BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gleisbogenabhängig gesteuerte Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit Festanschlagelementen zur Begrenzung der maximalen Auslenkung zwischen Drehgestell und Wagenkasten sowie Elementen zum Abfedern kleinerer Auslenkungen, welche Federelemente eine mit der seitlichen Auslenkung progressiv wachsende Reaktionskraft erzeugen.
Es ist bekannt, bei Schienenfahrzeugen zur Verbesserung des Fahrkomforts deren Drehgestelle auch in Querrichtung nicht starr am Wagenkasten anzulenken, sondern zwischen Wagenkasten und Drehgestellen ein freies Querspiel vorzusehen, welches durch seitliche Anschläge begrenzt werden muss.
Im Hinblick auf die Fahrzeugbreite muss dieses Querspiel insbesondere bei langen Fahrzeugen, unter Berücksichtigung von deren Sehnenstellung im Gleisbogen, bei gegebener Profilbegrenzungslinie ausserdem gleisbogenabhängig gesteuert werden.
Bei älteren Schienenfahrzeugen sind die zur Einschränkung des Querspiels erforderlichen seitlichen Anschläge derart nachteilig angeordnet, dass durch den bei Kurvenfahrt zur Bogenaussenseite hin auftretenden Fliehkraftüberschuss das zur Verfügung stehende Querspiel bereits aufgebraucht ist, so dass bei zusätzlichen Querstössen vom Gleis her ein hartes Anschlagen an den Querspielbegrenzungen die Folge ist.
Neuere Ausführungen vermochten diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, dass sich die Queranschläge beim Ausdrehen der Drehgestelle unter dem Wagenkasten infolge Kurvenfahrt bogenabhängig so zueinander einstellen, dass sich das Querspiel, wie in der DE-PS 1144 314 gezeigt, zur Bogenaussenseite hin vergrössert und zur Bogeninnenseite hin verkleinert, während es bei der Geradeausfahrt nach beiden Seiten hin gleich gross bleibt.
Nach wie vor unbefriedigend bei der vorgenannten Ausführung istjedoch die Ausbildung der Queranschläge ohne jeglichen elastischen Abfangbereich.
Diesem Umstand versucht die Ausführung gemäss CH-PS 504330 Rechnung zu tragen, in dem eine um den Drehpunkt zwischen Drehgestell und Wagenkasten angebrachte, kastenseitige Mitnehmerplatte einerseits elastische Queranschläge für den ständigen Querfederbereich und andererseits metallische Festanschläge für den maximal zulässigen Querfederweg trägt, welche drehgestellseitig mit den entsprechenden Gegenstücken gepaart sind.
Diese oder die Umkehrung dieser Bauweise ist insbesondere durch ihre in der Fahrzeuglängsmittelebene gelegene Anordnung aus Platzgründen nicht für alle Anwendungsfälle praktikabel.
Das kann speziell dann der Fall sein, wenn es sich um Triebfahrzeuge handelt, deren Fahrmotoren in den Drehgestellen angeordnet sind und dort eine erhebliche Raumeinschränkung mit sich bringen.
Ausserdem ergibt sich durch die bekannte Lösung systembedingt eine kinematisch zwangsweise gleisbogenabhängig gesteuerte Querspielbegrenzung, die nur eine lineare Veränderung des Querspiels in Funktion vom Gleisbogenradius zulässt.
Möglichkeiten für ein Anpassen an individuelle Erfordernisse, z. B. bei grossen Gleisbögen, weniger stark einzuschränken, oder bei engen Gleisbögen extrem stark einzuschränken, sind nicht gegeben.
Ebenfalls ist es mit der bekannten Lösung durch die jeweils einem Drehgestellende zugewandte, einseitige Anordnung von elastischem Anschlag bzw. Festanschlag nicht möglich, für Kurvenfahrt eine Einschränkung des Querspiels zwischen Drehgestell und Wagenkasten zur Bogenaussen- und zur Bogeninnenseite hin gleichzeitig vorzunehmen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, dass die Längselastizitäten, die zwischen Drehgestell und Wagenkasten vorhanden und erwünscht sind, beim Anliegen des Querpuffers am Gegenstück infolge Kurvenfahrt zum ständigen Reiben und zur vorzeitigen Abnützung der Elemente führen.
Durch die im Folgenden offenbarte Erfindung soll nun die Aufgabe gelöst werden, eine gleisbogenabhängig gesteuerte, elastische Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung zu schaffen, die den nachstehenden Anforderungen gerecht wird: a) individuell verwendbar, d. h. für Motor-, Trieb- oder Laufdrehgestelle, b) verwendbar mit jeglicher Art der Ausführung von Sekundärfederungen, c) unabhängig von der Lage des Drehpunktes zwischen Drehgestell und Wagenkasten, d) unabhängig davon, ob der Drehpunkt zwischen Drehgestell und Wagenkasten als effektiver oder ideeller Drehpunkt ausgebildet ist, e) durch Festanschläge begrenztes Querspiel zwischen Drehgestell und Wagenkasten bei Geradeausfahrt, f) weiches und elastisches Abfangen der Querbeschleunigungen bei Geradeaus- und Kurvenfahrt innerhalb der Festanschläge, g)
gleisbogenabhängige Vergrösserung des Querspiels zur Bogenaussenseite hin, h) die nach g) entstehende Situation soll erforderlichenfalls mit einer Einengung des Querspiels zur Bogeninnenseite hin kombiniert werden können, i) gleisbogenabhängige Variation des elastischen Anschlagbereiches, wahlweise in Funktion oder unabhängig von der Verwendung von Festanschlägen sowie von deren räumlicher Anordnung, j) einfache und kompakte Bauweise, deren aktive oder passive Bauteile beliebig dem Wagenkasten oder dem Drehgestell zugeordnet werden können, k) wahlweise mit oder ohne integrierten Endanschlag für die Vertikaleinfederung der Sekundärstufe, und zwar unabhängig vom verwendeten Federsystem,
1) nicht an eine bestimmte Anordnung im Drehgestell gebundene Ausführung.
Die Erfindung, welche diese Aufgabe löst, zeichnet sich durch den Wortlaut des Anspruchs 1 aus.
Die erfindungsgemässe Lösung schliesst die Nachteile bekannter Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtungen aus, indem sie mit einer gefedert rollenden Bewegung in der Lage ist, gleisbogenabhängig individuell gestaltete Kulissen abzufahren. Damit kann der Eingriffspunkt des progressiven Abfangbereiches bezüglich des Masses des Querfederweges, je nach den Erfordernissen aus den Querkräften, variiert werden, und zwar wahlweise abhängig oder unabhängig von der Verwendung eines Festanschlags sowie von dessen räumlicher Anordnung.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine gleisbogenabhängig gesteuerte, elastische Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung an einer Drehgestell-/Wagenkastenseite,
Fig. 2 die Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung im Schnitt nach Linie II-II gemäss Fig. 1,
Fig. 3 diverse Anordnungsmöglichkeiten gleisbogenabhängig gesteuerter, elastischer Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtungen an einem Fahrzeug in Draufsicht in rein schematischer Darstellung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer drehgestellinternen Anordnung des Gesamtsystems der gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung bei Verwendung einer Torsionsluftfederung in der Sekundärstufe,
Fig.
5 eine schematische Darstellung einer drehgestellinternen Anordnung des Gesamtsystems der gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung bei Verwendung einer Flexicoilfederung in der Sekundärstufe,
Fig. 6 die Querkraftkennlinie eines Sekundärfedersystemsmit progressivem Abfangbereich und Festanschlag,
Fig. 7 die Querkraftkennlinie eines Sekundärfedersystems, bei welchem der progressive Abfangbereich im Sinne der erfindungsgemässen Lösung geändert wurde,
Fig. 8 den möglichen Verlauf der Kennlinie, um auftretende Querkräfte durch Vorspannen des progressiv wirkenden Elementes im elastischen Bereich abzufangen.
Der Aufbau einer gezeigten, gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung der ein dungsgemässen Bauart entspricht den Fig. 1 und 2. Sie besteht im wesentlichen aus einem Aktivteil 1 und einem Passivteil 10.
Pro Fahrzeug gesehen, können diese, z. B. gemäss Fig. 3, angeordnet sein, indem entweder der Aktivteil 1 am Drehgestell 11 und der Passivteil 10 am Wagenkasten 12, oder umgekehrt, plaziert sind.
Hierbei ist es für das Gesamtsystem, bestehend aus dem Aktivteil 1 und dem Passivteil 10, unerheblich, ob diese Paarung, wie gezeigt, unmittelbar in der Drehgestell-Quermittelebene angeordnet ist, oder aus dieser versetzt bis zu den Drehgestellenden hin angeordnet wird, um gewissen baulichen Gegebenheiten entgegenkommen zu können.
In gewissen Fällen, z. B. bei Drehgestellen mit einer als Torsionsluftfederung 14 gemäss Fig. 4 oder als Flexicoilfederung 15 gemäss Fig. 5 ausgebildeten Sekundärfederstufe, ist auch ein Anbringen des Aktivteils 1 an den oberhalb genannter Feder angeordneten Bauteilen, wie Zusatzluftbehältern 21, oder oberem Federträger 22 denkbar, da diese Bauteile bereits die Quer- und Ausdrehbewegungen des Wagenkastens 12 gegenüber dem Drehgestell 11 vollziehen, während der Passivteil 10 als Gegenstück hierzu an den primär abgefederten Drehgestellbauteilen 13, oder umgekehrt, angebracht werden kann.
Dies hat den grossen Vorteil, dass dann sowohl der Aktivteil 1 als auch der Passivteil 10 komplett drehgestellseitig angeordnet sind, und die Querspielbegrenzung als quasi in sich geschlossenes, drehgestellinternes System betrachtet werden kann, welches nicht durch die sonstige Trennung der Zugehörigkeit ihrer Elemente zum Drehgestell 11 und Wagenkasten 12 zweigeteilt wird.
Naturgemäss bringt diese bevorzugte Bauform auch Vorteile im Hinblick auf die Fabrikation mit sich, insbesondere bezüglich der erforderlichen Bautoleranzen des Gesamtsystems.
Der Aufbau des Aktivteils 1 der gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung der erfindungsgemässen Bauart besteht gemäss den Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einem in einer oberen und unteren Lagerstelle 2 und 3 vertikal gelagerten, verdrehgesicherten Bolzen 4, auf dem sich in horizontaler Lage ein als eine elastische Rolle 6 ausgebildeter Querpuffer 5 befindet. Der Querpuffer 5 besteht ausser aus einer elastischen Rolle 6 noch aus je einer oberhalb und unterhalb dieser angeordneten Abstützplatte 7 und 8 und ist in seiner Gesamtheit auf dem Bolzen 4 drehbar gelagert.
Die elastische Rolle 6 besteht aus stossnachgiebigem Material, deren progressive Kennlinie 9 (Fig. 7) im wesentlichen durch ihre Materialqualität und spezielle Formgebung erreicht und variiert werden kann. Ausserdem ergibt sich durch den beiderseitig stützenden Einfluss der oberen und unteren Abstützplatte 7 und 8 der Vorteil, dass je nach deren Formgebung die progressive Kennlinie 9 der elastischen Rolle 6 jederzeit weiter beeinflussbar bleibt.
Ferner wird in den Fig. 1 und 2 gezeigt, wie die obere Lagerstelle 2 des Bolzens 4, mit einer gekrümmten oder geraden Anschlagfläche 20 versehen, die Funktion des Festanschlags für den Querfederweg einer beliebigen Sekundärfederung, unabhängig vom verwendeten Federsystem 14, 15, übernimmt.
Es ist auch denkbar, den Festanschlag 20 als separates Element an die obere 2 ggf. auch an die untere Lagerstelle 3 anzusetzen.
Ebenfalls dargestellt in Fig. 2 wird die Möglichkeit, z. B. die untere Lagerstelle 3 des vertikal gelagerten Bolzens 4 mit einer horizontalen Anschlagfläche 16 zu versehen, um so gegenüber der entsprechend ausgebildeten Anschlagpartie 17 am Passivteil 10 einen integrierten Endanschlag für die Vertikaleinfederung der Sekundärfederung, unabhängig vom verwendeten Federsystem 14, 15, zu erhalten.
Der Aufbau des Passivteils 10 kann wahlweise, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, entweder einteilig oder aber auch mehrteilig ausgeführt werden, wobei als Kriterium hierfür die verschiedenartig kulis senförmige Ausbildung der Anschlagfläche 18 und der Lauffläche 19 massgeblich ist.
Bei einer einteiligen Ausführung des Passivteils 10 ist dieser mit je einer individuell und unabhängig voneinander gestaltbaren, ge krümmten oder geraden, als Kulissenfläche ausgebildeten Anschlagbzw. Lauffläche 18, 19 versehen, wobei die Anschlagfläche 18 als Gegenstück zu einem am Aktivteil 1 ausgebildeten Festanschlag mit der Anschlagfläche 20 operiert und die Lauffläche 19, höhenmässig versetzt angeordnet, als Gegenstück für den Querpuffer 5 des Aktivteils 1 fungiert.
Es ist auch denkbar, eine einteilige Ausführung des Passivteils 10 vorzusehen, bei der entweder auf die Anschlagfläche 18 für den Festanschlag 20 oder auf die Lauffläche 19 für den Querpuffer 5 verzichtet werden kann.
Es ist weiter denkbar, den Passivteil 10 in Form einer mehrteiligen Ausführung zu gestalten, bei der entweder die Anschlagfläche 18 für den Festanschlag mit der Anschlagfläche 20 oder die Lauffläche 19 für den Querpuffer 5 separat angesetzt bzw. für allfällige Veränderungen austauschbar gestaltet werden kann.
Die Funktionsweise des aus einem Aktivteil 1 und einem Passivteil 10 bestehenden Gesamtsystems der erfindungsgemässen, gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung vollzieht sich, unabhängig von den speziellen Bedürfnissen des jeweiligen Anwendungsfalles, stets nach dem gleichen Prinzip.
Ein für die Geradeausfahrt nach beiden Seiten hin gleich grosses, freies Querspiel ergibt sich aus den beidseits mit gleich grossen Abständen zueinander angeordneten Mitteln 5 und 19.
Beschreibt die Krümmung der gesamten Lauffläche 19 einen stetigen Radius um den effektiven oder ideellen Drehpunkt von Drehgestell 11 und Wagenkasten 12, so ergibt sich auch bei Kurvenfahrt ein nach beiden Seiten, d. h. zur Bogenaussenseite wie zur Bogeninnenseite hin gleich grosses, freies Querspiel.
Bei der erfindungsgemässen Lösung kann die Lauffläche 19 mit einer Kombination verschiedener Krümmungen so ausgeführt werden, dass damit das freie Querspiel bei Kurvenfahrt zur Bogenaussenseite hin vergrössert und/oder zur Bogeninnenseite hin verkleinert werden kann.
Für die zur Begrenzung des gesamten Querspiels vorgesehenen Festanschläge mit den Anschlagflächen 18 und 20 gilt sinngemäss das gleiche, wobei naturgemäss der Abstand zwischen den Mitteln 18 und 20 grösser sein muss als derjenige zwischen dem Querpuffer 5 und der Lauffläche 19.
Durch die Kombination verschiedener Krümmungen der Anschlagtläche 18 kann das gesamte, zur Verfügung stehende Querspiel bei Kurvenfahrt ebenfalls zur Bogenaussenseite hin vergrössert und/oder zur Bogeninnenseite hin verkleinert werden.
Werden die Krümmungsformen der Lauffläche 19 und der Anschlagfläche 18 unterschiedlich zueinander ausgeführt und im Passivteil 10 integriert, ergibt sich durch diese überlagerte Anordnung der gewünschte Effekt einer Vorverlagerung des progressiven Abfangbereiches mit einer Kennlinie 9 gemäss den Fig. 7 und 8.
Zur Verdeutlichung der Verbesserung, die sich durch die Verwendung der Erfindung einstellt, wird zunächst in Fig. 6 eine nachteilige Ausgangslage dargestellt, wie sie sich aus dem eingangs dargelegten Stand der Technik ergibt:
Eine Querkraftkennlinie 43 eines beliebigen Sekundärfedersystems 14, 15 ergibt in Kombination mit einer elastischen Querspielbegrenzungseinrichtung einen progressiven Abfangbereich mit einer Kennlinie 39, der von einem Festanschlag mit der Anschlagfläche 40 begrenzt wird. Es zeigt sich, dass eine auftretende Querkraft 24 ab einer gewissen Grössenordnung systembedingt nicht mehr von dem progressiven Abfangbereich mit einer Kennlinie 39 aufgenommen werden kann, sondern direkt auf die Anschlagfläche 40 des Festanschlages auftrifft und sich auf den Reisenden als unangenehm empfundener Schlag nachteilig auswirkt.
Die gleiche Situation wird mit Fig. 7 beschrieben, jedoch mit dem Unterschied des Einflusses, der sich aus den Massnhamen der erfindungsgemässen, gleisbogenabhängig gesteuerten, elastischen Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung ergibt. Gezeigt ist eine Querkraftkennlinie 23 eines beliebigen Sekundärfedersystems 14, 15 in Kombination mit einem gegenüber in Fig. 6 nunmehr vorverlagerten progressiven Abfangbereich mit einer Kennlinie 9 und einem Festanschlag mit den Anschlagflächen 18, 20. Es zeigt sich, dass bei dieser Anordnung eine auftretende Querkraft 24 von der in Fig. 6 gezeigten Grössenordnung mühelos innerhalb des progressiven Abfangbereiches der Kennlinie 9 aufgenommen werden kann, ohne auf den Festanschlag mit den Anschlagflächen 18, 20 aufzutreffen, mit der Folge, dass sie vom Reisenden nicht wahrgenommen wird.
Die Vorverlagerung eines progressiven Abfangbereiches mit einer Kennlinie 9 wird erreicht durch die parallele Anordnung der elastischen Rolle 6 des Querpuffers 5 in bezug auf den Festanschlag mit den Anschlagflächen 18, 20, wobei die Eingriffsverhältnisse des Querpuffers 5 durch eine unterschiedliche Ausbildung der Lauffläche 19 gegenüber der Anschlagfläche 18 beliebig variiert werden können.
Die gleisbogenabhängige Steuerung des Wagenkasten-Querspiels entsteht dadurch, dass der als elastische Rolle 6 ausgebildete Querpuffer 5 auf der den speziellen Bedürfnissen anpassbaren, kulissenartig ausgebildeten Lauffläche 19 des Passivteils 10 abrollt.
Durch den als elastische Rolle 6 ausgebildeten Querpuffer 5 können in einer gefedert rollenden Bewegung individuell gestaltete Kulissen zur gleisbogenabhängigen Steuerung des Wagenkasten Querspiels abgefahren werden.
Infolge des ständigen Wechsels der auf der Lauffläche 19 anliegenden Umfangs-Segmente, des als elastische Rolle 6 ausgebildeten Querpuffers 5, ist ein Verschleiss dieser Paarung ausgeschlossen, und auch die zwischen Drehgestell 11 und Wagenkasten 12 stattfinden den Relativbewegungen in Längsrichtung werden beim Tätigwerden der Wagenkasten-Querspielbegrenzungseinrichtung in eine rollende Bewegung umgesetzt.
In Fig. 8 ist schliesslich dargestellt eine Querkraftkennlinie 23 eines beliebigen Sekundärfedersystems 14, 15 in Kombination mit einem vorgespannten progressiven Abfangbereich mit einer Kennlinie 26 und einem Festanschlag mit den Anschlagflächen 18, 20. Es zeigt dies eine weitere Möglichkeit, mit der erfindungsgemässen Lösung eine maximal auftretende Querkraft 24 im progressiven Abfangbereich der Kennlinie 26 aufzunehmen.
Die Vorspannung des progressiven Abfangbereiches der Kennlinie 26 wird durch eine entsprechende Gestaltung der Eingriffsverhältnisse zwischen dem Querpuffer 5 und seiner Lauffläche 19 erreicht, wobei auch hier die Kombination mit einer gleisbogenabhängigen Steuerung des Wagenkasten-Querspiels, wie gemäss Fig. 7 beschrieben, möglich ist.
Als Beispiel für eine mögliche, gleichzeitige Einschränkung des Querspiels zur Bogenaussen- und zur Bogeninnenseite hin, welche mit der erfindungsgemässen Lösung dank der unterschiedlich gestaltbaren Kulissenflächen für elastischen Anschlag und Festanschlag erreicht werden kann, sollen die folgenden Vorgabewerte aus dem Pflichtenheft einer Eisenbahnverwaltung dienen: Geradeausfahrt und oo m Bogen = ht 50 mm
1000 m Bogen = + 50 mm
500 m Bogen = i 50 mm
250 m Bogen = i 25 mm l80mBogen = i: 18mm
150 m Bogen =6 14 mm
120mBogen =6 9mm
90 m Bogen = :k O mm
DESCRIPTION
The present invention relates to a track body-controlled cross-body limiting device for rail vehicles, with fixed stop elements for limiting the maximum deflection between the bogie and the body, and elements for cushioning smaller deflections, which spring elements produce a reaction force that grows progressively with the lateral deflection.
It is known for rail vehicles to improve the driving comfort of their bogies not rigidly articulated in the transverse direction on the car body, but to provide a free transverse play between the car body and bogies, which must be limited by side stops.
With regard to the vehicle width, this transverse play must also be controlled depending on the track curve, especially in the case of long vehicles, taking into account their chord position in the track curve, given the profile boundary line.
In the case of older rail vehicles, the lateral stops required to limit the transverse play are so disadvantageously arranged that the excess play available when cornering towards the outside of the bend has already exhausted the available transverse play, so that in the event of additional transverse collisions from the track, a hard impact on the transverse play limits Episode is.
Newer versions were able to eliminate this disadvantage in that the cross stops when turning the bogies under the car body as a result of cornering adjust to each other so that the transverse play, as shown in DE-PS 1144 314, increases towards the outside of the arch and towards the inside of the arch downsized, while it remains the same size on both sides when driving straight ahead.
Still unsatisfactory in the aforementioned embodiment, however, the formation of the cross stops without any elastic interception area.
The version according to CH-PS 504330 tries to take this into account, in which a driver plate attached to the box around the pivot point between the bogie and the body, on the one hand carries elastic cross-stops for the permanent cross-spring area and on the other hand carries metallic fixed stops for the maximum permissible cross-spring travel, which bears on the bogie side with the corresponding counterparts are paired.
This or the reversal of this design is not practicable for all applications, in particular due to its arrangement in the longitudinal center plane of the vehicle, for reasons of space.
This can be the case especially when it comes to traction vehicles, the traction motors of which are arranged in the bogies and entail considerable space restrictions there.
In addition, the known solution results, due to the system, in a kinematically compulsorily controlled transverse play limitation which only allows a linear change in the transverse play as a function of the curved radius.
Possibilities for adapting to individual requirements, e.g. B. with large bends, less restrictive, or extremely tight with narrow bends, are not given.
Likewise, with the known solution, due to the one-sided arrangement of elastic stop or fixed stop facing one bogie end, it is not possible to simultaneously limit the lateral play between bogie and car body to the outside and inside of the bow for cornering.
Another disadvantage of the known solution is that the longitudinal elasticities that are present and desired between the bogie and the body lead to constant rubbing and premature wear of the elements when the cross buffer rests on the counterpart as a result of cornering.
The object of the invention disclosed below is now to provide an elastic wagon body transverse play limiting device which is controlled as a function of the track arch and which meets the following requirements: a) can be used individually, d. H. for motor, drive or bogies, b) can be used with any type of secondary suspension, c) regardless of the position of the fulcrum between the bogie and the body, d) regardless of whether the fulcrum between the bogie and the body is an effective or ideal fulcrum e) lateral play limited by fixed stops between bogie and car body when driving straight ahead, f) soft and elastic interception of the lateral accelerations when driving straight ahead and cornering within the fixed stops, g)
Track-dependent enlargement of the transverse play towards the outside of the bow, h) if necessary, the situation arising according to g) should be combined with a narrowing of the transverse play towards the inside of the bow, i) variation of the elastic stop area depending on the track, optionally in function or independent of the use of fixed stops and of their spatial arrangement, j) simple and compact design, the active or passive components can be assigned to the car body or the bogie, k) optionally with or without an integrated end stop for the vertical deflection of the secondary stage, regardless of the spring system used,
1) Version not tied to a specific arrangement in the bogie.
The invention, which solves this problem, is characterized by the wording of claim 1.
The solution according to the invention eliminates the disadvantages of known car body transverse play limiting devices in that, with a spring-loaded rolling movement, it is able to move individually configured scenes depending on the track curve. Thus, the point of engagement of the progressive interception area with respect to the dimension of the transverse spring travel can be varied, depending on the requirements from the transverse forces, either depending on or regardless of the use of a fixed stop and its spatial arrangement.
The invention is explained for example with reference to a drawing. Show it:
1 is a plan view of an elastic wagon body transverse play limiting device controlled on a track curve, on a bogie / wagon body side,
2 shows the car body transverse play limiting device in section along line II-II according to FIG. 1,
3 various arrangement possibilities of elastic wagon body transverse play limiting devices controlled on a track curve on a vehicle in a top view in a purely schematic representation,
4 shows a schematic illustration of an internal arrangement of the entire bogie of the overall system of the elastic wagon body transverse play limiting device controlled as a function of the track arch when torsion air suspension is used in the secondary stage,
Fig.
5 shows a schematic illustration of an internal arrangement of the bogie of the overall system of the elastic wagon body transverse play limiting device controlled as a function of the track arch when using a flexicoil suspension in the secondary stage,
6 shows the lateral force characteristic curve of a secondary spring system with a progressive catch area and a fixed stop,
7 shows the shear force characteristic of a secondary spring system in which the progressive interception range has been changed in the sense of the solution according to the invention,
Fig. 8 shows the possible course of the characteristic curve to absorb occurring transverse forces by prestressing the progressively acting element in the elastic range.
The construction of a shown, railroad track-controlled, elastic car body transverse play limiting device of a design according to the invention corresponds to FIGS. 1 and 2. It consists essentially of an active part 1 and a passive part 10.
Seen per vehicle, these, e.g. 3, can be arranged by either placing the active part 1 on the bogie 11 and the passive part 10 on the body 12, or vice versa.
It is irrelevant for the overall system, consisting of the active part 1 and the passive part 10, whether this pairing, as shown, is arranged directly in the bogie transverse center plane, or is arranged offset from this up to the bogie ends, to a certain structural extent To be able to accommodate conditions.
In certain cases, e.g. B. on bogies with a torsion air suspension 14 as shown in FIG. 4 or as a flexicoil suspension 15 as shown in FIG. 5, attaching the active part 1 to the above-mentioned components, such as additional air tanks 21, or upper spring support 22 is also conceivable, since these components already perform the transverse and unscrewing movements of the body 12 relative to the bogie 11, while the passive part 10 can be attached as a counterpart to the bogie components 13, which are primarily sprung, or vice versa.
This has the great advantage that both the active part 1 and the passive part 10 are then arranged completely on the bogie side, and the transverse play limitation can be regarded as a quasi-self-contained, bogie-internal system which cannot be separated by the other separation of the elements belonging to the bogie 11 and car body 12 is divided into two.
Naturally, this preferred design also has advantages with regard to production, in particular with regard to the required construction tolerances of the overall system.
1 and 2, the structure of the active part 1 of the elastic wagon body transverse play limiting device of the type according to the invention, which is controlled as a function of the track curve, essentially consists of an anti-rotation pin 4 which is vertically mounted in an upper and lower bearing point 2 and 3 and on which is in a horizontal position a transverse buffer 5 designed as an elastic roller 6 is located. The transverse buffer 5 consists not only of an elastic roller 6, but also of a support plate 7 and 8 arranged above and below this and is rotatably mounted on the bolt 4 in its entirety.
The elastic roller 6 consists of shock-resistant material, the progressive characteristic curve 9 (FIG. 7) can be achieved and varied essentially by its material quality and special shape. In addition, the mutually supportive influence of the upper and lower support plates 7 and 8 results in the advantage that, depending on their shape, the progressive characteristic curve 9 of the elastic roller 6 can still be influenced at any time.
1 and 2, it is shown how the upper bearing 2 of the bolt 4, provided with a curved or straight stop surface 20, takes over the function of the fixed stop for the transverse spring travel of any secondary suspension, regardless of the spring system 14, 15 used.
It is also conceivable to attach the fixed stop 20 as a separate element to the upper 2 and possibly also to the lower bearing 3.
Also shown in Fig. 2 is the possibility, for. B. to provide the lower bearing 3 of the vertically mounted bolt 4 with a horizontal stop surface 16 so as to obtain an integrated end stop for the vertical deflection of the secondary suspension, regardless of the spring system 14, 15 used, relative to the correspondingly designed stop part 17 on the passive part 10.
The structure of the passive part 10 can optionally, as shown in FIGS. 1 and 2, either be made in one piece or else in several parts, the criterion for this being the differently shaped formation of the stop face 18 and the tread 19.
In a one-piece design of the passive part 10, this is each with an individually and independently designable, ge curved or straight, designed as a backdrop surface stop or. Running surface 18, 19 provided, the stop surface 18 operates as a counterpart to a fixed stop formed on the active part 1 with the stop surface 20 and the running surface 19, offset in height, acts as a counterpart for the transverse buffer 5 of the active part 1.
It is also conceivable to provide a one-piece design of the passive part 10, in which either the stop surface 18 for the fixed stop 20 or the running surface 19 for the transverse buffer 5 can be dispensed with.
It is also conceivable to design the passive part 10 in the form of a multi-part design, in which either the stop surface 18 for the fixed stop with the stop surface 20 or the running surface 19 for the cross buffer 5 can be set up separately or made interchangeable for any changes.
The functioning of the overall system of the elastic wagon body transverse play limiting device according to the invention, which is controlled as a function of the track arch and consists of an active part 1 and a passive part 10, always takes place according to the same principle, regardless of the special needs of the respective application.
A free transverse play of equal size for straight-ahead travel on both sides results from means 5 and 19 arranged on both sides with equally large distances from one another.
Describes the curvature of the entire tread 19 a constant radius around the effective or ideal fulcrum of the bogie 11 and car body 12, so there is a to both sides, even when cornering. H. Free cross-game of equal size to the outside of the bow and the inside of the bow.
In the solution according to the invention, the tread 19 can be designed with a combination of different curvatures so that the free transverse play when cornering can be increased towards the outside of the curve and / or reduced towards the inside of the curve.
The same applies mutatis mutandis to the fixed stops intended to limit the entire transverse play with the stop surfaces 18 and 20, the distance between the means 18 and 20 naturally having to be greater than that between the transverse buffer 5 and the running surface 19.
By combining different curvatures of the abutment surface 18, the entire transverse play available when cornering can also be increased towards the outside of the curve and / or reduced towards the inside of the curve.
If the curvature shapes of the running surface 19 and the stop surface 18 are designed differently from one another and integrated in the passive part 10, this superimposed arrangement produces the desired effect of advancing the progressive interception area with a characteristic curve 9 according to FIGS. 7 and 8.
In order to clarify the improvement which arises through the use of the invention, a disadvantageous starting position is initially shown in FIG. 6, as it results from the prior art set out at the beginning:
A transverse force characteristic curve 43 of any secondary spring system 14, 15 in combination with an elastic transverse play limitation device results in a progressive interception area with a characteristic curve 39, which is delimited by a fixed stop with the stop surface 40. It can be seen that a transverse force 24 occurring above a certain order of magnitude, due to the system, can no longer be absorbed by the progressive interception area with a characteristic curve 39, but rather strikes the stop surface 40 of the fixed stop and has a detrimental impact on the traveler.
The same situation is described with FIG. 7, but with the difference in the influence that results from the measures of the elastic wagon body transverse play limiting device according to the invention, controlled on the basis of the track curve. Shown is a shear force characteristic curve 23 of any secondary spring system 14, 15 in combination with a progressive intercepting area, which is now shifted forward in FIG. 6, with a characteristic curve 9 and a fixed stop with the stop surfaces 18, 20. It can be seen that with this arrangement a shear force 24 occurs of the order of magnitude shown in FIG. 6 can be easily accommodated within the progressive interception range of the characteristic curve 9 without hitting the fixed stop with the stop surfaces 18, 20, with the result that it is not perceived by the traveler.
The forward displacement of a progressive interception area with a characteristic curve 9 is achieved by the parallel arrangement of the elastic roller 6 of the transverse buffer 5 with respect to the fixed stop with the stop surfaces 18, 20, the engagement conditions of the transverse buffer 5 being different from the running surface 19 compared to the stop surface 18 can be varied as desired.
The control of the car body cross-game dependent on the track curve arises from the fact that the transverse buffer 5, which is designed as an elastic roller 6, rolls on the sliding surface 19 of the passive part 10 which can be adapted to the special needs.
By means of the transverse buffer 5, which is designed as an elastic roller 6, individually designed backdrops for cross-game control of the car body can be run in a spring-rolling motion.
As a result of the constant change of the circumferential segments resting on the tread 19, of the transverse buffer 5 designed as an elastic roller 6, this pairing is prevented from being worn out, and the relative movements in the longitudinal direction that take place between the bogie 11 and the car body 12 are also reduced when the car body Cross game limiting device converted into a rolling movement.
Finally, FIG. 8 shows a transverse force characteristic curve 23 of any secondary spring system 14, 15 in combination with a prestressed progressive interception area with a characteristic curve 26 and a fixed stop with the stop surfaces 18, 20. This shows a further possibility of achieving a maximum with the solution according to the invention transverse force 24 occurring in the progressive interception area of the characteristic curve 26.
The pre-tensioning of the progressive interception area of the characteristic curve 26 is achieved by a corresponding design of the engagement conditions between the transverse buffer 5 and its running surface 19, whereby here, too, the combination with control of the wagon body transverse play dependent on the track curve, as described in accordance with FIG. 7, is possible.
As an example of a possible, simultaneous limitation of the transverse play towards the outside and inside of the arch, which can be achieved with the solution according to the invention thanks to the differently designed backdrop surfaces for elastic stop and fixed stop, the following default values from the specifications of a railway administration should serve: straight ahead and oo m bow = ht 50 mm
1000 m arch = + 50 mm
500 m bow = i 50 mm
250 m arch = i 25 mm l80m arch = i: 18mm
150 m arch = 6 14 mm
120mbow = 6 9mm
90 m arc =: k O mm