DE2801222B2

DE2801222B2 - Einrichtung zum Einstellen eines Gliederzug-Gelenkwagens in Gleiskrümmungen

Info

Publication number: DE2801222B2
Application number: DE2801222A
Authority: DE
Original assignee: NOUVELLE DES ATELIERS DE VENISSIEUX VENISSIEUX RHONE (FRANKREICH) Ste
Current assignee: NOUVELLE DES ATELIERS DE VENISSIEUX VENISSIEUX RHONE (FRANKREICH) Ste
Priority date: 1977-01-28
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1979-06-07
Also published as: NL7801054A; IT7867007A0; ES466098A1; GB1579912A; LU78954A1; DE2801222A1; DE2801222C3

Description

is Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen eines Gliederzug-Gelenkwagens in Gleiskrümmungen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Es ist bereits ein Gliederzug-Gelenkwagen bekannt

.'ο (DE-OS 2604706), der eine Einrichtung zum Einstellen in Gleiskrümmungen aufweist und aus zumindest zwei miteinander über ein Gelenk verbundenen Rahmen besteht, die an jedem Gelenk auf einem gemeinsamen Laufgestell ruhen und sich auf der Krüm- mungsinnenseite gegeneinander, außer am Gelenk, noch über übliche Zug- und Stoßeinrichtungen sowie über zusammenwirkende Stützelemeiite abstützen. Zur Verminderung des von dem gemeinsamen Laufgesteli auf das kurvenäußere Gieis ausgeübten radia-

Ji) len Schubs sind bei dieser bekannten Einrichtung die Stützelemente im Gelenkbereich einer Gelenkwagenseite durch Schubübertragungseinrichtungen mit den Stützelementen an den Zug- und Stoßeinrichtungen der Gelenkwagenenden verbunden. In der Praxis hat

r, es sich jedoch gezeigt, daß diese bekannte Einstelleinrichtung insbesondere aufgrund ihrer Fixiervorrichtungen, welche den kleinsten Krümmungsradius der von einem Gelenkwagen zu durchfahrenden Kurven bestimmen, zu heftig ansprechen.

4» Der Erfindung liegt dahei die Aufgabe zugrunde, den beim Durchfahren einer Gleiskrümmung von dem gemeinsamen Laufgestell auf das kurvenäußere Gleis ausgeübten radialen Schub zu vermindern, ohne eine unerwünschte Steifigkeit des gesamten Gliederzug-

4~> Gelenkwagens herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

-,n Gegenstand der Unteransprüche.

Die bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung eingesetzten Zwischenpuffer (Anspruch 7) sind an sich bekannt (FR-PS 1408252). Diese bekannten Zwischenpuffer sind zu beiden Seiten des

ν, Gelenkes angeordnet und stützen die beiden benachbarten Enden gegeneinander ab. Ihre ausschließliche Funktion besteht in der Dämpfung zur Vermeidung von Schlingerbewegungen insbesondere bei Fahrt auf gerader Strecke. Demgegenüber dienen die Zwi-

M) seitenpuffer beim Erfindungsgegenstand einer relativ nachgiebigen Abstützung der beiden Rahmen beim Durchfahren einer Kurve, wobei ihre Betätigung über das Gestänge an der radial inneren Seite des Gelenkwagens erfolgt.

(ν-, Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. la einen Gliederzug-Gelenkwagen bei r-".ra-

deausfahrt,

Fig. Ib den Gliederzug-Gelenkwagen nach Fig, la beim Abbremsen auf gerader Strecke,

Fig. 2a den Gliederzug-Gelenkwagen nach Fig. 1 beim Durchfahren einer Kurve,

Fig. 2b den Gliederzug-Gelenkwagen nach Fig. 1 beim Abbremsen in der Kurve,

Fig. 3 eine schematischt.· Seitenansicht einer ersten Ausführung der Einstelleinrichtung,

Fig. 4 einen Gliederzug-Gelenkwagen mit einer anderen Einstelleinrichtung in der oberen Zeichnungshälfte bei Geradeausfahrt und in der unteren Zeichnungshälfte beim Abbremsen auf gerader Strecke,

Fig. 5 den Gliederzug-Gelenkwagen nach Fig. 4 beim ungebremsten Durchfahren der Kurve,

Fig. 6 den Gliederzug-Gelenkwagen beim Abbremsen in einer Kurve,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der bei dem Gliederzug-Gelenkwagen nach den Fig. 4 bis 6 verwendeten Einstelleinrichtung.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Gliederzug-Gclenkwagen besteht aus zwei Rahmen 1 und 2, deren Längsachsen 10 bzw. 20 durch die Mitte eines die gegenüberliegenden Rahmenenden U und 21 verbindenden Gelenks 3 verlaufen. Die jeweils äußeren Rahmenenden 12 und 22 sind mit nicht dargestellten Kupplungselementen und Puffern 4 versehen.

Der Gliederzug-Gelenkwagen ist auf drei Achsen abgestützt, von denen zwei Achsen 51 und 52 in der Nähe jedes äußeren Rahmenendes 12 bzw. 22 und eine Zwischenachse 53 an einem Laufgestell 5 angeordnet sind, auf dem die beiden inneren Rahmenenden 11 und 21 über Gleitbahnen aufliegen.

An jeder Seite des gemeinsamen Lauf gestells 5 sind zwei Blattfedern 61 und 62 seitlich neben dem Gelenk 3 befestigt, die im Normalzustand parallel zur Längsachse des Laufgestells 5 ausgerichtet sind. Beim Durchfahren einer Kurve stellt sich die Zwischenachse 53 in die Winkelhalbierende des von den Achsen 51 und 52 der beiden Rahmen 1 bzw. 2 begrenzten Winkels ein. Das gemeinsame Laufgestell 5 weist eine Haltevorrichtung für die Zwischenachse auf der jeweils inneren Winkelseite auf. Die Blattfedern 61 und 62 sind unter den beiden Rahmenenden 11 bzw. 21 angeordnet und enden in der in Fig. 1 gezeigten Lage in der Nähe je einer Einrichtung, die zwischen der jeweiligen Blattfeder 61 bzw. 62 und der Längsachse 10 bzw. 20 am Rahmen 1 bzw. 2 nach innen versetzt angeordnet ist.

Jeder Rahmen 1 bzw. 2 weist somit an seinem inneren Ende 11 bzw. 21 Einrichtungen 7 auf, die beiderseits seiner Längsachse 10 bzw. 20 symmetrisch vor den freien Enden der beiden Blattfedern 61 bzw. 62 angeordnet sind. Jede Einrichtung 7 ist an einer Anlagefläche 70 längsverschiebbar gehalten (Fig. 3) und weist auf der den jeweiligen Blattfedern zugekehrten Seite eine zur Anlagefläche 70 geneigte Keilfläche 71 auf. Diese Einrichtungen stellen somit Keile dar, die durch Längsverschiebungen an der Anlagefläche 70 das Ende der Blattfeder 61 bzw. 62 allmählich nach außen verstellen. Am freien Ende der Blattfedern 61 und 62 kann jeweils eine Stützrolle 65 vorgesehen sein, die an der geneigten Keilfläche 71 abrollt.

Das Längsverschieben der Keile erfolgt proportional zur normalen Amäherungsverschiebung der entsprechenden Kupplungsenden beim Durchfahren einer Kurve. Hierzu ist jedes Kupplungsende mit einem

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Abstandsmeßfühler ausgerüstet.

Bei der in Fig. 3 im einzelnen dargestellten Einstelleinrichtung ist jedem Puffer 4 ein in Längsrichtung verschiebbarer Schubkraftmesser in Form einer Stange 8 zugeordnet. Der Abstand zwischen dem freien Ende der Stange 8 und der Pufferplatte ist so getroffen, daß die Stange 8 nicht verschoben wird, wenn zwei benachbarte Gelenkwagen eine Kurve ungebremst durchfahren. Beim Bremsen in einer Kurve drückt die Pufferplatte dagegen auf die Stange 8 und verschiebt sie in Längsrichtung. Diese Schubkraft wird auf den Keil 7 dieser Rahmenseite über ein Hebelgestänge 81 bis 84 übertragen, dessen doppelarmiger Schwenkhebel 81 an einer vertikalen Drehachse am jeweiligen Rahmen angelenkt ist. Ein Arm dieses Schwenkhebels 81 greift gelenkig am Ende der Stange 8 und der andere Arm an einer Zugstange 82 an, die sich an der Rahmenseite erstreckt und deren anderes Ende an einem schwenkbaren Doppelarmhebei 83 angfclenkt ist. Der zweite Arm dieses Doppelarmhebels 83 ist am Ende einer mit λ Keil verbundenen Schubstange 84 befestigt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Geradeausfahrt sind die Enden der Stangen 8 geringfügig vom zugeordneten Puffer 4 entfernt, und die Keile 7 berühren die Enden cbr Blattfedern 61 und 62 nicht. Eine elastische Einrichtung, z. B. eine Feder, kann die Keile 7 außer Eingriff halten, wenn kein Schub auf die Puffer 4 wirkt. Wenn sich benachbarte Gelenkwagen durch leichte Stöße annähern, bleiben die Stangen 8 aufgrund des freien Abstandes zwischen ihrem Ende und der Pufferplatte in ihrer inaktiven Stellung.

Bei dem in Fig. Ib dargestellten Abbremsen auf gerader Strecke wird auf die vier Puffer eine Druckkraft ausgeübt. In diesem Falle verschieben sich die vier Keile 7 in Längsrichtung zum Gelenk 3 um einen dem Einschieben der Puffer entsprechenden Betrag und spreizen die Enden der Blattfedern 61 und 62 nach außen. Auf diese Blattfedern wirken som.t vier gleiche und paarweise entgegengesetzte Kräfte, wobei die auf das Laufgestell 5 ausgeübte resultierende Kraii gleich Null ist. Die Durchbiegung der Blattfedern wirkt lediglich als Dämpfung zusätzlich zu den Puffern.

Beim ungebremsten Durchfahren einer Kurve nach F i g. 2 a entfernen sich die äußeren Puffer 4 voneinander, während sich die inneren Puffer nähern und um einen Betrag zusammengedrückt werden, der dem Abstand des Stangenendes und der Pufferplatte entspricht. Diese Pufferplatte gelangt somit lediglich in Berührung mit der .Stange 8, ohne sie und damit den Keil 7 zu verschieben.

Wenn der Gliederzug-Gelenkwagen eine Kurve du'chf ilirt und abgebremst wird, vgl. F i g. 2 b, werden die kurveninneren Puffer 4 zusammengedrückt und verschieben die zugeordnete Stange 8 in Längsrichtung. Dieses Verschieben wird über das Hebelgestänge 81 bis 84 in eine proportionale Längsverschiebung des jeweiligen kurveninneren Keiles 7 umgesetzt. Die beiden kurveninneren Puffer 4 an den beiden Enden 12 und 22 der Rahmen 1 bzw. 2 sind gleichen Druckkräften unterworfen und verschieben den zugeordneten Keil 7 um gleiche Betrage. Die beiden kurveninneren Blattfedern 61 werden durch die Verschiebebewegunpen der Keile nach außen gebogen, wodurch auf das gemeinsame Laufgestell eine zum Kurvenmittelpunkt gerichtete Kraft einwirkt, die den wirksamen Fliehkräften entgegengerichtet ist. Die

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Durchbiegung der Blattfedern und damit die Größe der nach radial innen wirkenden Kraft werden durch die auf die Puffer einwirkenden Schubkräfte und durch den Krümmungsradius der Kurve bestimmt.

Wenn auf die einzelnen Gliederzug-Gelenkwagen in ausgefluchtetem Zustand hohe Schubkräfte einwirken, werden die Keile 7inderinFig. 1 b dargestellten Weise verschoben, wodurch sich die Steifigkeit des Gelenkes 3 proportional erhöht. Wenn ein derartig zusammengeschobener Gliederzug eine Kurve durchfährt, ist die kurveninnere Blattfeder bereits um einen vorbestimmten Betrag durchgebogen und setzt dem Verkleinern des durch die Achsen der Rahmen gebildeten Winkels eine größere Reaktionskraft entgegen.

Die Kopplung der Keile 7 mit den zugeordneten Puffern 4 kann auch auf hydraulische Weise erfolgen, wobei dsnn der Abstsndsfühicr ?in S'^p^?^vl*n^^^r istdessen Kolbenstange sich hinter der Pufferplatte befindet und dessen Zylindergehäuse mit dem Gehäuse eines dem betreffenden Keil zugeordneten Stellzylinders hydraulisch verbunden ist. Jede Kolbenverschiebung des äußeren Stellzylinders erzeugt eine gleichwertige Kolbenverschiebung des mit dem betreffenden Keil gekoppelten Stellzylinders.

Das Verschieben der Keile kann in Abhängigkeit von der Steifigkeit der betreffenden Blattfeder eingestellt werden, um die gewünschte Reaktion am gemeinsamen Laufgestell zu erzielen. Die Proportionalität zwischen den Verschiebebewegungen der Keile und der zugeordneten Abstandsmesser kann auf einfache Weise durch entsprechende Bemessung der Hebelarmlänge der Schwenkhebel 81 und 83 oder der Querschnitte der hydraulischen Stellzylinder eingestellt werden.

Bei der Ausführung nach den Fig. 4 bis 7 besteht die Einrichtung zum Erfassen der Annäherung der Gelenkwagenenden ebenfalls aus den äußeren Puffern 4, denen als Kraftmesser fungierende Schubstangen 8 zugeordnet sind. Die Anordnung der Schubstangen 8 gegenüber den Puffern 4 sowie das Hebelgestänge 81, 82 bzw. das hydraulische System entspricht derjenigen der Ausführung nach den Fi g. 1 bis 3.

Statt der Keile und der Blattfedern sind bei dieser Ausführung an den beiden inneren Enden 11 und 21 der beiden Rahmen 1 bzw. 2 elastische Einrichtungen in Form je eines Paares von Zwischenpuffern 9 beiderseits des Gelenkes vorgesehen, die sich über längsverschiebbar am Rahmen befestigte Stangen und Pufferplatten aneinander abstützen. Jeder Pufferstange wirkt über ein elastisches Element 92 in einem Zylinder 90 auf eine Anschlagplatte 91 ein. Das elastische Element 92 ist zwischen der Anschlagplatte 91 und einer mit der Pufferstange verbundenen Platte 95 angeordnet und setzt Längsverschiebungen des Puffers 9 einen zunehmenden Widerstand entgegen. Der Kraftbzw. Abstandsmesser 8 kann die allmähliche Betätigung der Puffer 9 steuern. Hierzu ist die Anschlagplatte 91 parallel zur Längsachse des Rahmens verschiebbar, so daß die durch die Pufferplatte 4 auf die Stange 8 einwirkende Schubkraft zur Anschlagplatte 91 übertragen wird und deren Verschiebung steuert.

Bei der in Fig. 4 dargestellten einfacheren Ausführung bildet die Anscnlagplatte 91 den Boden eines Zylinders, in dem sich der Zwischenpuffer 9 verschiebt. Dieser Zylinder ist am jeweiligen Rahmen befestigt, wobei sein Boden 91 über eine Stange 93, den Schwenkhebel 83, die Zugstange 82 und den Schwenkhebel 81 mit der Stange 8 gelenkig verbunden ist.

Bei der in Fig. S und 6 schematisch und in Fig. 7 > im einzelnen dargestellten verbesserten Ausführung ist der Zwischenpuffer 9 verschiebbar in einem festen Zylinder 90 angeordnet, in dem sich ebenfalls die Anschlagplatte 91 verschieben kann. Die Anschlagplatte

91 ist an der Schubstange 93 befestigt, die über die ■ο Gelenkhebel von der Stange 9 betätigt wird. Innerhalb des Gehäuses 90 bildet das elastische Element

92 eine harte Abstützungsstufe des Puffers 9 auf der Anschlagplatte 91 und besteht z. B. aus einem Stapel Tellerfedern oder aus Doppel-Kegelfedern, die zwi-' > sehen der Anschlagplatte 91 und einer Endplatte 95 angeordnet sind. Zwischen dem abgewandten Ende 901 (Gehäuseboden) des Zylinders 90 und der anderen Seite der Anschlagplatte 91 befindet sich ein elastisches Element 94, z. B. aus Elastomerscheiben, das

-<· eine weiche Feder bildet (vgl. Fig. 7).

Unter Beibehalten ihrer Längsverschiebbarkeit kann die Anschlagplatte 91 durch die weiche Feder 94 so nach außen gedrückt werden, daß sich die Zwischenpuffer auch bei Geradeausfahrt aufeinander ab-

- > stützen. Beim Abbremsen des Gelenkwagens wirkt auf die Puffer 4 eine Schubkraft ein, welche über die Stangen 8 auf die Anschlagplatte 91 des Zwischenpuffers 9 einwirkt und aufgrund der bereits vorliegenden Anlage der Zwischenpuffer das gegenseitige Ver-

!" schieben der Rahmen 1 und 2 mittels der weichen Federn 94 dämpft.

Bei ungebremstem Durchfahren einer Kurve üben die kurveninneren Zwischenpuffer 9 einen Schub auf die betreffenden Anschlagplatten 91 aus, der über das

r> Hebelgestänge in eine Verschiebung der Stangen 8 in Richtung auf die zugeordnete Pufferplatte umgesetzt wird. Da die Stangen 8 nur eine über der normalen Verschiebung liegende Verschiebebewegung der Puffer abfühlen, können sich die Stangen 8 frei verschie-

4" ben und setzen den Verschiebebewegungen der Anschlagplatten keinen Widerstand entgegen. Folglich bewirkt die Verkürzung des Abstandes zwischen den beiden Rahmen beim ungebremsten Durchfahren einer Kurve lediglich ein Zusammendrücken der wei-

j > chen Federn 94 der Zwischenpuffer unter Erzeugen einer vernachlässigbaren Reaktion des Lauf gestelles 5 auf die Schienen in zentripedaler Richtung.

Wenn der Gelenkzug beim Durchfahren einer Kurve abgebremst wird (Fig. 6), werden die Puffer 4

vi um eine Strecke zusammengedrückt, die über dem normalen Hub liegt, wobei zunächst das Spiel der Stangen 8 aufgezehrt und auf sie dann gegebenenfalls eine Schubkraft ausgeübt wird. Sobald die Anschlagplatten 91 festliegen und sie eine von den Stangen 8 übertragene Schubkraft aufnehmen, wird die zweite härtere Feder 92 der Zwischenpuffer zusammengedrückt. Daraus ergibt sich eine kräftige Abstützreaktion der Zwischenpuffer, die einer weiteren Verkleinerung des durch die Achsen 10 und 20 der beiden

μ Rahmen 1 und 2 gebildeten Winkels entgegenwirkt. Diese Abstützreaktionen an den Puffern haben die Wirkung einer kräftigen zentripedalen Resultierenden, die umgekehrt proportional zum Krümmungsradius der Kurve ist und sich den Zentrifugalkräften des

fc5 Drehgestelles auf die Schienen widersetzt.

Damit kann durch diese seitliche Abstützung der beiden Rahmen aneinander über die Zwischenpuffer einer unerwünschten Winkeländening beim Brems-

betrieb in einer Kurve entgegengewirkt werden. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform vermeidet die möglicherweise sperrigen elastischen Vorrichtungen am Drehgestell und gewährleistet eine ständige gegenseitige Anlage der Zwischenpuffer bei Gerade-

ausfahrt und beim ungebremsten Durchfahren einer Kurve. Auf diese Weise werden harte Pufferstöße auch bei heftigem Bremsen vermieden, wobei das Betätigen der härteren Feder stets nach derjenigen der weichen Feder erfolgt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1, Einrichtung zum Einstellen eines Gliederzug-Gelenkwagens in Gleiskrümmungen, der aus zumindest zwei miteinander über ein Gelenk verbundenen Rahmen besteht, die an jedem Gelenk auf einem gemeinsamen Laufgestell ruhen und sich auf der Krümmungsinnenseite gegeneinander außen am Gelenk noch über übliche Zug- und Stoßeinrichtungen sowie über zusammenwirkende Stützelemente abstützen, die im Gelenkbereich einer Gelenkwagenseite durch Schubübertragungseinrichtungen mit Schubkraftmessern an den Zug- und Stoßeinrichtungen der Gelenkwagenenden verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubübertragungseinrichtungen jeweils

1. eine elastische Einrichtung (61 und 62 bzw. 92) uprl

2. eine die asymmetrische Annäherung der Gelenkwagenenden unter Schubbelastung auf die elastische Einrichtung proportional übertragende Einrichtung (7, 61 und 7, 62 bzw. 9, 92) enthält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung als an jeder Fahrzeugseite bei fluchtenden Gelenkwagen parallel zur Längsachse (10, 20) liegendes, seitlich ausbiegsames Federblatt (61 bzw. 62) ausgebildet ist und einen mit ihm zusammenwirkenden Queransuüag (7) als Proportionalitätseinrichtung enthält.

3. Einrichtung nach Aaspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feiierb'i "ter (61 und 62) auf dem gemeinsamen Laufgestell (5) und die zugehörigen Proportionaleinrichtungen an den Rahmen (1 und 2) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Queranschlag (7) mit parallel zur Achsrichtung der Federblätter (61 und 62) mit Hilfe der Schubübertragungseinrichtung längsverschiebbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Queranschlag aus einem das freie Ende des Federblattes (61 bzw. 62) allmählich in Querrichtung ausbiegenden Keil (7) besteht.

6. Einrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (7) über ein Hebelgestänge (81 bis 84) mit dem Schubkraftmesser (8) verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einrichtungen (9,92) beiderseits der Wagenlängsachse (10 bzw. 20) an jedem Rahmen (1 bzw. 2) je einen Zwischenpuffer (9) aufweisen, die mit je einem elastischen Element (92) verbunden sind, weiche eine verschiebbar am Rahmen (1 bzw. 2) angeordnete und durch ein Hebelgestänge (81 bis 83) mit den Schubkraftmessern (8) verbundene Anschlagplatte (91) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Element zwei Federn mit unterschiedlicher Charakteristik aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elastische Element und die Anschlagplatte (91) in einem am Rahmen (1 bzw. 2) befestigten Zylinder (90) angeordnet sind, wobei eine weiche Feder (94) zwischen der Anschlagplatte (91) und den vom Zwischenpuffer (9) abgewandten Ende (901) des Zylinders (90) und eine härtere Feder (92) auf der anderen Seite der Anschlagplatte (91) angeordnet sind.