DE2420203A1

DE2420203A1 - Verriegelungsvorrichtung fuer einen gelenkbus

Info

Publication number: DE2420203A1
Application number: DE2420203A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Ing Grad Feutlinske; O W O Schultz
Original assignee: HAMBURGER HOCHBAHN AG
Current assignee: HAMBURGER HOCHBAHN AG
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1975-11-06
Also published as: NL7504941A; IT1044261B; US4106792A; NL185992C; FR2268658B1; FR2268658A1; JPS50146015A; SE390281B; BE828377A; DE2420203C3; SE7504810L; DE2420203B2; HU177324B; CH580505A5; NL185992B; JPS5848392B2; CA1043382A; BR7502463A

Description

Hamburger Hochbahn Aktiengesellschaft-, Hamburg, Steinstraße 2o

Verriegelungsvorrichtung für einen Gelenkbus

Eine günstige Anordnung des Antriebs bei einem Gelenkbus besteht darin, den Antrieb im Heck des Fahrzeugs unterzubringen und als Antriebsachse die Achse des Nachläufers zu verwenden, da hierdurch die den Fahrgästen zugemutete Fußbodenhöhe sehr niedrig und somit bequemer sein kann, während die erforderliche minimale-Dachhöhe für Stehplätze ohne Schwierigkeiten einhaltbar ist. Bezüglich Lärmbekämpfung und Werkstatthandhabung ist diese Antriebsform ebenfalls vorteilhaft.

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Andererseits hat eine derartige Antriebsform jedoch den Nachteil, daß sich bei Kurvenfahrt unerwünschte Fahreigenschaften ergeben, da der hierbei vom Motor ausgeübte Schub bestrebt ist, den Gelenkwinkel zwischen dem vorderen Fahrzeugteil und dem Nachläufer zu vergrößern. Bei ungleichen oder nicht ausreichenden Reibungsverhältnissen am Boden kann zu dies zu einem Überschieben durch Auftreten eines zu großen Knickwinkels zwischen den beiden Fahrzeugteilen führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Gelenkbus mit Heckantrieb eine Vorrichtung zu schaffen, die das Überschreiten eines maximalen Knickwinkels zwischen dem vorderen Fahrzeugteil und dem Nachläufer bei Kurvenfahrt verhindert.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verriegelungsvorrichtung für einen Gelenkbus, die gekennzeichnet ist durch je einen Sensor für den Einschlagwinkel und den Knickwinkel, die mit einem Vergleicher verbunden sind, durch den bei Erreichen eines vom Lenkeinschlag vorgegebenen maximalen Knickwinkels eine nur in einer Richtung wirkende Gelenksperre betätigbar ist.

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Hierbei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß im stabilen Kurvenfahrtzustand jedem Einschlagwinkel der gelenkten Räder ein bestimmter Knickwinkel des die beiden Fahrzeugteile verbindenen Gelenks zugeordnet ist. Wird dieser Winkel überschritten, so kann dies nur darauf zurückgeführt werden,· daß der Antrieb des Nachläufers durch seine Schiebewirkung den Knickwinkel vergrößert.

Die Sperre weist zweckmäßigerweise Kolbenzylindereinrichtungen auf, die vorzugsweise hydraulisch miteinander verbunden sind. Beim Zurückgehen des Knickwinkels kann die Sperre bis kurz vor 0° betätigt bleiben, da sie nur in einer Richtung wirkt, nicht aber die Verringerung des Einschlagwinkels beeinträchtigt.

Um ein plötzliches Ausknicken während des Fahrvorgangs mit nicht gesperrtem Gelenk zu verhindern, wird der Knickwinkelsensor zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß er bei nicht kontinuierlichen Knickwinkeländerungen eine Betätigung der Sperre auslöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Abbildungen erläutert.

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Figuren 1 bis 3 zeigen einen Gelenkbus schematisch von oben in verschiedenen Fahrzuständen.

Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild der Verriegelungsvorrichtung.

Der in Figuren 1 bis 3 dargestellte Gelenkbus besteht aus einem vorderen Fahrzeugteil 1 und einem Nachläufer 2, in dessen Heckteil der Antrieb für den Gelenkbus untergebracht ist, der auf die Achse 3 des Nachläufers mit den schematisch dargestellten Rädern wirkt. Das vordere Fahrzeugteil weist zwei Achsen 4 und 5 auf, wobei die Vorderachse mit Rädern 6 versehen ist, die zur Veränderung der Fahrtrichtung entsprechend dem Lenkeinschlag verstellbar sind. Das vordere Fahrzeugteil 1 und der Nachläufer 2 sind mittels eines nicht dargestellten Drehgelenks mit einem Drehpunkt miteinander verbunden. Bei Kurvenfahrt besteht zwischen den Rädern 6 der Vorderachse 5 und der Achse 4 des vorderen Fahrzeugteils 1 ein Einschlagwinkel Λ . Im Verlaufe der Kurvenfahrt dreht sich das Drehgelenk um den Drehpunkt 7, so daß zwischen der Längsachse des vorderen Fahrzeugteils und der Längsachse des Nachläufers 2 ein Knickwinkel ß auftritt, wie beispielsweise aus Figur 1 ersichtlich ist, wo der Nachläufer 2 im Verlaufe einer Kurvenfahrt die gestrichelt dargestellte Stellung bezüglich des vorderen Fahr-

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zeugteils 1 einnimmt. An dem nicht dargestellten Drehgelenk sind Sperren A und B vorgesehen, die nur in einer Richtung gegen eine Vergrößerung des Knickwinkels ß wirken. Entsprechend der Richtung der Auslenkung des Lenkeinschlags der Vorderräder 6 bzw. des Nachläufers 2 entweder in Richtung auf die Sperre A oder B sind der Einschlag- und Knickwinkel α bzw. ß mit entsprechenden Indizes A und B versehen.

Der Einschlagwinkel <* wird mittels eines Sensors 2o und der Knickwinkel ß mittels eines Sensors 2.1 gemessen. Dies erfolgt beispielsweise über die Messung des Drehwinkels des Drehgelenks bzw. der Winkelstellung der Vorderräder 6 zur Längsachse des vorderen Fahrzeugteils 1. Die entsprechenden Signale werden in einen Logikkreis eingespeist, der einen Rechner 22 aufweist, der den maximalen Knickwinkel ß bei dem gemessenen Einschlagwinkel Oi berechnet und ein entsprechendes Signal auf einen Vergleicher 23 gibt. Der zweite Eingang des Vergleichers 23 wird von dem Sensor 21 für den Knickwinkel gespeist, so daß der Vergleicher 23 auf einen elektronischen Schalter 24 ein Signal gibt, wenn der vom Rechner 22 berechnete, maximal erlaubte Knickwinkel ß gleich oder größer dem gemessenen Knickwinkel ß ist. Dieser elektronische Schalter betätigt einen Auslöseschalter 26, entsprechend dem Knickwinkel ß« oder ßg für die Sperre A oder B. Bei Erreichen beispielsweise eines maxi-

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malen Knickwinkels ßß_max wird in einer Kolbenzylindereinrichtung der Sperre B ein Druck aufgebaut, der eine Vergrößerung des Knickwinkels ß_ß verhindert.

Geht der Einschlagwinkel 0( auf 0° zurück, wie in Figur 2 dargestellt ist, so gelangt der Nachläufer 2 kontinuierlich in die gestrichelt dargestellte Stellung von Figur 2. Hierbei bleibt der Druck in der Kolbenzylindereinrichtung der Sperre B bis kurz vor O⁰ bestehen, was z.B.. in der Weise verwirklicht werden kann, daß ßev Schalter 24 über einen Schwellwertschalter 25 direkt mit dem Sensor 21 verbunden ist. Wenn das durch die Messung des Winkels ß erzeugte Signal kleiner als ein Schwellwert S. wird, gibt der Schwellwertschalter 25 kein Signal mehr auf dem Schalter 24, der beispielsweise ein UND-Gatter aufweist, so daß der Schalter 24 nunmehr kein Signal auf den Schalter 26 für die Betätigung der Sperre B gibt, so daß die Kolbenzylindereinrichtung entlastet wird. Ist der Knickwinkel ß jedoch größer als der Schwellwert S^, gibt der Schwellwertschalter 25 ein Signal auf das UND-Gatter des Schalters 24, so daß bei einem Eingang eines Signals vom Vergleicher 23 der Schalter 24 geöffnet wird und ein Signal zu dem Auslöseschalter 26 gibt.

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Wird der Einschlagwinkel von #= O in einen Einschlagwinkel U. verändert, während der Knickwinkel ßg ist (vgl. Figur 3), bleibt der Druck in der Kolbenzylindereinrichtung der Sperre B solange erhalten, bis der Knickwinkel ß etwa gleich O ist. Erst bei Erreichen eines Knickwinkels ß. wird eine Vergrößerung des Knickwinkels in dem Fall verhindert, wo der von dem Rechner 22 berechnete maximale Knickwinkel überschritten wird, wobei in der Kolbenzylindereinrichtung der Sperre A ein Druckaufbau stattfindet.

Die Sperren Ä und B können durch pneumatische, hydraulische, elektromagnetische und/oder mechanische Kräfte dargestellt werden. Bei Verwendung von Kolbenzylindereinheiten können diese hydraulisch miteinander verbunden sein, wobei bei Kurvenfahrt die Flüssigkeit aus dem einen Zylinder in den anderen hinüber gepumpt wird. Solange der Knickwinkel nicht kritisch ist, erfolgt dieses Pumpen ohne Hindernis. Wird jedoch der maximale Knickwinkel erreicht oder überschritten, wird die hydraulische Verbindung in der-jenigen Richtung, die der Vergrößerung des Knickwinkels entspricht., beispielsweise durch ein steuerbares Rückschlagventil gesperrt.

Um ein plötzliches Ausknicken während des Fahrvorganges mit

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nicht gesperrtem Gelenk zu verhindern, kann, der Knickwinkelsensor 21 auch eine Einrichtung aufweisen, die derart wirkt, daß sie bei nicht kontinuierlichen Knickwinkeländerungen für ein Auslösen der Sperre A oder B sorgt. Hierzu kann beispielsweise das durch die Messung des Winkels ß erzeugte Signal auf einen Differenzierkreis 27 gegeben werden, der ein Signal entsprechend der Größe von dß/dt erzeugt, das einen nachfolgenden Schwellwertschalter 28 bei Überschreiten eines Schwellwerts S^ aufsteuert und ein Ausgangssignal bei Überschreiten des Schwellwertes S2 erzeugt, das den Auslöseschalter 26 betätigt.

Die Schwellwertschalter 25 und 28 können Thyristor-Schaltkreise sein.

Die Sperre kann auch rein mechanisch ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Gelenk mit einer Blockierbremse versehen sein, die im gebremsten Zustand eine Änderung des Gelenkwinkels verhindert. Dabei muß Sorge dafür getragen sein, daß die Bremse sich rechtzeitig löst, wenn das Gelenk sich wieder zu strecken bestrebt ist. Zu diesem Zweck können beispielsweise an dem Gelenk oder an dessen Verbindungen mit den Wagenteilen Meßeinrichtungen vorgesehen sein, die die Kraftrichtung feststellen und die im Falle einer Umkehr der Kraftrichtung das Lösen der Bremse veranlassen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in

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rascher Zeitfolge die Bremse kurzzeitig zu lösen und festzustellen, welche. Winkeländerungstendenz iiu gelösten Zustand vorhanden ist. Eine solche Einrichtung kann ähnlich aufgebaut sein, wie bekannte Antiblockiereinrichtungen an Fahrzeugbremsen, die gleichfalls in kurzen Zeitabständen ein Lockern der Bremswirkung veranlassen und den Schlupf im gebremsten und ungebremsten Zustand vergleichen. Xm Unterschied dazu würde im Falle der erfindungsgemäßen Anwendung im ungebremsten Zustand die Winkeländerungstendenz festgestellt. Liegt diese Tendenz im streckenden Sinn, so kann die Bremse wieder gelöst werden, während sie wieder eingreifen muß, solange eine den Ivinkel verstärkende Änderungstendenz vorherrscht.

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Claims

Patentanspruch e

erriegelungsvorrichtung für einen Gelenkbus mit Heckantrieb zum Verhindern des Überschreitens eines maximalen Knickwinkels zwischen dem vorderen Fahrzeugteil und dem Nachläufer bei Kurvenfahrt,. gekennzeichnet durch je einen Sensor (2o, 21) für den Einschlagwinkel (tf) und den Knickwinkel (ß), die mit einem Vergleicher (23) verbunden sind, durch den bei Erreichen eines vom Lenkeinschlag vorgegebenen maximalen Knickwinkels (ß_m^J eine nur in einer Richtung wirkende Gelenksperre (A oder B) betätigbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rechner (22) zum Berechnen des maximalen Knickwinkels (ß ) bei vorgegebenem Einschlagwinkel (Qf) .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichneti daß die Gelenksperre (A, B) eine Kolbenzylindereinrichtung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheiten der Sperren (A, B) hydrau-

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lisch miteinander verbunden und mittels eines steuerbaren Rückschlagventils absperrbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (A oder B) derart geschaltet ist, daß sie bei Zurückgehen des Knickwinkels

(ß) bis kurz vor O betätigt bleibt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Knickwinkelsensor (21) derart ausgelegt ist, daß er bei nicht kontinuierlichen Knickwinkeländerungen eine Betätigung der Sperre (A oder B) bewirkt.

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