CH694426A5 - Vorrichtung zur Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. 



   Aus der Druckschrift EP 0 936 124 A2 ist eine Vorrichtung zur aktiven Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen bekannt. Diese Vorrichtung ist zwischen dem Fahrgestell und dem Fahrzeugaufbau des Schienenfahrzeuges angeordnet und dient dazu die quer zur Fahrtrichtung wirkenden, fahrtbedingten Querbewegungen zumindest teilweise zu kompensieren. Diese Vorrichtung besteht aus einer doppelseitig beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit, wobei der jeweils in den beiden Zylinderräumen anliegende Druck in Abhängigkeit von Fahrzuständen über Ventile regelbar ist. Die derart ausgebildete, aktive, pneumatische Vorrichtung weist die Nachteile auf, dass während einem längerfristigen Betrieb ein Verschleiss auftritt, und dass zum Betrieb der Vorrichtung eine Druckluftquelle erforderlich ist. Zudem sind die maximal erzeugbaren Querkräfte begrenzt. 



   Kompositionen von Schienenfahrzeugen wie Pendelzüge werden zunehmend derart im Pendelbetrieb eingesetzt, dass die Komposition in der einen Richtung gezogen, in der anderen Richtung gestossen wird. Wird eine derartige Komposition während dem Stossen beim Befahren einer Weiche abgelenkt, so bewirkt dies ein ungleichmässiges seitliches Ausscheren der    Wagenkasten, was auch als ein seitlicher Versatz bezeichnet wird. Dieser seitliche Versatz ist insbesondere an der übergangsstelle zweier Wagenkasten ausserordentlich störend. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung zur aktiven Querzentrierung ist die Tatsache, dass diese Vorrichtung nicht geeignet ist, den beim Stossen eines Pendelzuges auftretenden seitlichen Versatz genügend zu reduzieren, da die maximal erzeugbaren Kräfte zu gering sind. 



   Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur aktiven Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen zu bilden, welche wirtschaftlich vorteilhafter ist, und welche insbesondere grössere Kräfte zu erzeugen erlaubt. 



   Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung, aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 11 betreffen weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung. 



   Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einer Vorrichtung zur aktiven Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen, umfassend eine doppelseitig beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Zylinder, einem Kolben mit Kolbenstangen, sowie zwei durch den Kolben getrennte Zylinderräume, welche über ein ansteuerbares Ventil fluidleitend verbindbar sind, wobei die Kolbenstangen beiderseits aus dem Zylindergehäuse ragen). 



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung, welche insbesondere geeignet ist, den seitlichen Versatz von Wagenkästen zu reduzieren, wird im Weiteren auch als "Cursator" bezeichnet. 



   Die im Zylindergehäuse durchgehenden und beidseitig im Zylindergehäuse gelagerten Kolbenstangen weisen den Vorteil auf, dass an den Lagerstellen ein geringerer Verschleiss auftritt, dass die Anordnung auch für grössere Querkräfte geeignet ist, dass mit dieser Anordnung grössere Hubkräfte erzeugbar sind, dass kein Verkanten der Kolbenstangen auftritt, und dass, falls erforderlich, auch breitflächige Lagerstellen möglich sind. 



   In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an beiden Endabschnitten der Kolbenstange ein Lager angeordnet, welche vorzugsweise mit dem Fahrzeugaufbau verbindbar sind. Zudem ist am Zylinder ein Lager angeordnet, welches vorzugsweise mit dem Fahrgestell verbindbar ist. 



   In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Zylinderräume über eine Druckleitung mit zwischengeschaltetem, ansteuerbarem Ventil fluidleitend verbunden. Bei geöffnetem Ventil findet zwischen den beiden Zylinderräumen ein Fluidaustausch statt, was auch als ein Dämpfungsbetrieb des Cursators bezeichnet wird, da in diesem Betriebszustand die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens im Zylinder gedämpft wird. Bei geschlossenem Ventil wird der Fluidaustausch unterbrochen, sodass die Kolben-Zylinder-Einheit ein sehr steifes Verhalten aufweist, was auch als ein Querfederbetrieb des Cursators bezeichnet wird. 



   Damit der Cursator im Querfederbetrieb das Verhalten einer steifen Feder aufweist, das heisst eine Kraftänderung in Funktion des Weges bzw. der Auslenkung aufweist, sind in einer bevorzugten Ausgestaltung beide Zylinderräume fluidleitend mit einem Hydraulikspeicher sowie mit einem Ausgleichsbehälter verbunden, was dem Kolben eine Längsbewegung ermöglicht, falls entsprechende Kräfte auftreten. Ein derart ausgestalteter Cursator weist den Vorteil auf, dass zu dessen Betrieb keine externe Druckluft- bzw. Energieversorgung erforderlich ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung genügen einzig die elektrischen Signale zum Betätigen der ansteuerbaren Ventile, um den Cursator in den Dämpfungsbetrieb oder Querfederbetrieb zu schalten. Dies ermöglicht eine kostengünstige Ansteuerung des Cursators. Zudem ist ein Schienenfahrzeug kostengünstig mit einem Cursator nachrüstbar.

   Bei extern zugeführter Druckluft besteht das Problem, dass diese üblicherweise auch Schmutzpartikel aufweist. Da die erfindungsgemässe Vorrichtung keine externe Druckluftversorgung erfordert, ist ein verschmutzungsfreier, langfristiger und störungsfreier Betrieb gewährleistet. 



   In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemässe Vorrichtung eine selbsttätige Zentrierung auf. Hierzu sind in einer bevorzugten Ausgestaltung im Zylinder Ringkanäle und im Kolben entsprechend angepasst angeordnete Kanäle derart zusammenwirkend ausgestaltet, dass während dem Querfederbetrieb des Cursators nur die vom Zentrum wegführende Auslenkung unter Federwirkung behindert wird, wogegen eine Bewegung zum Zentrum hin nicht derart behindert wird, sodass sich der Kolben, auf Grund der auftretenden Querbewegungen, selbsttätig zentriert. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass eine selbsttätige Zentrierung ohne externe Energieversorgung möglich ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zudem kein Sensor zum Bestimmen der Lage des Kolbens bezüglich dem Zylinder erforderlich. 



   In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lagerung der Kolbenstangen im Zylinder derart ausgestaltet, dass das Lager und die Dichtung in Verlaufsrichtung der Kolbenstangen derart beabstandet angeordnet sind, dass der gelagerte Abschnitt der Kolbenstangen nicht mit der Dichtung in Berührung kommt. Dies gewährleistet eine langfristig zuverlässige Dichtung und somit einen langfristig wartungsfreien Betrieb. 



   In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Cursator als eine einzige Einheit, beziehungsweise als sogenannter Monoblock ausgestaltet, in welcher alle erforderlichen Elemente, insbesondere auch ein Hydraulikspeicher, integriert sind. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrgestells mit Fahrzeugaufbau eines Schienenfahrzeuges und dazwischen angeordneter Kolben-Zylinder-Einheit; Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kolben-Zylinder-Einheit in Neutralstellung bzw.

   Mittellage sowie im Dämpfungsbetrieb; Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Kolben-Zylinder-Einheit in ausgelenkter Stellung sowie im Querfederbetrieb; Fig. 4a Kraft-Weg-Kennlinie des Cursators im Dämpfungsbetrieb; Fig. 4b, 4c Kraft-Weg-Kennlinie des Cursators im exzentrischen Querfederbetrieb; Fig. 4d Kraft-Weg-Kennlinie des Cursators im zentrischen Querfederbetrieb; Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit mit im Detail dargestelltem Lager mit Dichtung; Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Kolbens mit Kolbenstange; Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Ausgleichsbehälter; Fig. 8a eine Seitenansicht eines Cursators; Fig. 8b eine Aufsicht eines Cursators; Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Kolben-Zylinder-Einheit mit ansteuerbaren Ventilen. 



   Fig. 1 zeigt schematisch ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Fahrgestell 2 sowie einem mithilfe von Schraubenfedern 4a, 4b gelagerten Fahrzeugaufbau 3. Der Fahrzeugaufbau 3 ist bezüglich dem Fahrgestell 2 in Bewegungsrichtung Y verschiebbar gelagert, wobei mit "0" die Neutralstellung bzw. Mittellage markiert ist. Die am Fahrzeugaufbau 3 angreifenden Querkräfte Fq werden teilweise über die Schraubenfedem 4a, 4b und weitere Elemente übertragen, im Wesentlichen jedoch von der erfindungsgemässen Vorrichtung 25 zur schaltbaren, aktiven Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen, im Weiteren auch als Cursator 25 bezeichnet, übertragen. Der Cursator 25 umfasst eine doppelseitig beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit 5 mit einem Zylinder 7, in welchem die Kolbenstangen 6a mit einem Kolben 6b gelagert sind.

   Die Kolbenstangen 6a weisen an beiden äusseren Enden je ein Lager 6c, 6d auf, welche gelenkig mit Befestigungsteilen 3a, 3b des Fahrzeugaufbaus 3 verbunden sind. Zudem ist am Zylinder 7 ein Lager 7k angeordnet, welches über eine Verbindungsstange 8 und ein Lager 2a gelenkig mit dem Fahrgestell 2 verbunden ist. 



   In Fig. 2 ist ein selbstzentrierender Cursator 25 dargestellt. Aus dem Längsschnitt der Kolben-Zylinder-Einheit 5 sind die in Lagerstellen 7d, 7e beidseitig gelagerten Kolbenstangen 6a mit Kolben 6b sowie der Zylinder 7 ersichtlich. Der Kolben 6b unterteilt den Innenraum des Zylinders 7 in einen ersten Zylinderraum 7f und einen zweiten Zylinderraum 7g. Diese beiden Zylinderräume 7f, 7g sind über Druckleitungen 10a, 10b und die beiden parallel geschalteten, elektrischen Zweiwegventile 11a, 11b fluidleitend miteinander verbunden. Fig. 2 zeigt somit den Cursator 25 im Dämpfungsbetrieb. Der Kolben 6b ist dadurch bei einer angreifenden Querkraft Fq in Bewegungsrichtung y frei beweglich, und dessen Reaktionskräfte durch die Wirkung des Fluides, vorzugweise eine Flüssigkeit wie öl, bestimmt.

   Der Cursator 25 weist weitere, für den Querfederbetrieb und die automatische Zentrierung erforderlichen Elemente auf, welche nachfolgend im Detail beschrieben werden. Die Zylinderinnenwand weist in axialer Richtung des Zylinders 7, etwa im Zentrum angeordnet, einen ersten Ringkanal 7a, und in axialer Richtung beidseitig beabstandet einen zweiten bzw. einen dritten Ringkanal 7b, 7c auf. Der erste Ringkanal 7a ist über eine Druckleitung 12a fluidleitend mit einem Hydraulikspeicher 13 sowie einem Ausgleichsbehälter 16 verbunden. Der zweite Ringkanal 7b ist über die Druckleitung 12b und der dritte Ringkanal 7c über die Druckleitung 12c mit dem Ausgleichsbehälter 16 verbunden, wobei die Druckleitung 12b in die Druckleitung 12c mündet. Zudem ist ein Druckbegrenzungsventil 14 sowie ein Rückschlagventil 15 zwischen der Druckleitung 12a und der Druckleitung 12b bzw. 12c angeordnet.

   Der Ausgleichsbehälter 16 umfasst einen Zylinder 16a, einen darin verschiebbar gelagerten Kolben 16b sowie einen Luftfilter 16c. Der Innenraum des Kolbens 16b ist fluidleitend mit der Druckleitung 12a verbunden. Bei entsprechendem Druck in der Druckleitung 12a wird der Kolben 16b auf Grund seiner kleineren Fläche, wie in Fig. 7 im Detail beschrieben, nach links verschoben und drückt ein Teil des sich im Innenraum des Zylinders 16a befindlichen Fluides in die Druckleitung 12c. Der sich rechts vom Kolben 16b bildende Innenraum wird dabei über den Luftfilter 16c mit Luft gefüllt. Im Kolben 6b sind Kanäle 6f, 6g angeordnet, wobei der eine Kanal 6f den ersten Zylinderraum 7f, abhängig von der    Stellung des Kolbens 6b, fluidleitend mit dem ersten Ringkanal 7a verbindet, und der andere Kanal 6g den zweiten Zylinderraum 7g mit dem ersten Ringkanal 7a verbindet.

   Im dargestellten Dämpfungsbetrieb sind die Ventile 11a, 11b geöffnet, und das Fluid hat im ersten und zweiten Zylinderraum 7f, 7g sowie auch in den damit fluidleitend verbundenen Druckleitungen 12a, 12b, 12c etwa denselben Druck. 



   Fig. 4a zeigt mit der Geraden 19 den Verlauf des Kraft-Weg-Diagramms des Cursators 25 im Dämpfungsbetrieb. 



   Fig. 3 zeigt den Cursator 25 im Querfederbetrieb. Der Zylinder 6b befand sich während dem Dämpfungsbetrieb in dem in Fig. 4a mit 19a dargestellten Bereich. Daraufhin wurden die Ventile 11a, 11b geschlossen, wodurch der Cursator 25 in den Querfederbetrieb geschaltet wird, was den in Fig. 4b dargestellten Knick zwischen den Kurvenabschnitten 20b und 20c zur Folge hat. Fig. 3 zeigt den leicht nach links verschobenen Kolben 6b sowie die geschlossenen Ventile 11a, 11b. Die Ringkanäle 7a, 7b, 7c bilden zusammen mit dem Kolben 6b einen Kolbenschieber bzw. eine Steuerkante 9a, 9b, sodass in der dargestellten Anordnung keine fluidleitende Verbindung mehr zwischen dem ersten Zylinderraum 7f und der Druckleitung 12b besteht. Zudem besteht keine fluidleitende Verbindung durch den Kanal 6g.

   Eine am Zylinder 7 nach rechts wirkende Querkraft Fq bewirkt, dass sich der Kolben 6b, wie in Fig. 4b dargestellt, entlang der Kurve 20c nach links verschiebt. Dabei wird Fluid aus dem ersten Zylinderraum 7f durch den Kanal 6f in den ersten Ringkanal 7a gefördert und über die Druckleitung 12a dem Hydraulikspeicher 13 zugeführt, wobei der Kolben 16b zugleich nach links verschoben wird, und Fluid aus dem linken Innenraum 16d über die Druckleitung 12c und den Ringkanal 7c in den zweiten Zylinderraum 7g gelangt. 



   Die Ventile 11a, 11b umfassen je einen Elektromagneten 11c sowie einen Stellungssensor 11d, welche je über eine elektrische Leitung 18a, 18b, 18c, 18d mit einer Ansteuervorrichtung 17 verbunden sind. Der Sensor 11d dient zur überwachung, ob das Ventil 11a, 11 b geschaltet hat. Die Ventile 11a, 11b sind aus Sicherheitsgründen parallel geschaltet und doppelt vorgesehen. 



   Der in Fig. 3 dargestellte Cursator 25 weist im Querfederbetrieb den in Fig. 4b dargestellten Kurvenverlauf auf. Während die weitere Bewegung des Kolbens 6b nach links der Kurve 20c folgt, weist eine Bewegung des Kolbens 6b nach rechts bis in die zentrierte Lage den Verlauf der Kurve 20b auf, deren Kraft-Weg-Charakteristik etwa derjenigen des Dämpfungsbetriebs entspricht. Eine weitere Bewegung nach rechts folgt dem Verlauf der Kurve 20a. Fig. 4c zeigt die selbstzentrierenden Eigenschaften des erfindungsgemässen Cursators 25. Ausgehend vom Verlauf gemäss Fig. 4b weist der Kolben 6b bei einer Bewegung nach links einen Verlauf entsprechend der Kurve 20c auf. Bei einer Bewegung nach rechts erfolgt die Bewegung entsprechend der Kurve 20b.

   Tritt daraufhin wiederum eine Bewegung nach links auf, so erfolgt ein Querfederbetrieb entlang einer zur Kurve 20c parallel verlaufenden Kurve 20d. Dies hat einen selbstzentrierenden Effekt zur Folge, indem jeweils eine Bewegung nach links weitgehend behindert wird, wogegen eine Bewegung nach rechts möglich ist. 



   Sobald der Kolben 6b etwa in der Mittellage bzw. in axialer Richtung bezüglich dem Zylinder 7 etwa mittig zu liegen kommt, findet zwischen dem ersten und zweiten Zylinderraum 7f, 7g ein Druckausgleich statt, ohne dass die Ventile 11a, 11b geöffnet werden. Zudem wird der Kolben 16b nach rechts bis zum Anschlag bewegt. Dieser Effekt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, dadurch erzielt, dass im Bereich der Mittellage durch eine entsprechende Anordnung alle drei Ringräume 7a, 7b, 7c fluidleitend mit dem entsprechenden ersten und/oder zweiten Zylinderraum 7f, 7g verbunden sind. Dies hat zur Folge, dass ein Druckausgleich zwischen den Zylinderräumen 7f, 7g stattfindet, sodass der Cursator die Federcharakteristik gemäss der Kurve 4d aufweist. 



   In Fig. 3 weist der Cursator 25 mechanische Mittel wie die Kanäle 6f, 6g sowie die Ringräume 7a, 7b, 7c auf, welche zusammen mit dem Kolben 6b Steuerkanten 9a, 9b ausbilden, um eine automatische Querzentrierung zu erreichen. An Stelle dieser Mittel könnten jedoch auch, wie in Fig. 9 dargestellt, ansteuerbare Ventile 26a, 26b, 26c, 26d vorgesehen sein, welche entsprechend mit den Druckleitungen 12a, 12c verbunden sind, um eine automatische Querzentrierung durch entsprechendes Schalten der Ventile 26a, 26b, 26c, 26d zu bewirken. Dazu wäre zusätzlich noch ein Wegsensor    zum Messen der Auslenkung des Kolbens 6b, eine Regelvorrichtung sowie vorzugsweise ein Drucksensor zum Messen des Fluiddruckes erforderlich. Die elektronische Ansteuerung der Ventile 26a, 26b, 26c, 26d ist in Fig. 9 nicht dargestellt. 



   Durch ein entsprechendes Schalten der Ventile 11a, 11b kann der Cursator 25 jederzeit zwischen dem Dämpfungsbetrieb und dem Querfederbetrieb umgeschaltet werden. 



   Fig. 5 zeigt eine Detailansicht der Lagerung der einen Kolbenstange 6a im Zylinder 7. Das Lager 7i und die Dichtung 7h sind in Verlaufsrichtung der Kolbenstange 6a um eine Länge L beabstandet angeordnet. Die Länge L ist vorzugsweise derart gewählt, dass der maximale Bewegungsweg der Kolbenstange 6a geringer ist als die Länge L, was zur Folge hat, dass der auf dem Lager 7i aufliegende Kolbenstangenabschnitt nie in den Bereich der Dichtung 7h zu liegen kommt. Im Bereich des Lager 7i weist der Kolbenstangenabschnitt immer Verschleisserscheinungen auf. Diese kommen somit nie in den Bereich der Dichtung 7h zu liegen. Dadurch wird der Leckageverlust an der Dichtung 7h sehr gering gehalten.

   Eine geringe Leckage ist für den langfristigen Betrieb des erfindungsgemässen Cursators 25 von zentraler Bedeutung, da dieser als geschlossenes System konzipiert ist, und der Leckageverlust durch sich im Hydraulikspeicher 13 befindliches Fluid gedeckt werden muss. 



   Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange 6a mit Kolben 6b im Detail. An der Oberfläche des Kolbens 6b ist oben und unten je eine Längsnut 6h angeordnet, welche fluidleitend über den Kanal 6g mit dem zweiten Zylinderraum 7g verbunden sind. Als Aufsicht ist die Längsnut 6i dargestellt, welche über den Kanal 6f fluidleitend mit dem ersten Zylinderraum 7f verbunden ist.

   Im Gegensatz zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist im Beispiel gemäss Fig. 6 der erste Ringkanal 7a in axialer Richtung kurz ausgestaltet, wogegen die Länge der Längsnut 6h entsprechend angepasst gewählt ist, um eine fluidleitende Verbindung zwischen dem ersten Zylinderraum 7f bzw. dem zweiten Zylinderraum 7g und dem ersten Ringkanal 7a während einer gewissen Bewegung des Kolbens 6b aufrecht zu    erhalten. über den Bund 6k und den Innenring 61 ist die Kolbenstange 6a fest mit dem Kolben 6b verbunden. 



   Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch den Ausgleichsbehälter 16, auch als Differenzialausgleichszylinder bezeichnet. Dieser umfasst einen Zylinder 16a sowie einen längsverschiebbar gelagerten Kolben 16b, welcher über eine Zuleitung 16f fluidleitend mit der Druckleitung 12a verbunden ist. Der Kolbeninnenraum bzw. zweite Zylinderraum 16e ist über Dichtungen 16h gegenüber dem luftseitigen Zylinderraum 16i abgedichtet. Der erste Zylinderraum 16d ist über Dichtungen 16g abgedichtet. Der erste Zylinderraum 16d ist mit der Druckleitung 12c fluidleitend verbunden. Bei einer Bewegung des Kolbens 16b nach links wird der rechts davon entstehende Innenraum 16i über den Luftfilter 16c mit Luft gefüllt. 



   Die Seitenansicht gemäss Fig. 8a zeigt einen sehr kompakt als Monoblock ausgestalteten Cursator 25 mit Kolben-Zylinder-Einheit 5, Kolbenstange 6a, Lager 6c, 6d, 6e, dem Hydraulikspeicher 13 sowie einem Gehäuse 22, in welchem die Ventile 11a, 11b sowie die entsprechenden Druckleitungen 10a, 10b angeordnet sind. Zwischen dem Zylinder 7 und dem Ende der Kolbenstangen 6a ist zu deren Schutz beidseitig ein Faltenbalg 23 angeordnet. 



   Fig. 8b zeigt den Cursator 25 gemäss Fig. 8a in einer Aufsicht. Im Gehäuse 21 sind der Ausgleichsbehälter 16 sowie die Druckleitungen 12a, 12b, 12c, und das Druckbegrenzungsventil 14 sowie das Rückschlagventil 15 angeordnet. Der Hydraulikspeicher 13 mit Einfüllöffnung 13a ist seitlich am Gehäuse 21 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Am Gehäuse 22 ist der Stecker 22a erkennbar, welcher als Anschluss für das Steuersignal dient. 



   Die Lager 6c, 6d können direkt an entsprechenden Befestigungsteilen 3a, 3b eines Fahrzeugaufbaus befestigt werden. Da der Abstand der Befestigungsteile 3a, 3b üblicherweise fest vorgegeben ist, kann es sich als vorteilhaft erweisen, einen Adapter 24 vorzusehen. Diese Adapter 24 sind an den Lagern 6c, 6d befestigbar und weisen beispielsweise Bohrungen 24a für Schrauben auf, um den Adapter 24 am Fahrzeugaufbau zu befestigen. Der Adapter erlaubt Unterschiede zwischen Befestigungsteilen 3a, 3b und Lagern 6c, 6d zu kompensieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lager    6c, 6d weiter beabstandet als die mit 24a angedeutete Befestigungsstelle am Fahrzeugaufbau. Dieser Adapter weist somit den Vorteil auf, dass der Cursator 25 länger ausgestaltet werden kann als dies durch die Anordnung der Befestigungsteile 3a, 3b definiert ist.

   Dies ermöglicht einen kompakten Cursator 25 zu bauen, in welchem alle erforderlichen Teile untergebracht sind. Insbesondere kann auch der Druckspeicher direkt auf dem Cursator 25 untergebracht werden. 



   Als hydraulische Flüssigkeit wird beim Cursator 25 vorzugsweise öl verwendet. Der Hydraulikspeicher 13 speichert einerseits die Flüssigkeit und ist andererseits mit Stickstoff von beispielsweise 60 Bar Druck gefüllt. Je nach Druck weist die Kennlinie gemäss Fig. 4d eine andere Steigung auf, sodass die Federcharakteristik über den wählbaren Druck des Stickstoffs voreinstellbar ist. 



   Der erfindungsgemässe Cursator 25 weist den Vorteil auf, dass dieser sehr kompakt ausgestaltet ist, und dass keine Fremdversorgung mit Luft oder öl erforderlich ist. Der Hydraulikspeicher 13 ist direkt am Cursator 25 angeordnet, sodass kein zusätzlicher Schlauch erforderlich ist. Dies führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit. Zudem muss bei der Inbetriebsetzung kein Schlauch am Cursator 25 angeschlossen werden. Würde ein derartiger Schlauch verwendet, so besteht beim Zusammenbau und der Inbetriebsetzung immer die Gefahr, dass eine Verschmutzung auftritt, oder dass ein ungeeignetes öl eingefüllt wird. Der erfindungsgemässe Cursator 25 ermöglicht somit ein einfaches und zuverlässiges Einbauen und Inbetriebsetzen. 



   Der erfindungsgemässe Cursator besteht aus relativ wenigen Einzelteilen. 



   Der erfindungsgemässe Cursator erlaubt die Seitenbewegungen der Fahrzeugaufbauten von Schienenfahrzeugen zu begrenzen. Der Cursator wird üblicherweise vor dem überfahren von Weichen auf den Querfederbetrieb umgeschaltet und danach wieder in den Dämpfungsbetrieb umgeschaltet. Der Cursator weist den Vorteil auf, dass ein Fahrgast bei einem mit Cursatoren ausgerüsteten Eisenbahnzug bezüglich Fahrkomfort keinen Unterschied zwischen einem Zug- und einem Stossbetrieb feststellt. 



   Das Rückschlagventil 15 öffnet sich, wenn der Druck in der Druckleitung 12c wesentlich höher ist als in der Druckleitung 12a. Dies tritt beispielsweise dann auf, wenn der Kolben 16b des Ausgleichsbehälters 16 am rechten Anschlag ist, und der Kolben 6b des Cursators 25 entlang der in Fig. 4c dargestellten Kurve 20c nach rechts bewegt wird. Dabei steigt der Druck im zweiten Zylinderraum 7g an, sodass sich das Rückschlagventil 15 öffnet, und über die Druckleitung 12a, den ersten Ringkanal 7a und den Kanal 6f ein Teil des sich im zweiten Zylinderraum 7g befindlichen Fluides in den ersten Zylinderraum 7f fliesst.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen, umfassend eine doppelseitig beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (5) mit einem Zylinder (7), einem Kolben (6b) mit beidseitig herausragenden Kolbenstangen (6a) sowie zwei durch den Kolben (6b) getrennte Zylinderräume (7f, 7g), welche über ein ansteuerbares Ventil (11a, 11b) fluidleitend verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (6a) beiderseits aus dem Zylindergehäuse (7) ragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (6a) zusammen mit dem Kolben (6b) einstückig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen (6a) an beiden Endabschnitten je ein Lager (6c, 6d) aufweisen und dass ein weiteres Lager (6e) mit dem Zylinder (7) gekoppelt ist.

4.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zylinderräume (7f, 7g) über eine Druckleitung (10a, 10b) und zwei parallel geschaltete, ansteuerbare Ventile (11a, 11b) fluidleitend verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Ausgleichsbehälter (16) mit einem ersten und einem zweiten Zylinderraum (16d, 16e), wobei jeder Zylinderraum (16d, 16e) über eine Druckleitung (12a, 12b, 12c) mit je einem Zylinderraum (7f, 7g) der Kolben-Zylinder-Einheit (5) steuerbar und fluidleitend verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidspeicher (13) fluidleitend mit einer der Druckleitungen (12a, 12b, 12c) verbunden ist.

7.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckleitung (12a) über ein erstes weiteres ansteuerbares Ventil (26a) fluidleitend mit dem ersten Zylinderraum (7f) und die andere Druckleitung (12c) über ein zweites weiteres ansteuerbares Ventil (26b) fluidleitend mit dem zweiten Zylinderraum (7g) verbunden ist.

8.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) in axialer Richtung im Wesentlichen mittig angeordnet einen ersten Ringkanal (7a) aufweist, und dass der Zylinder (7) bezüglich dem ersten Ringkanal (7a) in axialer Richtung beidseitig versetzt angeordnet einen zweiten und einen dritten Ringkanal (7b, 7c) aufweist, und dass der Kolben (6b) zumindest zwei Kanäle (6f, 6g) aufweist, wobei der eine Kanal (6f) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem ersten Zylinderraum (7f) und dem Ringkanal (7a) bildet, und der andere Kanal (6g) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem zweiten Zylinderraum (7g) und dem Ringkanal (7a) bildet.

9.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6b) und die drei Ringkanäle (7a, 7b, 7c) derart gegenseitig angepasst ausgestaltet sind, dass die fluidleitende Verbindung zwischen den Zylinderräumen (7f, 7g) und den drei Ringkanälen (7a, 7b, 7c) abhängig von der axialen Lage des Kolbens (6b) besteht oder unterbrochen ist.

10.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Kolbens (6b) derart bezüglich der Anordnung der drei Ringkanäle (7a, 7b, 7c) angepasst ausgestaltet ist, dass der Kolben (6b) in einer Mittelstellung eine fluidleitende Verbindung zwischen den zwei Zylinderräumen (7f, 7g) und den drei Ringkanälen (7a, 7b, 7c) bewirkt, und dass der Kolben (6b) in einer exzentrischen Stellung eine fluidleitende Verbindung zwischen dem einen Zylinderraum (7f) und der Druckleitung (12a; 12b, 12c) und dem anderen Zylinderraum (7g) und der Druckleitung (12c, 12b; 12a) bewirkt.

11.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) beidseitig je ein Lager (7i) sowie eine Dichtung (7h) zum Lagern und Abdichten der Kolbenstange (6a) aufweist, und dass das Lager (7i) und die Dichtung (7h) derart in Verlaufsrichtung der Kolbenstange (6a) beabstandet angeordnet sind, dass der mit dem Lager (7i) zusammenwirkende Abschnitt der Kolbenstange (6a) auch bei maximaler Auslenkung der Kolbenstange (6a) zur Dichtung (7h) beabstandet angeordnet ist.

12. Schienenfahrzeug umfassend eine Vorrichtung zur aktiven Querzentrierung und Schwingungsdämpfung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche.