DE2060231A1 - Wagengelenksteuerung fuer ein zweiteiliges Schienen-Gelenkfahrzeug,insbesondere einen Strassenbahn-Gelenkwagen - Google Patents

Wagengelenksteuerung fuer ein zweiteiliges Schienen-Gelenkfahrzeug,insbesondere einen Strassenbahn-Gelenkwagen

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DE2060231A1
DE2060231A1 DE19702060231 DE2060231A DE2060231A1 DE 2060231 A1 DE2060231 A1 DE 2060231A1 DE 19702060231 DE19702060231 DE 19702060231 DE 2060231 A DE2060231 A DE 2060231A DE 2060231 A1 DE2060231 A1 DE 2060231A1
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DE19702060231
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Guenter Junker
Willi Krug
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Wegmann and Co GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/44Adjustment controlled by movements of vehicle body

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Wagengelenksteuerung für ein zweiteiliges Schienen-Gelenkfahrzeug, insbesondere einen Straßenbahn-Gelenkwagen.
  • Die Erfindung betrifft eine Wagengelenksteuerung für zweiteilige Schienen-Gelenkfahrzeuge, insbesondere einen Straßenbahn-Gelenkwagen. Es sind zweiteilige Schienen-Gelenkfahrzeuge bekannt, bei denen sich jeder Wagenkastenteil auf einem Drehgestell abstützt, und die beiden Wagenkastenteile durch ein Wagengelenk miteinander verbunden sind, das nicht, wie früher üblich, durch ein drittes Drehgestell unterstützt ist, sondern lediglich einen Kugeldrehkranz aufweist. Es hat sich gezeigt, daß bei Schienen-Gelenkfahrzeugen dieser Bauart Wagengelenksteuerungen vorgesehen sein müssen, die beim Befahren von Gleisbögen das Wagengelenk radial nach außen bewegen, wodurch erreicht wird, daß die äußeren; Enden der Wagenkastenteile beim Durchfahren des Gleisbogens nach innen geführt werden. Dies ist von großer Bedeutung, da anderenfalls die Wagenkastenteile an den beiden äußeren Enden des Schieneni-Gelenkfahreuges je nach den Verhältnissen bei dem zur Verfügung stehenden Gleisnetz mehr oder weniger stark eingezogen werden müssen, was einen großen Verlust von Beförderungsraum zur Folge hat.
  • Eine bekannte Vorrichtung zur Steuerung für das Wagengelenk eines zweiteiligen Straßenbahn-Gliederwagens ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 142 381 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist das Wagengelenk durch ein Lenkgestänge mit den Drehgestellen gelenkig verbunden, wobei das Lenkgestänge aus einer Steuerlasche mit zwei Kulissen und zwei Lenkstangen mit Führungszapfen besteht. Nachteile dieser Steuervorrichtung sind der erhebliche Flächenbedarf unter den Wagenkastenteilen und der große Rad- bzw. Schienenverschleiß infolge der auftretenden hohen Zwangskräfte.
  • Eine Wagengelenksteuerung mit etwas anderen Konstruktionsmerkmalen ist in der deutschen Patentschrift 1 233 902 beschrieben.
  • Bei dieser Vorrichtung ist auf der Mittelachse des Kugeldrehkranzes ein mit einem Laufring desselben drehfest verbundenes Drehorgan angeordnet, welches an diametral gegenüberliegenden Stellen über ortsfest an den beiden Wagenkastenteilen gelagerte Kraft-Ubertragungsorgane mit den beiden Drehgestellen verbunden ist. Als Kraft-Ubertragungsorgane können dabei gemäß dem bekannten Vorschlag an den beiden Wagenkastenteilen gelagerte, längsverlauf ende Wellen dienen, deren eines Ende mit dem Drehgestell, und deren anderes Ende mit dem Drehorgan zusammen arbeitet. Weiterhin ist in der letztgenannten Druckschrift beschrieben, daß als Kraft-Übertragungsorgane hydraulische Leitungen dienen können, die einerseits an gegenläufig arbeitende, mit den Enden der Wiegenträger an den Drehgestellen zusammenwirkende hydraulische Steuerzylinder und andererseits an gegenläufig arbeitende, hydraulische Steuerzylinder angeschlossen sind, welche mit je einem Ende eines als Drehorgan dienenden doppelarmigen Balkens zusammenwirken.
  • Bei dieser Vorrichtung ist zwar der Flächenbedarf unter den Wagenkastenteilen etwas geringer, der auftretende Rad- und Schienenverschleiß ist jedoch genauso groß.
  • Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß der Hauptnachteil der bekannten Wagengelenksteuerungen, nämlich der hohe Rad- und Schienenverschleiß darauf zurückzuführen ist, daß bei den bekannten Vorrichtungen die Steuerung direkt erfolgt.
  • Das heißt, daß beim Durchfahren eines Gleisbogens, die zwischen der horizontalen Längsachse jedes Wagenkastenteils und der horizontalen Längsachse des ihn abstützenden Drehgestelles auftretende Winkeländerung zur Lenkung der Wagenkastenteile dient und hierzu direkt auf rein mechanischem Wege auf das Wagengelenk übertragen wird.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand nun darin, eine Wagengelenksteuerung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile vermieden werden und mit der es dennoch möglich ist, das Wagengelenk beim Durchfahren eines Gleisbogens soweit radial nach außen zu bewegen, daß der von dem Schienen-Gelenkfahrzeug für die Kurvenfahrt beanspruchte Raum ein Minimum wird.
  • Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Steuerung indirekt erfolgt, indem die lteßgrößen der auftretenden Winkeländerungen einem Regler zugeführt werden, der eine Auslenkvorrichtung steuert, deren Stellglieder zwischen den Wagenkastenteilen zu beiden Seiten der Längsmittelebene des Fahrzeuges so angeordnet sind, daß bei Betätigung der Auslenkvorrichtung auf der einen Seite eine Vergrößerung, auf der anderen Seite eine Verkleinerung des Abstandes zwischen den Wagenkastenteilen bewirkt wird. Diese indirekte Steuerung hat zur Folge, daß die zur Steuerung erforderliche Energie nicht mehr aus der Bewegung der Drehgestelle entnommen werden mß, und daß die beiden Drehgestelle nicht mehr direkt über die Übertragungsorgane für die Steuerbewegung miteinander verkoppelt sind. Durch die besondere Anordnung der Stellglieder läßt sich zudem erreichen, daß der Kraftfluß um den Gelenkpunkt des Wagengelenkes geschlossen ist.
  • Dies hat zur Folge, daß Rückwirkungen der Auslenkbewegung der Wagenkastenteile auf die Drehgestelle vermieden werden1 und die zum Auslenken der Wagenkastenteile erforderlichen Kräfte nicht mehr über die Spurkränze auf die Schienen einwirken.
  • Die erfindungsgemäße Wagengelenksteuerung besitzt die Eigenschaften eines Regelkreises, wobei als Regelgröße die Differenz der Winkel zwischen der Längsrichtung jedes Wagenkastenteiles und der Längsrichtung des ihn unterstützenden Drehgestelles dient, die den Sollwert Null haben soll. Die zur Betätigung der Stellglieder notwendige Energie wird durch die Auslenkvorrichtung geliefert, Weicht die als Regelgröße dienende Winkeldifferenz vom Sollwert ab, so wird durch das Wirksamwerden des Regelkreis es über die Stellglieder das Wagengelenk soweit verschoben bis sich der Sollwert wieder eingestellt hat.
  • Als Regler kann ein elektrischer Schaltkreis oder auch ein mechanisch-hydraulischer Kreis dienen.
  • Gemäß der weiteren Erfindung kann als Auslenkvorrichtung ein hydraulisches System dienen, wobei als Stellglieder parallel zur horizontalen Längsachse des Fahrzeuges angeordnete Hydraulikzylinder dienen, deren eines Ende jeweils mit dem einen Wagenkasten, das andere Ende mit dem anderen fVagenkasten verbunden ist0 Als Hydraulikzylinder können dabei Differentialzylinder verwendet werden. Es hat sich als fforteilhaft erwiesen, wenn den Hydraulikzylindern die Arbeitsflüssigkeit durch eine Pumpe zugeführt wird, die von einem Elektromotor oder direkt vom Fahrmotor bzw. einer Triebachse angetrieben wird, wobei der Zufluß der Arbeitsflüssigkeit durch über den Regler angesteuerte Ventile oder Steuerschieber erfolgen kann. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform enthält das hydraulische System einen Druckspeicher, dem mit Hilfe der Pumpe die Arbeitsflüssigkeit zugeführt wird. Der Druck der Arbeitsflüssigkeit im Druckspeicher kann durch druckabhängiges Ein- bzw. Ausschalten er Antriebsvorrichtung der Pumpe auf einem mindestens annähernd konstanten Wert gehalten werden. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Strom der Arbeitsflüssigkeit zu den Hydraulikzylindern erreicht, und die notwendige Antriebsleistung der Pumpe kann verhältnismäßig gering gehalten werden. Bei direkt vom Triebwerk angetriebener Pumpe erfolgt an Stelle des Ausschaltens ein Umschalten der Pumpe auf "Leerstromförderung".
  • Bei Ausführungsformen mit elektrischem Regler kann zweckmäßigerweise zwischen den Druckspeicher und die Hydraulikzylinder ein elektromagnetisches vom Regler her angesteuertes Wegeventil eingeschaltet sein. Es kann aber auch zwischen den Druckspeicher und die Hydraulikszylinder ein mechanisch gesteuerter Mehrweghahn oder -schieber eingeschaltet sein.
  • Bei einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dient gemäß der weiteren Erfindung als Auslenkvorrichtung ein elektro-mechanisches System, wobei als Stellglieder parallel zur horizontalen Längsachse des Fahrzeuges angeordnete Umlaufspindeln dienen, die in an den Wagenkastenteilen angeordneten Gegenlagern geführt sind und über ein Schaltgetriebe und eine elastische Kupplung so mit einem Elektromotor verbunden sind, daß sie mit entgegengesetztem Umlaufsinn angetrieben werden, wobei das Schaltgetriebe oder der Elektromotor über Relais vom Regler geschaltet werden. Dabei kann der Elektromotor mit einer automatischen Bremse versshen sein, welche ihn beim Abschalten sofort zum Stillstand bringt.
  • Bei Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung mit einem als elektrischer Schaltkreis ausgebildeten Regler können die Meßgrößen elektrische Spannungen sein, die durch Geberpotentiometer erzeugt werden, die zwischen den Wagenkastenteilen und den Drehgestellen so angeordnet sind, daß ihnen nur die Drehbewegungen um die vertikale Drehachse zugeführt werden. Die von den Geberpotentiometern durch Winkeländerungen erzeugten Spannungssignale können einem elektronischen Schaltverstaker ugeführt werden, welcher die Spannungssignale nach positiv und negativ trennt, verstärkt und der Auslenkvorrichtung zuführt. Bei einer anderen Ausfiihrungsform des den Regler bildenden elektrischen Schaltkreises sind die zwei zwischen den Wagenkastenteilen und den Drehgestellen angeordneten Geberpotentiometern als variable Widerstände mit einem weiteren, zwischen den beiden Wagenkastenteilen angeordneten Geberpotentiometer elektrisch in Reihe geschaltet, das mechanisch mit einem Vergleichspotentiometer verbunden ist, und die an dem weiteren Geberpotentiometer und den Vergleichspotentiometer abgenommenen Spannungswerte werden den Eingangsklemmen eines die Auslenkvorrichtung ansteuernden Relais zugeführt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform des Gegenstand der Erfindung mit einem Regler in Form eines mechanisch-hydraulischen Kreises, dienen als Meßgrößen die zwischen den Wagenkastenteilen und den Drehgestellen auftretenden Drehbewegungen um die vertikale Drehachse, die von den Drehgestellen über jeweils an den Wagenkastenteilen angeordnete Kegelradgetriebe und Übertragungswellen auf den oben erwahnten mechanisch-gesteuerten Mehrwegehahn übertragen werden. Dabei können die Kegelradgetriebe außerhalb der Drehgestellmitten angeordnet sein, und die Verbindung zwischen den Kegelradgetrieben und den Drehgestellen kann über Kreuz-Gelenkwellen erfolgen, die mit dem als Segment ausgebildeten Großrad jedes Kegelgetriebes verbunden sind. Die Kegelradgetriebe können aber auch über der Mitte jedes Drehgestelles am Hauptquerträger angeordnet sein, und die Verbindung zwischen dem Kegelradgetriebe und dem Drehgestell erfolgt dann über eine Kreuznutscheibe.
  • Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der ehrwegehahn ein Vierwegehahn, wobei ein Weg an die beispielsweise vom Druckspeicher kommende Zuflußleitung, und ein Weg an die beispielsweise zu einem ölbehälter führende Abflußleitung für die Ärbeitsflüssigkeit angeschlossen ist, während jeder der beiden anderen Wege mit einem Ende jedes der beiden Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei jeweils eines der Enden dem einen Wagenkastenteil, das andere Ende, dem anderen Wagenkastenteil zugeordnet ist.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung dieser Ausführungsform weist der Vierwegehahn zwei konzentrisch ineinander angeordnete, gegeneinander verdrehbare Hahnküken auf, von denen jedes mit einer der beiden Ubertragungswellen verbunden ist, wobei zwischen dem inneren und dem äußeren Hahnküken ein in Umfangsrichtung verlaufender Kanal vorgesehen ist, der durch zwei am inneren Hiküken mit einem Winkelabstand von 1800 angeordnete Rippen in zwei Teilräume aufgeteilt ist. Zwischen dem äußeren Hahnküken und dem Gehäuse ist ebenfalls ein in Umfangsrichtung verlauftader Kanal vorgesehen, der durch vier am äußeren Hahriküken mit einem Winkelabstand von 900 angeordnete Rippen in vier Teilräume aufgeteilt ist. Weiterhin weist das äußere Hahnküken vier im Winkelabstand von 90° angeordnete und gegen die Rippen in 450 versetzte, schlitzartige Durchbrechungen auf, deren Breite der Breite der am inneren HRhnkuken angeordneten Rippen entspricht. Der so ausgebildete Vierwegehahn gibt, wie weiter unten genauer erläutert wird, den Zufluß der Arbeitsflüssigkeit vom Druckspeicher zu den Hydraulikzylindern dann frei, wenn die zwischen der Langsrichtung je eines der Wagenkastenteile und der Längsrichtung des ihn unterstützenden Drehgestelles auftretenden Winkel nicht den gleichen Betrag aufweisen. Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die bewegbaren Teile des Vierwegehahns jeweils gegenüber den von der Arbeitsflüssigkeit beaufschlagten Flächen durch Kanäle mit diesen verbundene Druckausgleichstaschen aufweisen. Hierdurch wird eine besonders verschleißarme Leichtgängigkeit des Hahnes auch bei großem Druck der Arbeitsflüssigkeit gewährleistet.
  • Zur Erhöhung der Regelempfindlichkeit hat es sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, wenn die Kegelradgetriebe ein Ubersetzungsverhältnis von etwa 5 : 1 besitzen.
  • Damit bei einem Ausfall des hydraulischen Systems eine mechanische Notsteuerung des Wagengelenkes möglich ist, hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Übertragungswellen über eine Kupplung direkt miteinander verbindbar sind. Diese Verbindung kann über eine Kupplung mit Verdrehspiel erfolgen, wobei der Winkel des Verdrehspiels größer sein soll, als die erreichbare Differenz des Winkels zwischen den beiden Drehgestellen und des Winkels zwischen den beiden Wagenkastenteilen.
  • Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Wagengelenksteuerung,insbesondere bei Straßenbahn-Gelenkwagen, erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Vorrichtungen bringt, indem durch sie der aus den an der Schiene abgesetzten Auslenkkräften resultierende Verschleiß an Rad und Schiene sehr niedrig gehalten werden kann und auch bei ungünstig ausgelegten Gleisnetzen eine optimale Steuerung der Wagenkastenteile beim Durchfahren von Gleisbögen möglich ist, so daß mit relativ großen Wagenbreiten gearbeitet werden kann, ohne daß bei Gegenverkehr die Gefahr von Kollisionen besteht.
  • Im folgenden werden anhand der beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung näher erläutert0 Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Wagengelenksteuerung in einer Ausführung mit elektro-hydraulischem Regelkreis.
  • Figur 2 zeigt eine lííodifikation der Ausführungsform nach Figur 1.
  • Figur 3 zeigt eine weitere lulodifikation der Ausführungsform nach Figur 1 mit elektro-mechanischem Regelkreis.
  • Figur 4 und 4a zeigen in geometri6sierter Darstellung die Winkelverhältnisse am Fahrzeug beim Einfahren in einem Gleisbogen.
  • Figur 5 zeigt schematisch in Seitenansicht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wagengelenksteuerung mit mechanisch-hydraulischem Regelkreis.
  • Figur 6 zeigt die Ausführungsform nach Figur 5 schematisch in einer Ansicht von oben gesehen.
  • Figur 7 zeigt in vergrößertem Längsschnitt den Vierwegehahn nach der Ausführungsform gemäß Figur 5 und 6.
  • Figur 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Figur 7.
  • Die Figuren 9 bis 11 sind Schnitte analog Figur 8 bei anderen Stellungen der Hahnküken.
  • Figur 12 zeigt die kusführungsform nach Figur 6 in analoger Darstellung beim Einfahren in den Gleisbogen.
  • Figur 13 zeigt die Uusführungsform nach Figur 6 in analoger Darstellung im ausgeregelten Zustand beim Durchfahren einer S-Kurve, Figur 14 zeigt in analoger Darstellung wie Figur 6 eine modifizierte Ausführungsform im ausgeregeltem Zustand.
  • Figur 15 zeigt im Prinzipschaltbild eine Einzelheit der Ausführungsform gemäß Figur 1.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Wagengelenk steuerung handelt es sich um eine Ausführungsform mit elektro-->rei hydraulischem Regelt Das heißt, der den Regler enthaltende Kreis ist ein elektrischer Schaltkreis, während die Auslenkvorrichtung einen hydraulischen Kreis darstellt.
  • In Figur 1 sind die Umrisse der Wagenkastenteile, sowie der Drehgestelle strichpunktiert anedut et . Der elektrische Kreis ist mit dünnen, ausgezogenen Linien, und der hydraulische Kreis mit dickeren ausgezogenen Linien dargestellt.
  • Das Schienen-Gelenkfahrzeug besitzt einen Wagenkastenteil Ia, der sich auf einem Drehgestell 2a abstützt und einen Wagenkasten teil Ib, der sich auf einem Drehgestell 2b abstützt. Die Wagenkastenteile la und Ib sind über die angedeutete Kupplung 3 miteinander verbunden. Zwischen dem Wagenkastenteil Ia und dem Drehgestell 2a ist ein Geberpotentiometer 4, und zwischen dem Wagenkastenteil Ib und dem Drehgestell 2b ein Geberpotentiometer 5 angeordnet. Die Potentiometer 4 und 5 sind kardanisch mit ihrem Drehgestell 2a bzw. 2b verbunden und erhalten auf diese weise nur die reinen Drehbewegungen der Drehgestelle gegenüber den Wagenkastenunterteilen um eine vertikale Drehachse.
  • Die Potentiometer 4 und 5 sind an eine nicht näher dargestellte Spannungsquelle angeschlossen, und ihre Schleifkontakte sind beide mit dem Eingang 6a eines elektronischen Schaltverstärkers verbunden. Der elektronische Schaltverstärker 6 ist in Figur 15 in einem Prinzipschaltbild näher dargestellt. Durch die elektrische Verbindung der Schleifkontakte der Potentiometer 4 und 5 wird am Eingang 6a des Schaltverstärkers 6 nur die Differenz der an den Potentiometern 4 und 5 abgenommenen Spannungswerte wirksam. Je nach dem, ob diese Differenz positiv oder negativ ist, fließt über die Dioden 6d oder 6e ein Strom durch die Verstärkerstufe 6f oder 6g. Die Verstärkerstufe 6f ist über eine -Schwellwertschalter 6h mit dem Ausgang 6b, die Verstärkerstufe 6g über einen Schwellwertschalter 6k mit dem Ausgang 6c verbunden. Der Schaltverstärker 6 ist so ausgelegt, daß er bei einem bestimmten von Null verschiedenen Eingangssignal je nach dem Vorzeichen des Eingangssignales über einen der beiden Ausgänge 6b oder 6c ein elektrisches Signal abgibt. Die Ausgänge 6e und 6c des Schaltverstärkers 6 sind mit den Eingangsklemmen 7d und 7c eines elektromagnetischen Wegeschalters 7 verbunden.
  • Dieser elektromagnetische Wegeschalter 7 stellt das Verbindungsglied zwischen dem elektrischen Kreis und dem hydraulischen Kreis dar. Der hydraulische Kreis, der die Auslenkvorrichtung der gesamten Anlage darstellt, enthält als Arbeitsflüssigkeit ein Drucköl. Die Wagenkastenteile 1a und 1b sind über zu beiden Seiten der Kupplung 3 in Längsrichtung angeordnete Hydraulikzylinder 10 und 11 miteinander verbunden. Bei dem Hydraulikzylinder 10 ist das am Wagenkastenteil 1a angebrachte Ende über eine Leitung 8a mit der vom elektromagnetischen Wegeschalter 7 kommenden Leitung 8 und das am Wagenkastenteil ib angeordnete Ende über eine Leitung 9b mit der vom elektromagnetischen Wegeschalter 7 kommenden Leitung 9 verbunden. Bei dem Hydraulikzylinder 11 ist das am Wagenkastenteil 1a angebrachte Ende über eine Leitung 9a mit der vom elektromagnetischen Wegeschalter 7 kommenden Leitung 9 und das am Wagenkastenteil 1b angebrachte Ende über eine Leitung 8b mit der vom elektromagnetischen Wegeschalt er 7 kommendeN Leitung 8 verbunden. Weiterhin ist der Drucköleingang 7a des elektromagnetischen Wegeschalters 7 mit einem Druckspeicher 12 und der Druckölausgang 7d des elektromagnetischen Wegeschalters 7 mit einem Ölbehälter 16 verbunden.
  • Der Ölbehälter 16 ist mit dem Druckspeicher 12 über die Förderpumpe 13 und ein Rückschlagventil 14 verbunden. Zum Schutz der Hydraulikanlage ist ein Druckbegrenzungsventil 15 eingebaut.
  • Im folgenden wird zunächst die Wirkungsweise der hydraulischen Auslenkvorrichtung erläutert.
  • Die Förderpumpe 13 fördert aus dem Ölbehälter 16 Ol in den Druckspeicher 12 bis in dem Druckspeicher 12 ein bestimmter Solldruck erreicht ist. Sobald dieser Solldruck erreicht ist, wird die Förderpumpe 13 dWruckabhängig abgeschaltet bzw. auf "LeersbDmförderung" umgeschaltet. Beim Absinken des Öldruckes auf einen SpeicherMindestdruck, wird der Ölstrom wiederum druckabhängig umgeschaltet und der S i icher durch die Förderpumpe 13 erneut gefüllt.
  • Vom Druckspeicher 12 strömt das Drucköl zum Drucköleingang 7a des elektromagnetischen Mehrwegeschalters 7 und von dort je nach der Schalterstellung entweder über die Leitung 8 und 8a, sowie 8b zu den Hydraulikzylindern 10 und 11 oder über die Leitung 9 und 9a, sowie 9b zu den Hydraulikzylindern 10 und 11. Beim Zustrom über die Leitung 8 erfolgt der entsprechende Rückstrom über die Leitung 9 zum Druckölausgang 7d des elektromagnetischen Mehrwegeschalters 7 und von dort zum Ölbehälter 16. Beim Zustrom über die Leitung 8 und Rückstrom über die Leitung 9 wird durch den Hydraulikzylinder 10 der Abstand zwischen den Wagenkastenteilen 1a und 1b vergrößert und durch den Hydraulikzylinder 11 dieser Abstand verkleinert. Dadurch wird das Wagengelenk 3 in Figur 1 in Richtung nach oben verschoben. Bei Zustrom über die Leitung 9 und Rückstrom über die Leitung 8 erfolgt die Bewegung in umgekehrter Richtung.
  • Die Ansteuerung des elektromagnetischen Wegeschalters 7 erfolgt, wie oben erwähnt, von dem elektronischen Schaltverstärker 6 aus.
  • Dabei erfolgt, wenn das Signal auf den Eingang 7b gegeben wird, der Zustrom über die Leitung 8, und wenn das Signal auf den Eingang 7c gegeben wird, der Zustrom über die Beitl1ng 9. Beim Ausbleiben eines Signals ist der Zustrom gesperrt.
  • Im Folgenden soll anhand von Figur 4 die Wirkungsweise des gesamten Regelkreises erläutert werden.
  • In Figur 4 ist die Lage der Wagenkastenteile fla und 1b, sowie die Lage der Drehgestelle 2a und 2b in geometrisierter Form dargestellt und zwar in dem Augenblick, in dem das Schinen-Gelenkfahr zeug in einen Gleisbogen einfährt. In Figur 4 befindet sich das Drehgestell 2b bereits im Gleisbogen, während das Drehgestell 2a noch auf dem graden Bereich der Strecke läuft. Wie aus Figur 4 abzulesen, treten dabei folgende Winkel auf: d : Uinkei zwischen den beiden Drehgestellen 2a und 2b.
  • 4 : Winkel zwischen den Wagenkastenteilen la und Ib.
  • r : Winkel zwischen Wagenkastenteil 1a und Drehgestell 2a.
  • Winkel zwischen Wagenkastenteil 1b und Drehgestell 2b, Diel des Regelvorganges soll nun sein, daß in ausgeregeltem Zustand der Winkel ß gleich dem Winkel « ist. Dies bedeutet, daß in diesem Zustand der Winkel zwischen den beiden Wagenkastenteilen 1a und Ib gleich ist dem Winkel zwischen den beiden Drehgestellen 2a und 2b. Aus den in Figur 4 dargestellten geometrischen Beziehungen ergibt sich, daß dies genau dann der Fall ist, wenn Winkel g = r , jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, wird.
  • Der aus den beiden Geberpotentiometern 4 und 5 und dem elektronischen Schaltverstärker 6 bestehende Kreis wird nun so eingestellt, daß der elektronische Schaltverstärker 6 ein positives (oder negatives) Signal erhält, wenn die Summe der Winkel r und 6 positiv (oder negativ) ist. Als fester Vergleichswert für den Soll-Istwert-Vergleich des Regelkreises dient also der Wert 0.
  • Der Nullpunkt kann in bekannter Weise beispielsweise dadurch erhalten werden, daß der Bezugspunkt zwischen zwei gleichgroße Widerstände gelegt wird, deren Enden jeweils mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden sind.
  • Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform wird beispielsweise durch das Geberpotentiometer 4 der Winkel gv und durch das Geberpotentiometer 5 der Winkel J gemessen. Die Potentiometer 4 und 5 sind so dimensioniert und geschaltet, daß am Eingang 6a jeweils dann als Eingangssignal der Wert 0 erscheint, wenn undg+ß= 0 ist. Beim Einlaufen in den Gleisbogen wird, wie aus Figur 4 ersichtlich, zunächst der wagenkasten ib gegenüber dem Drehgestell 2b verdreht und damit der Winkel d verändert. Dadurch wird beispielsweise am Eingang 6a ein negatives Potential erzew wodurch der Schaltverstärker 6 einem der Eingänge 7b oder 7c des elektromagnetischen Wegeschalters 7 ein Signal zuführt und über die hydraulischen Zylinder in der bereits dargestellten Weise die Wagenkästen so nachgesteuert werden, daß die Summe zwischen g und & kleiner wird. Sobald 6- = 6 wird, also ###γ+#=# , ist das System wieder in Ruhelage, und es erfolgt keine weitere Nachsteuerung. Je rascher die hydraulische Anlage anspricht, desto gleichförmiger und dadurch sanfter wird die Steuerung. Sobald beide Drehgestelle voll in den Gleisbogen eingefahren sind, stellen sich die Wagenkastenteile 1a und 1b in Richtung ihrer Drehgestelle 2a bzw. 2b ein, so daß in diesem Falle die Winkel und ; selbst Null werden.
  • Die Empfindlichkeit des elektronischen Schaltverstärkers 6 kann mit bekannten Mitteln, beispielsweise durch Verwendung eines Schwellwertschalters einstellbar veränderbar gemacht werden.
  • In Figur 2 ist eine gegenüber Figur 1 leicht veränderte Aus führungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.Der als Auslenkvorrichtung dienende hydraulische Kreis weist die gleichen Teile auf, wie die Ausführungsform nach Figur 1, die deshalb auch mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist bei dieser Ausführungsform der de esswertgeber enthaltende elektrische Kreis etwas anders ausgelegt. Es werden insgesamt drei Geberpotentiometer verwendet.
  • Das Geberpotentiometer 24 ist zwischen dem Wagenkastenteil 1a und dem Drehgestell 2a angeordnet und mißt den Winkel r in Figur 4.
  • Das Geberpotentiometer 25 ist zwischen dem Wagenkastenteil Ib und dem Drehgestell 2b angeordnet und mißt den Winkel f aus Figur 4.
  • Das dritte Geberpotentiometer 26a ist über der Kupplung 3 zwischen den Wagenkastenteilen la und Ib angeordnet und mißt den Winkel ,5 aus Figur 4. lulit dem Geberpotentiometer 26a ist ein Vergleichspotentiometer 26b mechanisch gekoppelt. Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die Geberpotentiometer 24 und 25 als variable Widerstände in Reihe zu dem Geberpotentiometer 26a geschaltet, dessen Mittelabgriff mit der einen Eingangsklemme eines Feinrelais 27 verbunden ist, während die andere Eingangsklemme des Feinrelais 27 mit dem Mittelabgriff des Vergleichspotentiometers 26b verbunden ist. Das Feinrelais 27 steuert den anhand von Figur 1 bereits beschriebenen, elektromagnetischen Mehrwegeschalter 7. Bei diesem elektrischen Schaltkreis bezieht sich der Soll-Istwert-Vergleich nicht auf einen festen Wert, sondern auf ein, dem variablen Winkel d entsprechenden Wert. Bei Berücksichtigung der aus Figur 4a ablesbaren Vorzeichenregel wird die Winkelsumme ß + g + i in jedem Fall gleich OL . Der Gesamtwiderstand der in Reihe geschalteten Geberpotentiometer 24,25 und 26a ändert sich somit proportional dem Winkelot . Der Widerstand des Vergleichspotentiometers 26b ändert sich proportional dem Winkel ß . Die Potentiometer sind so bemessen, daß über das zwischen die Mittelabgriffe der Potentiometer 26a und 26b geschaltete Feinrelais 27 kein Strom fließt, wenn α und / gleich sind.
  • Ändert sich OL durch änderung der Winkelsumme r + & positiv, so wird der Widerstand der Potentiometer 24, 25 und 26a größer als der von 26bi Es fließt ein Strom von 26b über etwas Feinrelais 27 nach 26a; Das Feinrelais 27 schaltet den Olstrom in der Weise, daß die Zylinder 10 und 11 das Wagenkastengelenk nach Figur 4a positiv aussteuern. Der Ölstrom wird wieder gesperrt, wenn die Winkelsumme r + i = 0, also 4 = 5t wird, und folglich zwischen den Mittelabgriffen der Potentiometer 26a und 26b kein Strom mehr fließt.
  • Andert sich α durch Anderung der Winkelsumme r + # negativ, so wird der Widerstand der Potentiometer 24, 25 und 26a kleiner als der von 26b; es fließt ein Strom von 26a tiber das Feinrelais 27 nach 26b, das Wagenkastengelenk wird negativ ausgesteuert. Die hydraulischen Zylinder 10 und 11 arbeiten wieder so lange, bis der Ausgleich erreicht ist, also zwischen den Mittelabgriffen der Potentiometer 26a und 26b kein Strom mehr fließt. Im Verlauf des Einfahrens in den Gleisbogen werden nun die Winkel r und i immer kleiner, bis sie im voll in den Gleisbogen eingefahrenen Zustand des Fahrzeuges auf Null gehen, Die Wagenkästen stehen nun tangential und somit optimal im Gleisbogen.
  • In Figur 3 ist eine Ausführungsform der Wagengelenksteuerung dargestellt, bei der die Auslenkvorrichtung nicht durch ein elektrohydraulisches, sondern durch ein elektro-me¢hanisches System gebildet wird. Als Regler kann beispielsweise der gleiche elektrische Kreis, wie bei der Ausführungsform nach Figur 2 verwendet werden. In Figur 9 ist daher nur die Auslenkvorrichtung dargestellt. Als Stellglieder dinen bei dieser Ausführungsform parallel zur horizontalen Längsachse des Fahrzeuges zu beiden Seiten der Kupplung 3 angeordnete Umlaufspindeln 20 und 21. Dabei ist die Umlaufspindel 20 durch ein am Wagenkastenteil la angeordnete3 Gegenlager 22a und ein am Wagenkastenteil lb angeordnetes Gegezüfr ger 22b, und die Umlaufspindel 21 durch ein am Wagenkastenteil lb angeordnetes Gegenlager 23a und durch ein am Wagenkastenteil lb angeordnetes Gegenlager 23b gefthrt Die Enden der Umlaufspindeln 20 und 21 sind über Gelenkverbindungen 18 und 19 mit einem Kegelradgetriebe 28 verbunden, das eine Schaltkupplung 28a für Rechts und Linkslauf aufweist und über eine elastische Kupplung 29 mit einemElektromotor 30 verbunden ist. Die Ankopplung der Umlaufspindel 20 und 21 an das Kegelradgetriebe 28 erfolgt so, daß der.
  • Antrieb der beiden Umlaufspindeln jeweils gegenläuFig erfolgt.Ief Elektromotor ist mit einer nicht dargestellten automatischen se versehen, welche ihn beim Abschalten sofort zum Stillstand bringt. Die Wirkungsweise dieser Auslenkvorrichtung ist die gleit che, wie die der hydraulischen Auslenkvorrichtung. Mit dem Feinrelais 27 der Ausführungsform nach Figur 2 wird in diesem Falle die Schaltkupplung 28a oder der Elektromotor 30 gesteuert.
  • Bei der in den Piguren 5 bis 13 dargestellten Ausführungsform det erfindungsgemäßen Wagengelenksteuerung wird als AuslenkvorrJhtung, wie bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 2, ein hydraulisches System verwendet. Der Unterschied gegenüber diesen Ausführungsformen besteht darin, daß der Regler kein elektrischer Schaltkreis,sondern Teil des mechanisch-hydraulischen Systems ist.
  • In den Figuren 5, 6, 12, 13 und 14 sind wiederum die Wagenkastenteile und Drehgestelle mit strichpunktierten Linien angedeutet.
  • Der von dem Drehgestell 32a abgestützte Wagenkastenteil 31a ist mit dem von dem Drehgestell 32b abgestützten Wagenkstenteil 31b durch die Kupplung 33 verbunden. weiterhin ist der Wagenkastenteil 31a über Hydraulikzylinder 50 und 51 mit dem Wagenkastenteil 31b verbunden. Die Hydraulikzylinder 50 und 51 sind in Fahrzeuglängsrichtung zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet. Es können Differentialzylinderv oder, wenn es die Platzverhältnisse erlauben, auch Gleichlaufzylinder verwendet werden. Die Funktion des Reglers übernimmt bei dieser Ausführungsform ein mechanisch gesteuerter Vierwegehahn 40. Die Zuflußleitung 47a des Vierwegehahns 40 ist mit dem Druckspeicher 52 und die Abflußleitung 47c mit dem Ölbehälter 57 verbunden. Die Verbindung des Ölbehälters 57 mit dem Druckspeicher 52 erfolgt über die Förderpumpe 53, und ein Rückschlagventil 54. Zum Schutz der Anlage dient das Druckbegrenzungsventil 55. Die Funktion dieses Teiles der Anlage wurde bereits bei einer anderen husführungsform anhand von Figur 1 beschrieben. Die das Drucköl in den Drucspeicher 52 fördernde Pumpe 53 kann beispielsweise mit einer Triebachse oder dem Fahrmotor des Fahrzeuges gekoppelt sein. Das für die Auslenkung der Wagenkastenteile erforderliche Drucköl wird dem Druckspeicher 52 entnommen. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsarten dieses Teils der hydraulischen Anlage möglich. So kann beispielsweise unter Umständen auf den Druckspeicher 52 verzichtet werden und das Drucköl während des Regelvorganges direkt von der Pumpe den Hydraulikzylindern zugeführt werdeii. Die Abänderung des Druckspeichers hat aber die bereits oben erwahnten Vorteile.
  • Der Vierwegehahn 40 ist über Hydraulikleitungen 48 und 49 mit den Enden der Hydraulikzylinder 50 und 51 in derselben Weise verbunden, wie dies bereits bei der ausführungsform gemäß Figur 1 beschrieben worden ist. liuf den Vierwegehahn 4O, dessengenauere konstruktive minzelheitebweiter unten beschrieben werden, werden die zwischen den iiaDenkastenteilen 31a und 31b und den Drehgestellen 32a und 32b auftretenden Drehbewegungen direkt über je weils an den Wagenkastenteilen angeordnete Kegelradgetriebe 34a und 34b und Übertragungswellen 38a und 3Mb übertragen. Dabei kommen für die Ausbildung und einordnung der KegelradgetriebeX insbesondere zwei verschiedene usführungsformen in Frage, die beide in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind. In der linken Hälfte der Figuren 5 und 6 ist das Kegelradgetriebe 34a außerhalb der Drehgestellmitte unter dem Wagenkasten angeordnet. Die Drehbewegung wird vom Drehgestell über eine Kreuzgelenkwelle 35a auf das als segment ausgebildete GroBrad 36a übertragen, das im Eingriff mit dem ais der Ubertragungswelle 38a angeordneten Kegelrad 37a steht. In der rechten Hälfte der Figuren 5 und 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Kegelradgetriebe 34b in den Hauptquerträger des Drehgestell es 32b eingebaut über der Drehgestellmitte angeordnet ist, und die Drehbewegung vom Drehgestell über eine Kreuznut-Scheibe 35b auf das Großrad 36b übertragen wird, das im Eingriff mit dem am Ende der Ubertragungswelle 38b angeordneten Kegelrad 37b steht.
  • Diese letztere Ausführungsform des Kegelradgetriebes ist in den Figuren 12 bis 14 bei beiden Wagenkastenteilen 31a und 31b dargestellt. Bei beiden Ausführungsformen des Kegelradgetriebes wird die reine Drehbewegung schlupffrei und unbeeinflußt von Federweg und liuerspiel der Drehgestelle übertragen.
  • Der am Wagenkastenteil 31a in der zähe des Wagengelenkes 33 er angeordnete Mehrwegehahn 40 ist so ausgeführt, daß einerseits über die übertragungswelle 38a und andererseits über die Übertragungswelle 38b und eine Gelenkverbindung 39 die Relativbewegungen beider Drehgestelle zu ihrem jeweiligen Wagenkastenteil als StörgröBen erhält. Die genauere Ausbildung des Vierwegehahnes 40 ist insbesondere den Figuren 7 und 8 zu entnehmen. Der Vierwegehahn enthält innerhalb seines Gehäuses 41 zwei konzentrisch ineinander angeordnete, gegeneinander verdrehbare Hahnkiken 42 und 43. Das Hahnküken 42 istSit der dbertragungswelle 38a, das iiahnküken 43 mit der Übertragungswelle 38b verbunden. Zwischen dem inneren Hahnküken 42 und dem äußeren Hahuküken 43 ist ein in Umfangsrichtung verlaufender Kanal 44ab angeordnet, der durch zwei am inneren Hahuküken mit einem Sinkelabstand von 1800 angeordnete Rippen in die Teilräume 44a und 44b unterteilt ist.
  • In ähnlicher Weise ist zwischen dem äußeren Hahnküken 43 und dem Gehäuse 41 ebenfalls ein in Umfangsrichtung verlaufender Kanal 45abcd angeordnet, der durch vier am äußeren Hahnküken mit einem Winkelabstand von 90° angeordnete Rippen 43a, 43b, 43c, 43d in vier Teilräume 45a, 45c und 45e aufgeteilt ist.
  • Weiterhin weist das äußere Hahnküken 43 vier im Winkelabstand von 900 angeordnete und gegen die Rippen 43a bis 43d um 450 versetzte, schlitzartige Durchbrechungen 46a bis 46d auf. Dabei entspricht die Breite der Durchbrechungen 46a bis 46d der Breite der am inneren Hahnküken 42 angeordneten Rippen 42a, 42b. Von den vier nach außen durch das Gehäuse 41 des Vierwegehahns 40 geführten Öffnungen ist die Öffnung 47a mit dem Druckspeicher 52, die Öffnung 47c mit dem Ölbehälter 57, die Öffnung 47b mit der Leitung 48 und die Offnung 47d mit der Leitung 49 zu den Hydraulikzylindern 50 bzw. 51 verbunden.
  • Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Befindet sich das Fahrzeug auf gerader Strecke, so nimmt der Vierwegehahn 40 die in Figur 8 dargestellte Stellung ein. In dieser Stellung ist der Zustrom zu den Hydraulikzylindern 50 und 51 gesperrt, ebenso der Rückstrom von den Hydraulikzylindern.
  • In Figur 12 sind die Verhältnisse beim Einfahren des Fahrzeuges in eine Rechtskru e dargestellt. Zum besseren Verständnis sind in Figur 12 die anhand von Figur 4 erläuterten Winkel eingetragen. Zwischen dem Wagenkastenteil 31a und dem Drehgestell 32al findet eine Verdrehung um den Winkel r , zwischen dem Wagenkastehteil 31b und dem Drehgestell 32b eine Verdrehung um den Winkel J statt. Diese Verdrehungen werden über das Kegelradgetriebe 34b und die Übertragungswellen 38a, sowie 38b auf den Vierwegehahn 40 übertragen. Die der Figur 12 entsprechende Stellung des Vierwegehahnes 40 ist in Figur 9 dargestellt. Bei dieser Hahnstellung strömt das Drucköl von dem Druckspeicher 52 über den Vierwegehahn 40 in die Leitung 48 und aus der Leitung 49 über den Vierwegehahn 40 in den Ölbehälter 57 zurück. Das Wagenkastengelenk wird in Fahrtrichtung gesehen nach links (in Figur 12 nach unten) ausgelenkt, was einer relativen Rechtsdrehung des Drehgestelles 32b gegen den Wagenkastenteil 31b bei gleichzeitiger entsprechender Weiterdrehung des Hahnkukens 43 entspricht. In Figur 10 ist die entsprechende Stellung des Vierwegehahns 40 beim Einfahren in eine Linkskurve dargestellt. Hier wird der Olstrom vom Druckspeicher 52 in die Leitung 46, und der Rückstrom von der Leitung 48 in den Ölbehälter 57 freigegeben.
  • In diesem Falle wird das Wagengelenk 33 nach, in Fahrtrichtung gesehen, rechts ausgelenkt.
  • In Figur 11 ist als Sonderfall die Stellung des Vierwegehahnes 40 dargestellt, die sich ergibt, wenn das Fahrzeug, wie in Figur 13 dargestellt, in eine S-Kurve mit gleichen Kurvenhibmessern eingefahren ist und sich das Wagengelenk 33 gerade über dem Wendepunkt befindet. In diesem Fall sind die Wimkel g und und gleich groß, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen. Das bedeutet, daß der Druckölstrom zu den Hydraulikzylindern 50 und 51, sowie der Rückstrom gesperrt ist. Der Winkel ß ist gleich dem Winkel ß und beide Winkel sind gleich Null. In diesem Zustand stehen also die Drehgestelle seitlich zueinander versetzt, aber parallel und die Wagenkastenteile nehmen dieselbe Stellung wie auf gerader Strecke ein.
  • In Figur 14 ist die Stellung des Fahrzeuges dargestellt, nachdem es ganz in die Linkskurve eingefahren ist. Es befindet sich nunmehr voll ausgeregelten Zustand. Der Wagengelenkpunkt 33 ist soweit nach außen ausgelenkt, daß die Winkel wr und of = 0 geworden sind, was bedeutet, daß ß = ß wird. Die Stellung nes Vierwegehahns 40 entspricht nunmehr wieder figur 8, d.h. es findet kein weiterer Zustrom von Drucköl zu den Hydraulikzylindern 50 und 51 und auch kein Rückstrom statt. Während des Ein-und Ausfahrens aus dem Gleisbogen eilt der Wagenkastenwinkel ½? deM Drehgestellwinkel .e nach. Durch breite Ausführung der Strömungskanäle im Vierwegehahn 40 kann diese ;;inkeldifferenz , - ß relativ klein gehalten werden. Bei dem in den Figuren 5 bis 13 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt diese Winkeldifferenz ca. 1°.
  • Die in den Figuren 5 bis 14 dargestellte Ausführungsform kann in eine Vorrichtung zur direkten Wagengelenksteuerung umgewandelt werden, wenn man die Wellen 38a und 38b im Gelenkpunkt 33 direkt über ein Kreuzgelenk verbindet und die gesaugte Vorrichtung genügend kräftig ausbildet. Eine solche direkte, rein mechanische Gelenkpunksteuerung kält in jeder Phase der Kurvenfahrt den Wagenkastenwinkel ß dem Drehgestellwinkel α gleich. Allerdings werden dann die Auslenkkräfte über die Spiurgrenze an den Schienen abgesetzt. Diese Tatsache eröffnet die Möglichkeit einer mechanischen Notsteuerung für den Fall, daß die Hydraulikanlage ausfällt.
  • Eine de Ausführungsform der Wagengelenksteuerung mit einer solchen Notsteuerung ist in Figur 14 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Vierwegehahn 40 neben der Übertragungswelle 38a angeordnet. Die Übertragungswelle 38a ist getrennt und die beiden Teilwellen sind durch eine Kupplung 58 miteinander verbunden. Außerdem ist die Übertragungswelle 38a direkt mit der Übertragungswelle 38b verbunden. Auf der Übertragungswelle 38a sind vor und nach der Kupplung 48 Zahnräder 59 und 60 angeordnet0 Das Zahnrad 59 überträgt die Bewegung der ubertragungF welle 38b über ein weiteres Zahnrad 62 auf das äußere Hahnküken 43 des Vierwegehahns 40, während das Zahnrad 60 die Bewegungen der dem Kegelradgetriebe 34b zugewandten keilwelle 38a über ein weiteres Zahnrad 61 auf das innere Hahnküken 42 des Vierwegehahnes 40 überträgt. Die Kupplung 58 besitzt ein Verdrehspiel, welches einem etwas größeren Winkel als der erreichbaren Winkeldifferenz α -ß entspricht, wodurch erreicht wird, daß im Normalbetrieb der Anlage der Vierwegehahn 40 derart gesteuert wird, daß die Auslenkarbeit von den Hydraulikzylindern verrichtet wird. Beim Ausfallen der Hydraulikanlage wird sofort die rein mechanische Gelenkpunktsteuerung wirksam. Die Hydraulikzylinder erhalten dann, damit sie nicht blockieren, über Nachsaugventile druckloses Öl aus dem Ölbehälter 57.
  • Bei allen dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wagengelenksteuerung hat die besondere Anordnung der Steuert elemente, also der Hydraulikzylinder 10 und 11, sowie 50 und 51 und der UmlauSspindeln 20 und 21 zur Polge, daß die Auslenkkräfte weitgehend vom Wagenkastengelenk 3 bzs. 33 ferngehalten werden PatentansDrüche

Claims (22)

  1. Patentansprüche 1.Wagengelenksteuerung für ein zweiteiliges ochienen-Gelenkfahrzeug, insbesondere einen 2>traßenbahn-Gelenkwagen, bei dem sich jeder Wagenkastenteil auf einem Drehgestell abstützt und die beim Durchfahren eines Gleisbogens zwischen der hoizontalen Längsachse jedes Wagenkastenteils und der horizontalen Längsachse des ihn abstützenden Drehgestelles auft@etenden Winkeländerungen zur Lenkung der Wagenkastenteile dienen, dadurch gekennzeichnetX daß die Steuerung indirekt erfolgt, indem die Meßgrößen der auftretenden Winkeländerungen einem Hegler ( 4 bis 6k; 24 bis 37; 34 bis 40) zugeführt werden, der eine Auslenkvorrichtung (7 bis 16, 20 bis 30, 47 bis 57) steuert, deren Stellglieder ( 10,11; 20, 21; 50, 51) zwischen den iVagenkastenteilen (1 ab, 31 ab) zu beiden eiten der Längsmittelebene des Fahrzeuges so angeordnet sind, daß bei Betätigung der Auslenkvorrichtung auf der einen Seite eine Vergrößerung, auf der anderen Seite eine Verkleinerung des Abstandes zwischen den Wagenkastenteilen bewirkt wird.
  2. 2. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler ein elektrischer Schaltkreis (4 bis 6k; 24 bis 27) ist.
  3. 3. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daX der Regler ein mechanisch-hydraulischer Kreis (34 bis 40) ist.
  4. 4. Wagengelenksteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslenkvorrichtung ein hydraulisches System (7 bis 16, 47 bis 57) dient, wobei als Stellglieder parallel zur horizontalen Längsachse des Falirzeuges angeordnete Hydraulikzylinder (10, 11; 50, 51) dienen deren eines Ende jeweils mit dem einen Wagenkastenteil (1a, 31a), das andere Ende m;t dem anderen Wagenkastenteil (1b, 31b) verbunden ist.
  5. 5. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikzylinder Differeiitialzylinder verwendet werden.
  6. 6. Wagengelenksteuerung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Hydraulikzylindern die Arbeitsflüssigkeit durch eine Pumpe zugeführt wird, wobei der Zufluß der Arbeitsflüssigkeit durch über den Meßwertgeber angesteuerte Ventile oder Steuerschieber erfolgt.
  7. 7. Wagengelenksteuerung nach den ansprüchen 4 oder 5, dadurch zekennzeichnet, daß das hydraulische System einen Druckspeicher (12, 52) enthält, dem mit Hilfe einer Pumpe (13, 53) die Arbeitsflüssigkeit zugeführt wird0 8. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet.
  8. daß der Druck der Arbeitsflüssigkeit im Druckspeicher (12, 52) durch druckabhängiges Ein- bzwO Ausschalten der Antriebsvorrichtung der Pumpe auf einem mindestens annähernd konstanten Wert gehalten wird.
  9. 9. Wagengelenksteuerung nach den Ansprüchen 7 oder 8 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch zekennzeichnet, daß zwischen den Druckspeicher (12) und die Hydraulikzylinder (10, 11) ein elektromagnetisches vom Regler (6) gesteuertes Wegeventil (7) eingeschaltet ist.
  10. 10.Wagengelenksteuerung nach den Ansprüchen 7 oder 8 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch zekenazeichnet, daß zwischen den Druckspeicher (52) und die Hydraulikzylinder (50, 51) ein mechanisch gesteuerter Mehrweghahn (40) oder -schieber eingeschaltet ist.
  11. 11 .W6agengelenksteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslenkvorrichtung ein elektro-mechanisches System (20 bis 30) dient, wobei als Stellglieder parallel zur horizontalen Längsachse des Fahrzeuges angeordnete Umlaufspindeln (20, 21) dienen, die in an den Wagenkastenteilen (1a, 1d) angeordneten Gegenlagern (22ab, 23ab) geführt sind und über ein Schaltgetriebe (28, 28a) und eine elastische Kupplung (29) 90 mit einem Elektromotor (30) verbunden sind, daß sie mit entgegengesetztem Umlaufsinn angetrieben werden, wobei das Schaltgetriebe (28, 28a) oder der Elektromotor (90) über Relais vom Regler (4 bis 6k; 24 bis 27) geschaltet werden.
  12. 12. Wagengelenksteuerung nach einem der Ansprüche 2, 9 oder 11, dadurch gekennzeichet, daß die Meßgrößen elektrische Spannungen sind, die durch Geberpotentiometer (4, 5; 24, 25, 26a, 26b) erzeugt werden, die zwischen den Wagenkastenteilen (la, lb) und den Drehgestellen (2a, 2b) so angeordnet sind, daß ihnen nur die D-ehbewegungen um die vertikale Drehachse zugeführt werden.
  13. 13. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Geberpotentiometern (4, 5) durch Winkeländerungen erzeugten Spannungs signale einem elektronischen Schaltverstärker (6) zugeführt werden, der die Spannungssignale nach positiv und negativ trennt, verstärkt und der Auslenkvorrichtung (7 bis 16; 20 bis 30) zuführt.
  14. 14. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zwischen den Wagenkastenteilen (lab) und denlkehgestellen (2ab) angeordneten Geberpotentiometer (24, 25) als variable Widerstände mit einem weiteren, zwischen den beiden Wagenkastenteilen (lab) angeordneten Geberpotentiometer (26a) elektrisch in Reihe geschaltet sind, das mechanisch mit einem Vergleichspotentiometer (26b) verbunden ist, und die an dem weiteren Geberpotentiometer (26a) und dem Vergleichspotentiometer (26b) abgenommenen Spannungswerte den Eingangsklemmen eines die Steuervorrichtung (7 bis 16) ansteuernden Relais (27) zudgefiihrt werden.
  15. 75. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgrößen die zwischen den Wagenkastenteilen (31ab) und den Drehgestellen (32ab) auftretenden Drehbewegungen um die verti w e Drehachse dienen, die von den Drehgestellen (32a und 32b) über jeweils an den Wagenkastenteilen (31a, 31b) angeordnete rLegelradgetriebe (34a, 34b) und Übertragungswellen (38a, 38b) auf den mechanisch gesteuerten iiehrwetehahn (40) übertragen werden.
  16. 16. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, da5 die Kegelradgetriebe (34a) außerhalb der Drehgestellmitte angeordnet sind, und die Verbindung zwischen den Kegelradgetrieben und den Drehgestellen über Kreuz-Gelenkwellen (35a) erfolgt, die mit dem als Segment ausgebildeten Großrad (36a) jedes Kegelradgetriebes (34a) verbunden sind.
  17. 17. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 15, dadurch zekennzeichnet, daß die Kegelradgetriebe (34b) über der mitte jedes Drehgestelles (32ab) am Hauptquerträger angeordnet sind und die Verbindung zwischen den Kegelradgetrieben (34b) und den Drehgestellen über Kreuznutscheiben (35b) erfolgt.
  18. 18. Wagengelenksteuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrwegehahn ein Vierwegehahn (40) ist, wobei ein Weg (47a) an zur die beispielsweise vom Druckspeicher (52) kommende Zuflußleitung und ein Weg (47c) an die beispielsweise zu einem Ölbehälter (56) führende Abflußleitung für die Arbeitsflüssigkeit angeschlossen ist, während jeder der beiden anderen Wege (47d, 47g) mit einem Ende jedes der beiden Hydraulitylinder (50, 51) verbunden ist, wobei jeweils eines der Enden dem einen sWagenkastenteil (31a), das andere Ende dem anderen Wagenkastenteil (31b) zugeordnet ist.
  19. 19. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierwegehahn (40) zwei konzentrisch ineinander angeordnete, gegeneinander verdrehbare Hahnkuken (42, 43) aufweist, von denen jedes mit einer der beiden Ubertragungswellen (38ab) verbunden ist, wobei zwischen dem inneren (42) und dem äußeren (43) Hahnkükem ein in Um£angsrichtung verlaufender Kanal (44ab) vorgesehen ist, der durch zwei am inneren Hahnküken (42) mit einem Winkelabstand von 1800 angeordnete Rippen (42a, 42b) in Teilräume (44a, 44b) aufgeteilt ist, und zwischen dem äußeren Hahnküken (43) und dem Gehäuse (41) ebenfalls ein in UmCaugsrichtungX verlaufender Kanal (45abcd) vorgesehen ist, der durch vier am äußeren Hahnküken (43) mit einem Winkelabstand von 900 angeordnete Rippen (43a, 43b, 43c, 43d) in vier Teilräume (45a, i 45, 45d) aufgeteilt ist und das äußere Hahnküken (43) vier, im Winkelabstand von 90° angeordnete und gegen die Rippen (43abcd) um 450 versetzte, ßchlitzartige Durchbrechungen (46a, 46b, 46c, 46d) aufweist, deren Breite der Breite der am inneren Hahnküken (42) angeordneten Rippen (424 4-?bß entspricht.
  20. 20. Wagengelenksteuerung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Teile des Vierwegehahns (40) jeweils gegenüber den von der Arbeitsflüssigkeit beaufschlagten Flächen durch Kanäle mit diesen verbundene Druckausgleichstaschen aufweisen.
  21. 21. Wagengelenksteuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswellen (38a, 38b) über eine Kupplung direkt miteinander verbindgbar sind.
  22. 22. Wauengelenksteuerung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die dbertragungswellen (38a, 38b) über eine Kupplung miteinander verbunden sind, die ein Verdrehspiel aufweist, wobei der Winkel des Verdrehspiels großer als die Differenz des Winkel(oC)zwischen den beiden Drehgestellen (32ab) und dem Winkel zwischen den beiden Wagenkastenteilen (31ab) ist.
    L e e r s e i t e
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