DE2737834A1

DE2737834A1 - Vorrichtung zur uebertragung der zug- und bremskraefte zwischen drehzapfenlosen drehgestellen und dem hauptrahmen von drehgestell-schienenfahrzeugen - insbesondere triebfahrzeugen

Info

Publication number: DE2737834A1
Application number: DE19772737834
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing Grad Schumacher
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1977-08-23
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1979-03-08
Also published as: FI62257C; IT7826865A0; GB2002706B; CH631120A5; FI62257B; CA1093388A; SE431629B; GB2002706A; SE7808579L; FI781932A; AT356173B; FR2401048B3; BE869870A; IT1098173B; PT68446A; FR2401048A1; YU198978A; JPS5445023A; US4233910A; ES472574A1

Description

273783A

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

in Essen

-a-

Vorrichtung zur Übertragung der Zug— und Bremskräfte zwisden drehzapfenlosen Drehgestellen und dem Haupt» rahmen von Drehgestell»Schienenfahrzeugen — insbesondere Triebfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung der Zug» und Bremskräfte zwischen einem dreh— zapfenlosen Drehgestell und dem Hauptrahmen von Drehgestell-Schienfahrzeugen «-» insbesondere Triebfahrzeugen -, bei der symmetrisch zur Längsmittelachse auf beiden Fahrzeugseiten die Druck- und Zugstangen an der Drehgestellaußenseite mit am Hauptrahmen befestigten Hydraulikzylindern verbunden sind und bei der die Arbeitsräume der Hydraulikzylinder auf beiden Seiten in Leitungsverbindung stehen»

Drehzapfenlose Drehgestelle, bei denen an dem Hauptrahmen Hydraulikzylinder angeordnet sind^ deren Kolben mit den am Drehgestell angelenkten Zug— und Druckstangen verbunden sind» sind bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 000 7^7 bekannt. Ferner erweist es sich als zweckmäßig, wie in der deutschen Patentschrift 1 232 609 beschrieben, die symmetrisch zur senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugkörpers liegenden und mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder der beiden Gelenksysteme über eine Rohrleitung miteinander zu verbinden und die Verbindungsleitungen mit Druckspeichern zu versehen . Somit sind bei jedem drehzapfenlosen Drehgestell an einem Schienenfahrzeug mindestens vier Hydraulik-Zylinder nötig. Dabei sind je zwei auf den beiden Fahrzeugseiten

EV 67/75 Vo/Ga

909810/0055

sich gegenüberliegende Zylinder über Verbindungsleitungen miteinander gekoppelt. In jeder Verbindungsleitung befinden sich Druckspeicher,. Speise» und Ablaßventile sowie Sicherheitsventile.

Für Drehgestelle für Schienenfahrzeuge wird in immer stärkerem Maße eine leichte und einfache Bauweise mit guten Laufeigenschaften gefordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_t einerseits die Vorteile der geschilderten Hydraulik zu nutzen,, anderer-· seits die Bauweise leichter und einfacher zu gestalten und damit Kosten zu sparen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Hydraulikzylinder zwei getrennt wirkende, mit je einer Druck« und/ oder Zugstange verbundene Arbeitskolben besitzt. Jeder der drei Arbeitsräume eines Hydraulikzylinders auf der einen Seite ist mit dem entsprechenden Arbeitsraum des Hydraulikzylinders auf der anderen Fahrzeugseite über Lei— tungen verbunden.

Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß pro Drehgestell nur ein Hydraulikzylinderpaar mit je zwei getrennt wirkenden Hubkolben erforderlich ist. Durch den Einsatz nur eines Zylinderpaares mit je drei Arbeitsraunten werden auch nur drei Verbindungsleitungen benötigt. Diese Bauweise ist einfach, ge wichte- und kostensparend·

Jede der drei Verbindungsleitungen ist zweckmäßigerweise mit einem Druckspeicher ausgestattet. Dieser ist nicht nur zum Ausgelich von Leckverlusten und Volumenänderungen bei größeren Temperaturschwankungen erforderlich, sondern bietet darüber hinaus noch dem Vorteil einer einstellbaren Elastizität bei der Kraftübertragung.

909810/0055

273783A

Damit wird das gesamte Fahrzeug geschont und die im Betriebszustand des Schienenfahrzeugs auftretenden verschiedenartigen Schwingungen werden besonders günstig abgebaut.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. la die Seitenansicht eines Fahrzeuges mit zwei

zweiachsigen Drehgestellen, die über vier Zug-/ Druckstangen mit den am Hauptrahmen befestigten Hydraulikzylindern verbunden sind;

Fig. Ib die Draufsicht des Erfindungsgegenstandes als

Schnittdarstellung an der Unterkante des Hauptrahmens ;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Hydraulik, wenn sich die Kolben in Normallage befinden.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Hydraulik, wenn sich das Fahrzeug in einem engen Gleisbogen, d. h. die Kolben in Extremlage befinden.

Fig. die Stellung der - in Fahrtrichtung gesehen -3a, b am Hauptrahmen links bzw. rechts arbeitenden

Kolben beim Befahren eines Gleisbogens.

Der in Fig. la dargestellte Hydraulikzylinder IJ besitzt zwei Kolben 15 und l6, die den Hydraulikzylinder in drei Arbeitsräume 17, l8 und 19 aufteilen. Die Arbeitsräume 17, 18 und 19 sind mit Hydrauliköl gefüllt. Jede Kolbenstange 14 ist an je eine Zug-/Druckstange 2O angelenkt, die wiederum an den Drehgestellen 11 bzw. II¹ befestigt ist.

909810/0055

In Pig. Ib sind die Kolbenstangen l4, und damit die Zug-/ Druckstangen 20 in Normallage, d. h. bei einer Stellung in Geradeausfahrt des Schienenfahrzeuges, dargestellt. Ferner ist aus der Zeichnung die Lage der die drei Arbeitsräume 17» l8 und 19 des Arbeitskolbens 13 verbinden den Leitungen 24, 25 und 26 zu entnehmen. Jede der drei Leitungen ist mit einem Druckspeicher 21, 22 bzw. 23 versehen.

Die Wirkungsweise des Brfindungsgegenstandes wird an Hand

der Abbildung 2 deutlich. Unter der Annahme, daß sich die Drehgestelle 11 und 11* in Pfeilrichtung nach rechts bewegen, werden die Verbindungsstangen 20 am Drehgestell auf Zug und die Verbindungsstangen 20 am Drehgestell 11* auf Druck beansprucht. Die Kolben 15 und 15* komprimieren

*-> das durch den Speicher 21 vorgespannte Druckmittelvolumen in den Arbeitsräumen 17 und 17'« Die Kolben l6 und l6' üben gleichermaßen Druck auf das vorgespannte Druckmittelvolumen in den Räumen 19 und 19' aus; diese wirken zusätzlich auf die Kolben 15 bzw. 15' und damit auch auf das Druckmittelvolumen in den Räumen 17 bzw. 17'. Die unterschiedlichen Zug- und Druckkräfte der Drehgestelle 11 und 11' werden somit je nach der eingestellten elastischen Vorspannung gedämpft bzw. abgebaut. Kurzzeitig unterschiedliche Längsbewegungen der Drehgestelle 11 und 11* gegenüber dem Hauptrahmen sind mit der beschriebenen Hydraulikvorrichtung auszugleichen. Fahren die Drehgestelle 11 und 11* in entgegengesetzter Fahrtrichtung oder wird das Schienenfahrzeug abgebremst, so laufen die geschilderten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab.

Fig. 3, 3a und 3b zeigen die Drehgestelle beim Befahren

eines sehr engen Gleisbogens, in diesem Fall eines Rechtsbogens. Das Schienenfahrzeug bewegt sich in Pfeilrichtung. Beim Befahren einses Gleisbogens drehen sich die Drehgestelle jeweils um einen ideellen Drehzapfen; dabei wird

909810/0055

der Kolben 15 in Fahrtrichtung verschoben, verkleinert den Arbeitsraum 17 und verdrängt somit das sich in diesem Arbeitsraum befindliche Druckmittel (Fig. 3a). Die Stellung des auf der anderen Seite gegenüberliegenden Kolbens 15' ist Fig. 3*> zu entnehmen. Dieser bewegt sich entgegen der Fahrtrichtung und vergrößert somit den Arbeitsraum 17't wodurch das aus dem Raum 17 verdrängte Druckmittel in den Arbeitsraum 17* über die Verbindungsleitung 2k einströmt. Gleichzeitig wird der Kolben 16 entgegengesetzt der Fahrtrichtung verschoben, wobei durch Verkleinerung des Arbeitsraums 18 das sich in diesem Arbeitsraum befindliche Druckmittel über die Verbindungsleitung 25 in den Arbeitsraum 18· verdrängt wird und dadurch wiederum der Kolben l6* vom Druck des Druck-

*5 mittels und dem Druck der an ihm angelenten Stange 2O in Fahrtrichtung verschoben wird. Bei diesem Vorgang wirkt das sich in den Räumen 19 und 19' sowie der Verbindungsleitung 26 befindliche Druckmittel als Puffer. Durch die Bewegung der Kolben 15 und 16 wird der zwischen ihnen liegende Arbeitsraum 19 vergrößert und nimmt das aus dem verkleinerten Arbeitsraum 19' verdrängte Druckmittel auf.

Wie in Fig. 3, Fig. 3a und Fig. 3b dargestellt, stellen sich die Drehgestelle 11 und 11' beim Befahren eines Gleisbogens schräg zur Längemittelachse des Schienenfahr zeuges. Die dabei auftretenden Zug- und Druckkräfte wer den von den Stangen 20 in die Kolben 15, 16 bzw. 15* und l6* eingeleitet. Die Gesamtlänge des Hydraulikzylinders, die sich aus den Arbeitsräumen 17* 18 und 19 bzw. 17', l8* und 19' ergibt, ist so bemessen, daß sich die Kolben 15 und 16 bzw. 15' und l6· auch bei kleinstmöglichem Gleisradius noch frei innerhalb des Hydraulikzylinders bewegen können. Sollen die über die Stangen 20 eingeleiteten Kräfte nicht direkt auf die Kolben 15 und 16 bzw. 15' und l6* übertragen werden, so verwendet man teleskopartig wirkende Kolbenstangen, die zwischen den Kolben den Wirkflächen in den Räumen 17* 17', 18, 18' angeglichen werden.

909810/^055

Diese teleskopartig wirkenden Kolbenstangen werden ohne Kraftschluß in den Kolben und hohlgebohrten Kolbenstangen 14 geführt.

Die Hydraulikzylinder 13 werden bekannterweise im Bereich des inneren Endradsatzes des Drehgestells 11 unter dem seitlichen Langträger des Hauptrahmens 12 befestigt, während die zugehörigen Kolbenstangen Ik jeweils an einem Ende über dort kardanisch angelente Zug- und Druckstangen 20 mit dem Drehgestell 11 verbunden sind.

Zweckmäßigerweise befinden sich in den drei Verbindungsleitungen 2k _% 25 und 26 Speise- und Ablaßventile sowie, wie bereits erwähnt, Druckspeicher oder Pörderpumpen, durch die bei Bedarf, beispielsweise zum Ausgleich von Leckverlusten, Menge und Druck der Hydraulikflüssigkeit in diesen Leitungen geregelt werden kann. Im allgemeienen versieht man die Verbindungsleitungen 2k, 25 und 26 auch noch mit Sicherheitsventilen.

Um im Führerhaus des Schienenfahrzeuges jederzeit die Arbeitsstellung der Kolben beobachten zu können, sind vorteilhafterweise elektrische Konatakte so vorgesehen, daß bei unzulässig großen Abweichungen der Kolben 15, bzw. 15', l6' aus ihrer Mittelstellung ein Warnsignal im Führerhaus ausgelöst wird. Zur äußeren Sichtprüfung befinden sich auf den Kolbenstangen Meßskalen, an Hand derer eine Überpfüfung der tatsächlichen Lage des Kolbens im Zylinder 13 möglich ist.

909810/0055

- 8' Le e rs e i t e

Claims

273783A Anspruch

1. Vorrichtung zur Übertragung der Zug« und Bremskräfte zwischen drehzapfenlosen Drehgestellen und dem Haupt— rahmen von Drehgestell-Schienenfahrzeugen -« insbeson« dere Triebfahrzeugen «_t bei der symmetrisch zur Längsmittelachse auf beiden Fahrzeugseiten die Druck« und Zugstangen an der Drehgestellaußenseite mit am Haupt» rahmen befestigten Hydraulikzylindern verbunden sind und bei der die Arbeitsräume der Hydraulikzylinder auf beiden Seiten in Leitungsverbindung stehen,, dadurch ge« kennzeichnet, daß jeder Hydraulikzylinder zwei getrennt wirkende, mit je einer Druck« und/oder Zugstange verbundene Arbeitskolben besitzt und daß jeder Arbeitsraum eines Hydraulikzylinders auf der einen Seite mit dem entsprechenden Arbeitsraum des Hydraulikzylinders auf der anderen Fahrzeugseite über Leitungen verbunden ist.

EV 67/75
Vo/Ga

909810/0055

ORIGINAL INSPECTED