-Längsschnitt, 3 shows a rail vehicle in another embodiment in a view with partial longitudinal section,

Fig. 4 den Horizontalschnitt IV-IV aus der Fig. 3, 4 shows the horizontal section IV-IV from FIG. 3,

Fig. 5 den Querschnitt V-V aus der Fig. 3, 5 shows the cross section V-V from FIG. 3,

Fig. 6 ein Schienenfahrzeug mit drei Drehgestellen in einem Teillängsschnitt, 6 shows a rail vehicle with three bogies in a partial longitudinal section,

Fig. 7 den Horizontalschnitt VII-VII aus der Fig. 6, Fig. 8 ein weiteres Schienenfahrzeug in einer abgewandelten Ausführungsform in einem Teil-Längsschnitt, und Fig. 9 den Horizontalschnitt IX-IX aus der Fig. 8. 7 shows the horizontal section VII-VII from FIG. 6, FIG. 8 shows another rail vehicle in a modified embodiment in a partial longitudinal section, and FIG. 9 shows the horizontal section IX-IX from FIG. 8.

In der Zeichnung sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 sind einige der in Wirklichkeit innerhalb des Fahrzeuges angeordneten Teile der Querkupplung ausserhalb des Fahrzeuggrundrisses dargestellt. In the drawing, similar parts are provided with the same reference numerals. 2 shows some of the parts of the cross coupling that are actually arranged inside the vehicle outside the vehicle floor plan.

Das Schienenfahrzeug nach Fig. 1 und 2 enthält einen Fahrzeugkasten 1, der gefedert auf zwei Drehgestellen 2 und 3 abgestützt ist. Diese sind, je um eine vertikale Achse 4 drehbar, mit dem Fahrzeugkasten 1 über eine nicht gezeichnete Einrichtung zum Übertragen von Zug- und Bremskräften mit dem Fahrzeugkasten 1 verbunden. Beim dargestellten Beispiel ist für die Zugkraftübertragung eine Tiefzugvorrichtung - mit ideellen Achsen 4 - angenommen. Es versteht sich, dass stattdessen auch materielle Drehzapfen zur Zugkraftübertragung vorgesehen sein können. 1 and 2 contains a vehicle body 1 which is spring-supported on two bogies 2 and 3. These are each rotatable about a vertical axis 4 and connected to the vehicle body 1 via a device (not shown) for transmitting tensile and braking forces to the vehicle body 1. In the example shown, a deep-drawing device - with ideal axes 4 - is assumed for the transmission of tractive force. It goes without saying that material pivot pins can also be provided for the transmission of tractive force instead.

Die Drehgestelle 2 und 3 weisen je einen Rahmen 5 auf, welcher gefedert auf Achslagern 6 zweier Radsätze 7 und 8 abgestützt ist. Die beiden Drehgestelle 2 und 3 sind gemäss Fig. 2 durch eine Querkupplung 9 verbunden, welche zwei Paar horizontal querliegend angeordnete, doppelwirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregate 11, IIa und 12,12a enthält, von denen jedes einen Kolben mit einer beidseitig aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange 13 bzw. 14 aufweist. Entsprechend weist jeder Kolben für beide Hubrichtungen gleich grosse wirksame Kolbenflächen F auf. Die Kolbenstangen 13 und 14 sind an den einander zugekehrten inneren Drehgestellenden bzw. an den einander abgekehrten äusseren Drehgestellenden je an einer Konsole 15 bzw. 16 räumlich beweglich angelenkt. Entsprechend sind die Zylinder je an einer am Fahrzeugkasten 1 angeordneten Konsole 17 bzw. 18 räumlich beweglich angelenkt. Die je am gleichen Rahmen 5 angeordneten Konsolen 15 und 16 sind gegeneinander diagonal versetzt, um identische Drehgestelle 2 und 3 zu erhalten. Es versteht sich, dass anstelle einer hydraulischen eine entsprechende, gesteuerte pneumatische Einrichtung verwendet werden kann. The bogies 2 and 3 each have a frame 5, which is spring-loaded on axle bearings 6 of two wheel sets 7 and 8. The two bogies 2 and 3 are connected according to FIG. 2 by a cross coupling 9, which contains two pairs of horizontally arranged, double-acting hydraulic piston-cylinder units 11, IIa and 12, 12a, each of which has a piston with a piston on both sides Cylinder rod 13 or 14 led out. Accordingly, each piston has the same effective piston areas F for both stroke directions. The piston rods 13 and 14 are each articulated spatially movably on a bracket 15 or 16 on the mutually facing inner bogie ends or on the facing outer bogie ends. Accordingly, the cylinders are each articulated in a spatially movable manner on a console 17 or 18 arranged on the vehicle body 1. The brackets 15 and 16 arranged on the same frame 5 are mutually diagonally offset in order to obtain identical bogies 2 and 3. It goes without saying that a corresponding, controlled pneumatic device can be used instead of a hydraulic one.

Die inneren Aggregate 11 und IIa sind miteinander durch zwei Druckleitungen 21 und 22 kreuzweise gekuppelt, die so an ihre Zylinderräume angeschlossen sind, dass eine Drehbewegung eines der Drehgestelle 2 oder 3 um die Achse 4 im Uhrzeigersinn eine entsprechende Drehbewegung des anderen Drehgestelles 3 bzw. 2 um dessen Achse 4 gegen den Uhrzeigersinn hervorruft, und umgekehrt. Die Aggregate 11 und IIa sind ausserdem je mit dem am gleichen Drehgestell 2 bzw. 3 angeordneten äusseren Aggregat 12 bzw. 12a über zwei Verbindungsleitungen 23 und 24 kreuzweise gekuppelt, welche so an die betreffenden Zylinderräume angeschlossen sind, dass die auf die beiden Enden des gleichen Drehgestelles 2 bzw. 3 zu übertragenden Querkräfte entgegengesetzt gerichtet sind. The inner units 11 and IIa are cross-coupled to one another by two pressure lines 21 and 22, which are connected to their cylinder chambers in such a way that a rotary movement of one of the bogies 2 or 3 about the axis 4 in a clockwise direction corresponds to a corresponding rotary movement of the other bogie 3 or 2 around its axis 4 counterclockwise, and vice versa. The units 11 and IIa are also each cross-coupled to the outer unit 12 or 12a arranged on the same bogie 2 or 3 via two connecting lines 23 and 24, which are connected to the relevant cylinder chambers in such a way that the two ends of the same Bogie 2 or 3 to be transmitted transverse forces are directed in opposite directions.

Die Druckleitungen 21 und 22 sind über Steuerleitungen 25 bzw. 26 an eine als sog. «Gleichlaufgerät» dienende Steuereinrichtung 27 angeschlossen, welche einen am Fahrzeugkasten 1 befestigten Zylinder 28 mit einer abgestuften Bohrung enthält, in der ein durch eine Druckfeder 31 belasteter Differentialkolben 29 geführt ist. Anstelle der Druckfeder 31 kann z.B. auch ein an den oberen Zylinderraum angeschlossener, z.B. hydro-pneumatischer Druckspeicher vorgesehen sein, welcher auf den Differentialkolben 29 einwirkt. Dieser weist zwei gleich grosse Kolbenflächen auf, welche in der abgestuften Bohrung zwei Zylinderräume begrenzen, die je einer der Steuerleitungen 25 und 26 zugeordnet sind. Die Leitungen 21, 25 und 22, The pressure lines 21 and 22 are connected via control lines 25 and 26 to a control device 27 which serves as a so-called "synchronous device" and which contains a cylinder 28 fastened to the vehicle body 1 with a stepped bore in which a differential piston 29 loaded by a compression spring 31 is guided is. Instead of the compression spring 31, e.g. also a connected to the upper cylinder space, e.g. hydro-pneumatic pressure accumulator can be provided, which acts on the differential piston 29. This has two piston surfaces of the same size, which delimit two cylinder spaces in the stepped bore, each of which is assigned to one of the control lines 25 and 26. Lines 21, 25 and 22,

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

626300 626300

4 4th

26 sind über eine Kurzschlussleitung 32 verbunden, die durch ein Ventil 33 abschliessbar ist. Bei geöffnetem Ventil 33 wird die Querkupplung 9 ausser Funktion gesetzt. 26 are connected via a short-circuit line 32, which can be closed by a valve 33. When the valve 33 is open, the cross clutch 9 is deactivated.

Die Druckfeder 31 ist entsprechend einem vorbestimmten, im Querkupplungssystem zu haltenden Druck ausgebildet bzw. vorgespannt. Durch die Differentialkolben 29 wird - wie an sich aus der CH-PS 554 251 bekannt - die Summe der in den beiden Leitungssträngen 21, 23, 25 und 22, 24, 26 und in den damit verbundenen Zylinderräumen der Aggregate 11, IIa und 12, 12a herrschenden Drücke konstant gehalten, derart, dass eine Zunahme des Druckes im einen Leitungsstrang 21, 23, 25 eine entsprechende Verringerung des Druckes im anderen Leitungsstrang 22, 24,26 hervorruft und umgekehrt. The compression spring 31 is designed or biased according to a predetermined pressure to be maintained in the cross-coupling system. The differential piston 29 - as is known per se from CH-PS 554 251 - the sum of the in the two line strands 21, 23, 25 and 22, 24, 26 and in the associated cylinder spaces of the units 11, IIa and 12, 12a prevailing pressures kept constant, such that an increase in the pressure in one line branch 21, 23, 25 causes a corresponding decrease in the pressure in the other line branch 22, 24, 26 and vice versa.

Die Druckleitungen 21 und 22 sind ferner je über eine Leitung 35 bzw. 36 an eine Ausgleichsvorrichtung 37 angeschlossen, welche einen am Fahrzeugkasten 1 befestigten Zylinder 38 und zwei darin frei verschiebbare Kolben 39 und 39a aufweist, die an den beiden Enden einer Kolbenstange 41 angeordnet sind. Die beiden äusseren Kolbenflächen der Kolben 39 und 39a begrenzen zwei Zylinderräume, von denen jeder einer der Leitungen 35 und 36 zugeordnet ist. Der Zylinder 38 weist in seinem mittleren Bereich auf einer Länge, welche dem Abstand zwischen den Kolben 39 und 39a entspricht, eine erweiterte Bohrung 42 auf, welche eine die Kolbenstange 41 umgebende, vorgespannte Druckfeder 43 aufnimmt. Die Druckfeder 43 ist über zwei auf der Kolbenstange 41 lose verschiebbar angeordnete und an die beiden Absätze der Bohrung 42 anlegbare Stützscheiben 44 und 44a an den einander zugekehrten Flächen der Kolben 39 und 39a abgestützt. Diese werden somit durch die als Anschläge für die Stützscheiben 44 und 44a wirksamen Absätze der Bohrung 42 in der in Fig. 2 gezeichneten Mittelstellung gehalten. The pressure lines 21 and 22 are also each connected via a line 35 or 36 to a compensating device 37 which has a cylinder 38 fastened to the vehicle body 1 and two pistons 39 and 39a which can be freely displaced therein and which are arranged at the two ends of a piston rod 41 . The two outer piston surfaces of the pistons 39 and 39a delimit two cylinder spaces, each of which is assigned to one of the lines 35 and 36. The cylinder 38 has in its central region over a length, which corresponds to the distance between the pistons 39 and 39a, an enlarged bore 42, which receives a prestressed compression spring 43 surrounding the piston rod 41. The compression spring 43 is supported on the mutually facing surfaces of the pistons 39 and 39a by means of two support disks 44 and 44a which are loosely displaceable on the piston rod 41 and can be placed on the two shoulders of the bore 42. These are thus held in the central position shown in FIG. 2 by the shoulders of the bore 42 which act as stops for the support disks 44 and 44a.

Gemäss Fig. 1 sind die Aggregate 11,12 und 1 la, 12a so angeordnet, dass ihre Längsachsen in zwei je vom äusseren nach dem inneren Ende des betreffenden Drehgestelles 2 bzw. 3 nach unten geneigten Ebenen E liegen, welche sich im Bereich der Quermittelebene M des Fahrzeugkastens 1 in einer Geraden schneiden, deren Lage in der Fig. 1 durch den Schnittpunkt S gekennzeichnet ist. 1, the units 11, 12 and 11a, 12a are arranged so that their longitudinal axes lie in two planes E, which are inclined downwards from the outer towards the inner end of the bogie 2 or 3 in question, which are in the region of the transverse central plane Cut M of the vehicle body 1 in a straight line, the position of which is identified by the intersection S in FIG. 1.

Die jeweils dem gleichen Drehgestell 2 bzw. 3 zugeordneten Aggregate 11 und 12 bzw. 1 la und 12a sind in Abständen A und B vom Schnittpunkt S angeordnet, wobei die um den Querschnitt der Kolbenstangen 13 und 14 verringerten, wirksamen Kolbenflächen Fn und F12 bzw. Fila und Fi2a entsprechend einem Verhältnis bemessen sind, welches dem Verhältnis der Abstände A und B der betreffenden Aggregate 11 und 12 bzw. IIa und 12a vom Schnittpunkt S umgekehrt proportional ist. Für die Anordnung nach Fig. 1 gilt somit: The respective assemblies 11 and 12 or 11a and 12a assigned to the same bogie 2 and 3 are arranged at distances A and B from the intersection S, the effective piston areas Fn and F12 or the reduced by the cross section of the piston rods 13 and 14 Fila and Fi2a are dimensioned according to a ratio which is inversely proportional to the ratio of the distances A and B of the relevant units 11 and 12 or IIa and 12a from the intersection S. The following therefore applies to the arrangement according to FIG. 1:

Fu Fi hi B Fu Fi hi B

Fl2 Fl2a A Fl2 Fl2a A

Bei diesem Verhältnis der Kolbenflächen wird beim Durchfahren einer Gleiskurve durch eine z.B. auf das innere Ende des Drehgestelles 3 einwirkende Querkraft Pila und deren Moment Miia = Pua. A bezüglich des Schnittpunktes S eine entsprechend kleinere, in der Gegenrichtung wirkende Querkraft Pi2a auf das äussere Ende des Drehgestelles 3 übertragen und ein dem Moment Miia entgegenwirkendes, gleich grosses Kompensationsmoment Mi2a = Pi2a. Bezüglich des Schnittpunktes S in das Drehgestell 3 eingeleitet. Durch die Querkupplung 9 werden über die Aggregate 11 und 12 entsprechende, entgegengerichtete Querkräfte Pu bzw. P12 und Momente M11 bzw. M12 auf das Drehgestell 2 übertragen. With this ratio of the piston areas, when traversing a track curve through a e.g. transverse force Pila acting on the inner end of the bogie 3 and its moment Miia = Pua. A with respect to the intersection S transfer a correspondingly smaller shear force Pi2a acting in the opposite direction to the outer end of the bogie 3 and a compensation moment Mi2a = Pi2a of the same size counteracting the moment Miia. Introduced into the bogie 3 with respect to the intersection point S. Corresponding, opposing transverse forces Pu or P12 and moments M11 or M12 are transmitted to the bogie 2 by the cross coupling 9 via the units 11 and 12.

Aus den an jedem der Drehgestelle 2 und 3 angreifenden Querkräften P11 und P12 bzw. Pila und Pi2a resultieren zwei gleich grosse, einander entgegengerichtete ideelle Querkupplungskräfte, deren Wirkungslinien in Fig. 1 durch den Schnittpunkt S verlaufen. Der im statisch günstigsten Bereich der Fahrzeugmitte liegende Schnittpunkt S bildet somit den theoretischen Ubertragungspunkt der zwischen den Drehgestellen 2 und 3 wirkenden Querkupplungskräfte. The transverse forces P11 and P12 or Pila and Pi2a acting on each of the bogies 2 and 3 result in two ideal cross-coupling forces of equal magnitude, the opposite of each other, the lines of action of which run through the intersection S in FIG. The intersection point S lying in the statically most favorable area of the vehicle center thus forms the theoretical transmission point of the transverse coupling forces acting between the bogies 2 and 3.

Die Ausgleichsvorrichtung 37 bleibt wirkungslos, so lange die zu übertragenden Querkupplungskräfte gleich gross oder kleiner sind, als es der Vorspannung der Druckfeder 43 entspricht. Wenn die z.B. über das Drehgestell 3 eingeleitete Querkraft Pila diesen Wert übersteigt, werden die Kolben 39 und 39a die Fig. 2 nach links verschoben, wobei die Druckfeder 43 zusammengedrückt wird. Sobald sich diese erhöhte Querkraft Pila auf bzw. unter den durch die Federcharakteristik gegebenen Wert verringert, wird durch die sich zurückstellende Druckfeder 43 die vorherige, im wesentlichen starre Verbindung zwischen den Drehgestellen 2 und 3 wieder hergestellt. The compensating device 37 remains ineffective as long as the transverse coupling forces to be transmitted are the same or smaller than the prestress of the compression spring 43. If the e.g. The transverse force Pila introduced via the bogie 3 exceeds this value, the pistons 39 and 39a are shifted to the left in FIG. 2, the compression spring 43 being compressed. As soon as this increased lateral force Pila decreases to or below the value given by the spring characteristic, the previous, essentially rigid connection between the bogies 2 and 3 is restored by the returning compression spring 43.

Durch die Ausgleichsvorrichtung 37 wird - insbesondere beim Durchfahren enger S-Kurven - eine für ein einwandfreies Funktionieren der Querkupplung 9 erforderliche Elastizität dieser Verbindung erzielt und, insbesondere beim Auftreten starker seitlicher Ausschläge eines der Drehgestelle 2 oder 3, eine stossarme Einleitung der zu übertragenden Querkräfte gewährleistet. Durch die Steuereinrichtung 27 werden Wärmedehnungen im Druckmittelsystem zuverlässig ausgeglichen. The compensating device 37 - especially when driving through narrow S-curves - achieves the elasticity of this connection required for the cross coupling 9 to function properly and, in particular when strong lateral deflections of one of the bogies 2 or 3 occur, ensures a low-impact introduction of the transverse forces to be transmitted . The control device 27 reliably compensates for thermal expansion in the pressure medium system.

Wie die Ausführung nach den Fig. 3, 4 und 5 zeigt, können an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 anstelle eines einzigen Aggregates 11 bzw. IIa je zwei Kolben-Zylinder-Aggregate 45 und 46 bzw. 45a, 46a vorgesehen sein. Diese sind je in Querrichtung gegen die Längsmittelebene L des betreffenden Drehgestells 2 bzw. 3 nach unten geneigt angeordnet, wobei die verlängerten, gedachten Längsachsen jedes Aggregatpaares sich in einem Punkt S schneiden, welcher - im Abstand A' vom Schnittpunkt S - auf der vom betreffenden äusseren Drehgestellende nach der Quermittelebene M geneigten Ebene E liegt. Gemäss Fig. 3 ist die Neigung der beiden Ebenen E so gewählt, dass der Schnittpunkt S auf der Höhe der Schienenoberkanten liegt. Die Aggregate 45,46 und 45a, 46a sind je mit der Kolbenstange 13 an einer Konsole 47 des betreffenden Drehgestellrahmens 5, und mit dem Zylinder an einer Konsole 48 des Fahrzeugkastens 1 angelenkt. 3, 4 and 5, two piston-cylinder units 45 and 46 or 45a, 46a can be provided on the inner ends of the bogies 2 and 3 instead of a single unit 11 or IIa. These are each inclined downwards in the transverse direction against the longitudinal center plane L of the bogie 2 or 3 in question, the elongated, imaginary longitudinal axes of each pair of units intersecting at a point S which - at a distance A 'from the intersection S - at that of the relevant one outer end of the bogie is inclined to the transverse center plane M plane E. According to FIG. 3, the inclination of the two planes E is chosen such that the intersection S lies at the level of the top edges of the rails. The units 45, 46 and 45a, 46a are each articulated with the piston rod 13 on a bracket 47 of the bogie frame 5 in question, and with the cylinder on a bracket 48 of the vehicle body 1.

Zwei Leitungen 51 und 52 bzw. 51a und 52a verbinden die jeweils der gleichen Querrichtung zugeordneten Zylinderräume jedes Aggregatpaares 45,46 bzw. 45a, 46a, wobei die Leitungen 51 und 51a über die Leitungen 21, 23, und die Leitungen 52 und 52a über die Leitungen 22, 24 in bereits beschriebener Weise mit den Aggregaten 12 und 12a so zusammenwirken, dass eine Drehbewegung des einen Drehgestelles 2 oder 3 eine entsprechende entgegengesetzte Drehbewegung des anderen Drehgestelles 3 bzw. 2 hervorruft und umgekehrt. Two lines 51 and 52 or 51a and 52a connect the cylinder spaces of each pair of assemblies 45, 46 and 45a, 46a assigned to the same transverse direction, lines 51 and 51a via lines 21, 23 and lines 52 and 52a via Lines 22, 24 interact in the manner already described with the units 12 and 12a in such a way that a rotational movement of one bogie 2 or 3 causes a corresponding opposite rotational movement of the other bogie 3 or 2 and vice versa.

Aus den Kolbenkräften der Aggregatpaare 45, 46 und 45a, 46a resultieren entgegengesetzt gerichtete ideelle Querkräfte -entsprechend den Kräften Pu und Pua in Fig. 2 - welche über die theoretischen Angriffspunkte S auf die inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 übertragbar sind. Diese Querkräfte wirken jeder über das Aggregat 12 bzw. 12a auf das äussere Drehgestellende eingeleiteten Querkraft P12 bzw. Pi2a (Fig. 2) entgegen. Für die Bemessung der Aggregate gilt die Beziehung: The piston forces of the pairs of units 45, 46 and 45a, 46a result in oppositely directed ideal transverse forces, corresponding to the forces Pu and Pua in FIG. 2, which can be transferred via the theoretical points of attack S to the inner ends of the bogies 2 and 3. These shear forces counteract each shear force P12 or Pi2a (FIG. 2) introduced via the assembly 12 or 12a on the outer bogie end. The following applies to the dimensioning of the units:

F45 + F-16 F-o;i + F-lha B F12 Fl 2a A' F45 + F-16 F-o; i + F-lha B F12 Fl 2a A '

wobei F45, F46, F45a und F46a jeden für die horizontale Komponente der betreffenden Kolbenkraft massgeblichen Anteil der Kolbenfläche Fk bezeichnen. Für das gemäss Fig. 5 unter einem Winkel a geneigte Aggregat 46a ist z.B.: where F45, F46, F45a and F46a denote each portion of the piston area Fk that is relevant for the horizontal component of the piston force in question. For example, for the unit 46a inclined at an angle a according to FIG. 5:

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

F46a = Fk • cos a. F46a = Fk • cos a.

Durch diese Anordnung werden die jeweils auf die inneren Drehgestellenden einzuleitenden ideellen Querkräfte durch die als Komponenten wirkenden Kolbenkräfte der beiden Aggregatpaare 45,46 und 45a, 46a erzeugt, wobei die zwischen den Drehgestellen 2 und 3 zu übertragenden ideellen Querkupplungskräfte im Schnittpunkt S, auf der Höhe der Schienenoberkanten, und damit im statisch idealen Angriffspunkt übertragen werden. With this arrangement, the ideal transverse forces to be introduced on the inner bogie ends are generated by the piston forces acting as components of the two pairs of units 45, 46 and 45a, 46a, the ideal transverse coupling forces to be transmitted between the bogies 2 and 3 at the intersection S, at the height the top edge of the rail, and thus in the ideal statically ideal point of attack.

Das Schienenfahrzeug nach den Fig. 6 und 7 enthält ein an der Querkupplung unbeteiligtes, drittes Drehgestell 61, welches wischen den beiden Enddrehgestellen 2 und 3 angeordnet ist. Die an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 angeordneten Aggregate 11 und IIa wirken je mit zwei am äusseren Ende des betreffenden Drehgestelles 2 bzw. 3 angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregaten 63 und 64 bzw. 63a und 64a zusammen, welche je aus dem Bereich einer der beiden Ecken des Drehgestellrahmens 5 nach oben, gegen die Drehgestell-Längsmittelebene L sowie gegen die Quermittelebene M geneigt sind, wobei die verlängerten, gedachten Längsachsen jedes Aggregatpaares 63, und 64 und 63a, 64a sich im Punkt S' schneiden, welcher - in einem Abstand B' vom Schnittpunkt S - auf der betreffenden geneigten Ebene E liegt. Die Aggregate 63, 64 und 63a, 64a sind je mit der Kolbenstange 14 am betreffenden Drehgestellrahmen 5, und mit dem Zylinder am Fahrzeugkasten 1 angelenkt. Falls eine Belastung des Fahrzeugkastens 1 durch die relativ kleinen Querkräfte der Aggregate 63, 64 und 63a, 64a in Kauf genommen wird, können die Zylinder der Aggregate 11 und IIa auch am mittleren Drehgestell 61 angelenkt sein. The rail vehicle according to FIGS. 6 and 7 contains a third bogie 61 which is not involved in the cross coupling and which is arranged between the two end bogies 2 and 3. The assemblies 11 and IIa arranged at the inner ends of the bogies 2 and 3 each interact with two piston-cylinder assemblies 63 and 64 or 63a and 64a arranged at the outer end of the bogie 2 or 3 in question, each of which comes from the area one of the two corners of the bogie frame 5 are inclined upwards, against the bogie longitudinal center plane L and against the transverse center plane M, the elongated, imaginary longitudinal axes of each pair of units 63, and 64 and 63a, 64a intersecting at point S ', which - in a distance B 'from the intersection S - on the relevant inclined plane E. The units 63, 64 and 63a, 64a are each articulated with the piston rod 14 on the relevant bogie frame 5 and with the cylinder on the vehicle body 1. If a load on the vehicle body 1 due to the relatively small transverse forces of the units 63, 64 and 63a, 64a is accepted, the cylinders of the units 11 and IIa can also be articulated on the middle bogie 61.

Die Aggregatpaare 63, 64 und 63a sind über die Leitungen 51 und 52 bzw. 51a und 52a unter sich, und über die Verbindungsleitungen 23, 24 mit den inneren Aggregaten 11 und IIa gekoppelt. Für die Bemessung der Aggregate gilt die Beziehung: The pairs of units 63, 64 and 63a are coupled to one another via the lines 51 and 52 or 51a and 52a, and to the inner units 11 and IIa via the connecting lines 23, 24. The following applies to the dimensioning of the units:

Fll Fila _ B' Fll Fila _ B '

Ffi3 + Ffi4 Fó3a + Ffi4a A Ffi3 + Ffi4 Fó3a + Ffi4a A

wobei Fö3, Fö4, Fö3a und F64a die für die horizontalen Komponenten der Kolbenkräfte massgeblichen, durch die Neigungswinkel der Aggregate bestimmten Anteile der Kolbenflächen bezeichnen. Die Ausführungen nach den Fig. 3 bis 5 und 6,7 sind insbesondere für Fahrzeuge geeignet, bei denen es nicht möglich ist, querliegende horizontale Kolben-Zylinder-Aggregate mit ihren Längsachsen direkt im Bereich der geneigten Ebenen E anzuordnen. where Fö3, Fö4, Fö3a and F64a denote the proportions of the piston surfaces which are decisive for the horizontal components of the piston forces and which are determined by the angle of inclination of the aggregates. 3 to 5 and 6.7 are particularly suitable for vehicles in which it is not possible to arrange transverse horizontal piston-cylinder units with their longitudinal axes directly in the region of the inclined planes E.

Gemäss Fig. 8 und 9 können die in die Drehgestellenden 8 and 9 can in the bogie ends

626 300 626 300

einzuleitenden ideellen Querkräfte auch je durch zwei dazu parallele, entgegengesetzt gerichtete Querkräfte ersetzt werden. Dazu sind an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 je zwei horizontal querliegende Kolben-Zylinder-Aggregate 71 und 72 bzw. 71a und 72a angelenkt, deren Längsachsen in einer Ebene E' angeordnet sind, welche die Ebene E in einer durch den Punkt S' verlaufenden Geraden schneidet. Die Aggregate 71 und 71a sind je in einem Abstand C vom Punkt S' angeordnet und entsprechen in Anordnung und Wirkungsrichtung im wesentlichen den Aggregaten 11 und IIa in Fig. 2, während die Aggregate 72 und 72a je in einem Abstand D vom Punkt S' angeordnet und zur Übertragung einer Querkraft bestimmt sind, welche derjenigen des Aggregates 71 bzw. 71a entgegenwirkt. ideal transverse forces to be introduced are also each replaced by two parallel, oppositely directed transverse forces. For this purpose, two horizontally transverse piston-cylinder units 71 and 72 or 71a and 72a are articulated to the inner ends of the bogies 2 and 3, the longitudinal axes of which are arranged in a plane E ', which the plane E is in a point S 'cuts straight lines. The units 71 and 71a are each arranged at a distance C from the point S 'and essentially correspond in terms of arrangement and direction of action to the units 11 and IIa in FIG. 2, while the units 72 and 72a are each arranged at a distance D from the point S' and are intended to transmit a transverse force which counteracts that of the unit 71 or 71a.

Bei dieser Ausführung sind die Kolbenflächen F71 und F72 bzw. F7ia und F72a der dem gleichen Drehgestellende zugeordneten Aggregate unter sich nach einem Verhältnis bemessen, welches dem Verhältnis der betreffenden Abstände C und D umgekehrt proportional ist. Für die Bemessung aller an den Drehgestellen 2 und 3 angreifenden Aggregate gelten somit die Beziehungen: In this embodiment, the piston surfaces F71 and F72 or F7ia and F72a of the units assigned to the same bogie end are dimensioned among themselves according to a ratio which is inversely proportional to the ratio of the relevant distances C and D. For the dimensioning of all units attacking bogies 2 and 3, the relationships therefore apply:

F71 F71a D F71 —F72 F71a —F72a B F71 F71a D F71 -F72 F71a -F72a B

F72 F72a C Un^ Fl2 Fl2a A' F72 F72a C Un ^ Fl2 Fl2a A '

Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, sind bei dieser Ausführung die Kolbenstangen 13 und 14 einseitig an den Kolben befestigt. Um eine genau synchrone Führung der Drehgestelle 2 und 3 bei jeder Ausdrehbewegung zu gewährleisten, sind die Aggregate 12,12a, 71,72, 71a und 72a so bemessen, dass das Verhältnis zwischen der grossen Kolbenfläche und der um den Querschnitt der Kolbenstange verminderten kleinen Kolbenfläche bei allen Aggregaten gleich ist. Dabei sind auch die Kolbenflächen der Ausgleichseinrichtung 37 und der Steuereinrichtung 27 nach diesem Verhältnis bemessen. Entsprechend sind die Aggregate so angeordnet, dass alle den grossen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume unter sich durch die Leitungen 22, 24, 52, 52a und 25, 36, sowie alle den kleinen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume unter sich durch die Leitungen 21, 23, 51, 51a und 25, 35 verbunden sind. As can be seen from FIG. 9, the piston rods 13 and 14 are fastened on one side to the piston in this embodiment. In order to ensure that bogies 2 and 3 are guided precisely synchronously with every turning movement, units 12, 12a, 71, 72, 71a and 72a are dimensioned such that the ratio between the large piston area and the small piston area reduced by the cross-section of the piston rod is the same for all units. The piston surfaces of the compensating device 37 and the control device 27 are also dimensioned according to this ratio. Correspondingly, the units are arranged such that all the cylinder spaces assigned to the large piston areas under each other through the lines 22, 24, 52, 52a and 25, 36, and all cylinder spaces assigned to the small piston areas below themselves through the lines 21, 23, 51, 51a and 25, 35 are connected.

Durch die Aggregate 71 und 72 bzw. 71a und 72a werden somit zwei durch die Punkte S' verlaufende ideelle Querkräfte übertragen, welche den Kräften P11 und Pila in Fig. 2 entsprechen. Diese Querkräfte resultieren in beschriebener Weise mit den über die Aggregate 12 und 12a eingeleiteten Querkräften P12 und Pi2a zu den beiden, durch den Schnittpunkt S verlaufenden, zwischen den Drehgestellen 2 und 3 zu übertragenden ideellen Querkupplungskräften. The aggregates 71 and 72 or 71a and 72a thus transmit two ideal transverse forces running through the points S ', which correspond to the forces P11 and Pila in FIG. 2. These transverse forces result in the manner described with the transverse forces P12 and Pi2a introduced via the units 12 and 12a to the two ideal transverse coupling forces which pass through the intersection S and are to be transmitted between the bogies 2 and 3.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

B B

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

626300 PATENT CLAIMS

1. A rail vehicle with bogies, which are coupled by a transverse coupling, which contains piston-cylinder units which are arranged essentially transversely and can be acted upon by a pressure medium and which, interacting via pressure lines, are articulated on the mutually facing inner ends of the bogies to be coupled and suitable for their rotation in the opposite direction of rotation, each about a vertical axis with respect to the vehicle body - connected to the vehicle body or to a third bogie, characterized in that the piston-cylinder units articulated on the inner ends of the bogies (2, 3) to be coupled (11, IIa; 45, 46, 45a, 46a; 71, 72, 71a, 72a) with at least two correspondingly arranged piston-cylinder units (each hinged to one of the opposite ends of these bogies (2, 3) ( 12, 12a; 63, 64, 63a, 64a) are coupled, the aggregates (11, 12; 45, 46; 63, 64; 71, 72 and IIa, 12a; 45a, 46a; 63a, 64a; 71a, 72a) interact via connecting lines (23, 24; 51, 52, 51a, 52a) in such a way that oppositely directed transverse forces (Pu, P12 or Pila, Pi2a) can be transmitted to the two ends of the bogie (2 or 3) in question and that the effective piston areas (F) of these units (11; 45, 46; 71, 72 and 12; 63, 64 and IIa; 45a, 46a; 71a, 72a and 12a; 63a, 64a) are dimensioned according to a ratio which is essentially inversely proportional to the ratio of the distances (A, A 'and B, B') of the transmission points of these transverse forces (Pu, Pila and P12, Pi2a) from the transverse median plane (M) of the vehicle body (1).

2. Rail vehicle according to claim 1, characterized in that the piston-cylinder units (11, 12; 45, 46;

63, 64; 71, 72 and IIa, 12a; 45a, 46a; 63a, 64a; 71a, 72a) are arranged in such a way that the lines of action of the transverse forces (P11, P12 or Pua, Pi2a) to be introduced into the same bogie (2 or 3) in one from the outer to the inner end of the bogie (2 or 3) lie downward inclined plane (E).

3. Rail vehicle according to claim 2, characterized in that the inclined plane (E) intersects the transverse center plane (M) of the vehicle body (1) at least approximately at the height of the rail top edges.

4. Rail vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the piston-cylinder units (45, 63, 71 or 45a, 63a, 71a) articulated on each of the bogies (2 or 3) to be coupled. interacts with a second piston-cylinder unit (46, 64, 72 or 46a, 64a, 72a) articulated on the same bogie end, these two units (45, 46; 63, 64; 71, 72 or 45a, 46a ; 63a, 64a; 71a, 72a) are intended for the transmission of components of an ideal force which corresponds to the transverse force (P11.P12, Piia, Pi2a) which is predetermined in size and position and is to be introduced into the relevant bogie end.

5. Rail vehicle according to claim 4, characterized in that the piston-cylinder units (45 and 46, 45a and 46a; 63 and

64, 63a and 64a) are arranged with longitudinal axes inclined against the longitudinal center plane (L) of the bogie (2, 3), the intersection (S ') of which lies in the inclined plane (E).

6. Rail vehicle according to one of claims 1 and 5, characterized in that the piston-cylinder units are provided with piston rods (13, 14) projecting from both ends of the cylinder.

7. Rail vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that with piston-cylinder units (12, 12a, 71, 72, 71a, 72a) with piston rods (13, 14) attached to the piston on one side in all units ( 12,

12a, 71, 72, 71a, 72a) the ratio between the large and the small effective piston area reduced by the cross section of the piston rods (13, 14) is the same and that the units (12, 12a, 71, 72, 71a, 72a) are arranged in such a way that all the cylinder spaces assigned to the large piston surfaces and all the cylinder spaces assigned to the small piston surfaces are each connected to one another.

8. Rail vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the piston-cylinder units (11, 12, IIa, 12a; 45, 46,45a, 46a; 63,64, 63a, 64a; 71, 72, 71a, 72a) are connected via the pressure lines (21, 22) connecting them to a common control device (27) serving as a synchronizing device, which is intended to keep the sum of the pressures in the pressure lines (21, 22) constant, such that a Increasing the pressure in one pressure line (21) causes a corresponding reduction in the pressure in the other pressure line (22).