DE2811589A1

DE2811589A1 - Schienenfahrzeug mit drehgestellen

Info

Publication number: DE2811589A1
Application number: DE19782811589
Authority: DE
Inventors: Bruno Meier
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1979-09-13
Also published as: AT359550B; BE874685A; SE7902105L; SE434247B; DE2811589C2; CH626300A5; ES476861A1; ATA925678A; GB2015954A; FR2419202A1; GB2015954B; FR2419202B1

Description

P.5295/Tg/Od

Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik, Winterthur Schienenfahrzeug mit Drehgestellen

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit Drehgestellen, welche durch eine Querkupplung gekuppelt sind, die im wesentlichen querliegend angeordnete, mit einem Druckmittel beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Aggregate enthält, welche, über Druckleitungen zusammenwirkend, an den einander zugekehrten, inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkt und zu deren Drehung in entgegengesetztem Drehsinn je um eine vertikale Achse gegenüber dem Fahrzeugkasten geeignet - mit dem Fahrzeugkasten oder einem dritten Drehgestell verbunden sind.

Bei einem bekannten Schienenfahrzeug der genannten Art ist jedes der inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle mit zwei Kolben-Zylinder-Aggregaten versehen, welche je mit gegen die Längsmittelebene des betreffenden Drehgestelles geneigten Längsachsen angeordnet sind (DE-PS 24 36 848). Bei dieser bekannten Anordnung liegen somit die Angriffspunkte der zwischen den beiden zu kuppelnden Drehgestellen zu übertragenden Querkupplungskräfte je im Schnittpunkt der Längsachsen der Aggre-, gate, welcher vorzugsweise auf die Höhe der Schienenoberkante verlegt wird. Die bekannte Anordnung ergibt günstige Platzverhältnisse im Raum zwischen den zu kuppelnden Drehgestellenj ein relativ grosser Teil dieses Raumes steht für die Aufnahme weiterer Einbauteile zur Verfügung.

Die bekannte Anordnung erfordert allerdings eine sehr genaue Ausrichtung der gegen die Längsmittelebene geneigten Aggregate, welche, insbesondere bei schräg-diagonaler Anordnung, einen nicht unbeträchtlichen Anteil des Raumes zwischen den Drehgestellen beanspruchen. Die bekannte Anordnung erfordert

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ausserdem relativ grosse Kolbenkräfte, welche, insbesondere bei grossem Drehgestellabstand, ein Vielfaches der eigentlichen, theoretisch in der Mitte des Fahrzeuges zu übertragenden, ideellen Querkupplungskraft betragen kann.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der bekannten Anordnung, mit dem Ziel, eine Querkupplungsanordnung mit gegenüber bisherigen Anordnungen noch geringerem Platzbedarf zu schaffen und die für die Uebertragung der Querkupplungskräfte erforderlichen Kolbenkräfte und damit die Beanspruchung der Kolben-Zylinder-Aggregate sowie der damit zusammenwirkenden Verbindungsteile möglichst klein zu halten.

Dieses Ziel wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die an den inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit mindestens zwei entsprechend angeordneten, je an einem der einander abgekehrten, äusseren Enden dieser Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregaten gekoppelt sind, wobei die je dem gleichen Drehgestell zugeordneten Aggregate über Verbindungsleitungen so zusammenwirken, dass auf die beiden Enden des betreffenden Drehgestelles entgegengesetzt gerichtete Querkräfte übertragbar sind, und dass ferner die wirksamen Kolbenflächen dieser Aggregate entsprechend einem Verhältnis bemessen sind, welches im wesentlichen dem Verhältnis der Abstände der Uebertragungspunkte dieser Querkräfte von der Quermittelebene des Fahrzeugkastens umgekehrt proportional ist.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Aggregate resultieren die an den zu kuppelnden Drehgestellen angreifenden Querkräfte in zwei gleich grossen, in der gleichen Wirkungsli» nie einander entgegengerichteten ideellen Querkupplungskräften, deren gemeinsamer Uebertragungspunkt in dem hierfür theoretisch günstigsten Bereich der Quermittelebene des Fahrzeugkastens liegt. Dadurch heben sich die auf den Fahrzeugkasten bzw. auf

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das dritte Drehgestell einwirkenden Querkräfte sowie die Momente aus diesen Querkräften gegenseitig auf. Entsprechend bleibt die zur Uebertragung von Gewicht und Zugkraft dienende Verbindung zwischen den Drehgestellen und dem Fahrzeugkasten von Querkupplungskräften unbeeinflusst, was insbesondere für drehzapfenlose Fahrzeuge von Vorteil ist.

Nach einer für die Stabilität und Laufruhe des Fahrzeuges besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können die Kolben-Zylinder-Aggregate so angeordnet sein, dass die Wirkungslinien ■ der je in das gleiche Drehgestell einzuleitenden Querkräfte in einer vom äusseren nach dem inneren Ende des betreffenden Drehgestells nach unten geneigten Ebene liegen.

Um eine statisch ideale Uebertragung der Querkräfte zu erzielen, ist es zweckmässig, wenn die geneigte Ebene die Quermittelebene des Fahrzeugkastens zumindest annähernd auf der Höhe der Schienenoberkanten schneidet.

Zur Anpassung an bestehende Platzverhältnisse, welche z.B. die Verwendung horizontal angeordneter Kolben-Zylinder-Aggregate nicht zulassen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mindestens eines der an jedem der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit einem am gleichen Drehgestellende angelenkten, zweiten Kolben-Zylinder-Aggregat zusammenwirken, wobei diese beiden Aggregate zur Uebertragung von Komponenten einer ideellen Kraft bestimmt sind, welche der in Grosse und Lage vorbestimmten, in das betreffende Drehgestellende einzuleitenden Querkraft entspricht.

Dabei werden besonders günstige Verhältnisse für die Querkraftübertragung erzielt, wenn die am gleichen Drehgestellende angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate mit gegen die Längsmittelebene des Drehgestelles geneigten Längsachsen angeordnet sind, deren Schnittpunkt in der geneigten Ebene liegt. Die

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für die Uebertragung der Querkraftkomponenten bestimmten Aggregate können daher in nahezu beliebigen Einbaulagen in irgendwelchen dazu geeigneten, freien Partien zwischen den Drehgestellen und dem Fahrzeugkasten bzw. dem dritten Drehgestell, praktisch unabhängig von der Lage des eigentlichen theoretischen Ubertragungspunktes angeordnet und auf diesen vorbestimmten Uebertragungspunkt hin zentriert werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung schematisch dargestellen Ausführungsbeispielen, anhand derer die Erfindung erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäss ausgestattetes Schienenfahrzeug mit zwei Drehgestellen in einer Ansicht mit Teil-Längsschnitt,

Fig. 2 den Horizontalschnitt II - II aus der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schienenfahrzeug in einer anderen Ausführungsform in einer Ansicht mit Teil-Längsschnitt,

Fig. 4 den Horizontalschnitt IV - IV aus der Fig. 3, Fig. 5 den Querschnitt V-V aus der Fig. 3,

Fig. 6 ein Schienenfahrzeug mit drei Drehgestellen in einem Teillängsschnitt,

Fig. 7 den Horizontalschnitt VII - VII aus der Fig. 6,

Fig. 8 ein weiteres Schienenfahrzeug in einer abgewandelten Ausführungsform in einem Teil-Längsschnitt, und

Fig. 9 den Horizontalschnitt IX - IX aus der Fig. 8.

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In der Zeichnung sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 sind einige der in Wirklichkeit innerhalb des Fahrzeuges angeordneten Teile der Querkupplung ausserhalb des Fahrzeuggrundrisses dargestellt.

Das Schienenfahrzeug nach Fig. 1 und 2 enthält einen Fahrzeugkasten 1, der gefedert auf zwei Drehgestellen 2 und 3 abgestützt ist. Diese sind, je um eine vertikale Achse 4 drehbar, mit dem Fahrzeugkasten 1 über eine nicht gezeichnete Einrichtung zum Uebertragen von Zug- und Bremskräften mit dem Fahrzeugkasten 1 verbunden. Beim dargestellen Beispiel ist für die Zugkraftübertragung eine Tiefzugvorrichtung - mit ideellen Achsen 4 - angenommen. Es versteht sich, dass stattdessen auch materielle Drehzapfen zur Zugkraftübertragung vorgesehen sein können.

Die Drehgestelle 2 und 3 weisen je einen Rahmen 5 auf, welcher gefedert auf Achslagern 6 zweier Radsätze 7 und 8 abgestützt ist. Die beiden Drehgestelle 2 und 3 sind gemäss Fig. 2 durch eine Querkupplung 9 verbunden, welche zwei Paar horizontal querliegend angeordnete, doppeltwirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregate 11, 11a und 12, 12a enthält, von denen jedes einen Kolben mit einer beidseitig aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange 13 bzw. 14 aufweist. Entsprechend weist jeder Kolben für beide Hubrichtungen gleich grosse wirksame Kolbenflächen F auf. Die Kolbenstangen 13 und 14 sind an den einander zugekehrten inneren Drehgestellenden bzw. an den einander abgekehrten äusseren Drehgestellenden je an einer Konsole 15 bzw. 16 räumlich beweglich angelenkt. Entsprechend sind die Zylinder je an einer am Fahrzeugkasten 1 angeordneten Konsole 17 bzw. 18 räumlich beweglich angelenkt. Die je am gleichen Rahmen 5 angeordneten Konsolen 15 und 16 sind gegeneinander diagonal versetzt, um identische Drehgestelle 2 und 3 zu erhalten. Es versteht sich, dass anstelle einer hydraulischen eine entsprechende , gesteuerte pneumatische Einrichtung verwendet werden kann.

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Die inneren Aggregate 11 und 11a sind miteinander durch zwei Druckleitungen 21 und 22 kreuzweise gekuppelt, die so an ihre Zylinderräume angeschlossen sind, dass eine Drehbewegung eines der Drehgestelle 2 oder 3 um die Achse 4 im Uhrzeigersinn eine entsprechende Drehbewegung des anderen Drehgestelles 3 bzw. um dessen Achse 4 gegen den Uhrzeigersinn hervorruft, und umgekehrt. Die Aggregate 11 und 11a sind ausserdem Je mit dem am gleichen Drehgestell 2 bzw. 3 angeordneten Musseren Aggregat 12 bzw. 12a über zwei Verbindungsleitungen 23 und 24 kreuzweise gekuppelt, welche so an die betreffenden Zylinderräume angeschlossen sind, dass die auf die beiden Enden des gleichen Drehgestelles 2 bzw. 3 zu übertragenden Querkräfte entgegengesetzt gerichtet sind.

Die Druckleitungen 21 und 22 sind über Steuerleitungen 25 bzw. 26 an eine als sog. "Gleichlaufgerät" dienende Steuereinrichtung 27 angeschlossen, welche einen am Fahrzeugkasten 1 befestigten Zylinder 28 mit einer abgestuften Bohrung enthält, in der ein durch eine Druckfeder 31 belasteter Differentialkolben 29 geführt ist. Anstelle der Druckfeder 31 kann z. B. auch ein an den oberen Zylinderraum angeschlossener, z. B. hydropneumatisch^ Druckspeicher vorgesehen sein, welcher auf den Differentialkolben 29 einwirkt. Dieser weist zwei gleich grosse Kolbenflächen auf, welche in der abgestuften Bohrung zwei ZyIInderräume begrenzen, die je einer der Steuerleitungen 25 und 26 zugeordnet sind. Die Leitungen 21, 25 und 22, 26 sind über eine Kurzschlussleitungen 32 verbunden, die durch ein Ventil 33 abschliessbar ist. Bei geöffnetem Ventil 33 wird die Querkupplung 9 ausser Funktion gesetzt.

Die Druckfeder 31 ist entsprechend einem vorbestimmten, im Querkupplungssystem zu haltenden Druck ausgebildet bzw. vorgespannt. Durch die Differentialkolben 29 wird - wie an sich aus der CH-PS 554 251 bekannt - die Summe der in den beiden Leitungssträngen 21, 23, 25 und 22, 24, 26 und in den damit ver-

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bundenen Zylinderräumen der Aggregate 11, lla und 12, 12a herrschenden Drücke konstant gehalten, derart, dass eine Zunahme des Druckes im einen Leitungsstrang 21, 23, 25 eine entsprechende Verringerung des Druckes im anderen Leitungsstrang 22, 24, 26 hervorruft und umgekehrt.

Die Druckleitungen 21 und 22 sind ferner je über eine Leitung 35 bzw. 36 an eine Ausgleichsvorrichtung 37 angeschlossen, welche einen am Fahrzeugkasten 1 befestigten Zylinder 38 und zwei darin frei verschiebbare Kolben 39 und 39a aufweist, die an den beiden Enden einer Kolbenstange 41 angeordnet sind. Die beiden äusseren Kolbenflächen der Kolben 39 und 39a begrenzen zwei Zylinderräume, von denen jeder einer der Leitungen 35 und 36 zugeordnet ist. Der Zylinder 38 weist in seinem mittleren Bereich auf einer Länge, welche dem Abstand zwischen den Kolben 39 und 39a entspricht, eine erweiterte Bohrung 42 auf, welche eine die Kolbenstange 41 umgebende, vorgespannte Druckfeder 43 aufnimmt. Die Druckfeder 43 1st über zwei auf der Kolbenstange 41 lose verschiebbar angeordnete und an die beiden Absätze der Bohrung 42 anlegbare Stützscheiben 44 und 44a an den einander zugekehrten Flächen der Kolben 39 und 39a abgestützt. Diese werden somit durch die als Anschläge für die Stützscheiben 44 und 44a wirksamen Absätze der Bohrung 42 in der in Fig. 2 gezeichneten Mittelstellung gehalten.

Gemäss Fig. 1 sind die Aggregate 11, 12 und lla, 12a so angeordnet, dass ihre Längsachsen in zwei je vom äusseren nach dem inneren Ende des betreffenden Drehgestelles 2 bzw. 3 nach unten geneigten Ebenen E liegen, welche sich im Bereich der Quermittelebene M des Fahrzeugkastens 1 in einer Geraden schneiden, deren Lage in der Fig. 1 durch den Schnittpunkt S gekennzeichnet ist.

Die jeweils dem gleichen Drehgestell 2 bzw. 3 zugeordneten Aggregate 11 und 12 bzw. lla und 12a sind in Abständen A und B

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vom Schnittpunkt S angeordnet, wobei die um den. Querschnitt der Kolbenstangen 13 und 14 verringerten, wirksamen Kolbenflächen F₁-, und F-,2 bzw. F-,-, und F₁₂ entsprechend einem Verhältnis bemessen sind, welches dem Verhältnis der Abstände A und B der betreffenden Aggregate 11 und 12 bzw. 11a und 12a vom Schnittpunkt S umgekehrt proportional ist» Für die Anordnung nach Fig. 1 gilt somit:

^Fll ^Flla ^B
^F12 ^F12a ^A .

Bei diesem Verhältnis der Kolbenflächen wird beim Durchfahren einer Gleiskurve durch eine z. B. auf das innere Ende des Drehgestelles 3 einwirkende Querkraft P__ und deren Moment

JLJLa

M₁₁ - P₁₁ . A bezüglich des Schnittpunktes S eine entsprechend kleinere", in der Gegenrichtung wirkende Querkraft P_12a ^auf das äussere Ende des Drehgestelles 3 übertragen und ein dem Moment M₁₁ entgegenwirkendes, gleich grosses Kompensationsmoment M₁₀ ⁼ P-ioq · B bezüglich des Schnittpunktes S in das Drehgestell 3 eingeleitet. Durch die Querkupplung 9 werden über die Aggregate 11 und 12 entsprechende, entgegengerichtete QuerkräfteP-^ bzw. P₁₂ und Momente VL bzw. M₁₂ auf das Drehgestell 2 übertragen.

Aus den an jedem der Drehgestelle 2 und 3 angreifenden Querkräften P₁₁ und P₁₂ bzw. P_lla und ?_12a resultieren zwei gleich grosse, einander entgegengerichtete ideelle Querkupplungskräfte, deren Wirkungslinien in Fig. 1 durch den Schnittpunkt S verlaufen. Der im statisch günstigsten Bereich der Fahrzeugmitte liegende Schnittpunkt S bildet somit den theoretischen

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Uebertragungspunkt der zwischen den Drehgestellen 2 und 3 wirkenden Querkupplungskräfte.

Die Ausgleichsvorrichtung 37 bleibt wirkungslos, so lange die zu übertragenden Querkupplungskräfte gleich gross oder kleiner sind, als es der Vorspannung der Druckfeder 43 entspricht. Wenn die z. B. über das Drehgestell 3 eingeleitete Querkraft P-, ·, diesen Wert übersteigt, werden die Kolben 39 und 39a in Fig. 2 nach links verschoben, wobei die Druckfeder 4 3 zusammengedrückt wird. Sobald sich diese erhöhte Querkraft P-I_{1 a} auf bzw. unter den durch die Federcharakteristik gegebenen Wert verringert, wird durch die sich zurückstellende Druckfeder 43 die vorherige, im wesentlichen starre Verbindung zwischen den Drehgestellen 2 und 3 wieder hergestellt.

Durch die Ausgleichsvorrichtung 37 wird - insbesondere beim Durchfahren enger S-Kurven - eine für ein einwandfreies Funktionieren der Querkupplung 9 erforderliche Elastizität dieser Verbindung erzielt und,insbesondere beim Auftreten starker seitlicher Ausschläge eines der Drehgestelle 2 oder 3, eine stossarme Einleitung der zu übertragenden Querkräfte gewährleistet. Durch die Steuereinrichtung 27 werden Wärmedehnungen im Druckmittelsystem zuverlässig ausgeglichen.

Wie die Ausführung nach den Flg. 3, 4 und 5 zeigt, können an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 anstelle eines einzigen Aggregates 11 bzw. 11a je zwei Kolben-Zylinder-Aggregate 45 und 46 bzw. 45a, 46a vorgesehen sein. Diese sind je in Querrichtung gegen die Längsmittelebene L des betreffenden Drehgestells 2 bzw. 3 nach unten geneigt angeordnet, wobei die verlängerten, gedachten Längsachsen jedes Aggregatpaares sich in einem Punkt S' schneiden, welcher - im Abstand A· vom Schnittpunkt S - auf der vom betreffenden äusseren Drehgestellende nach der Quermittelebene M geneigten Ebene E liegt. Gemäss Fig. 3 ist die Neigung der beiden Ebenen E so gewählt, dass

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der Schnittpunkt S auf der Höhe der Schienenoberkanten liegt. Die Aggregate 45, 46 und 45a, 46a sind je mit der Kolbenstange 13 an einer Konsole 47 des betreffenden Drehgestellrahmens 5, und mit dem Zylinder an einer Konsole 48 des Fahrzeugkastens angelenkt.

Zwei Leitungen 51 und 52 bzw. 51a und 52a verbinden die jeweils der gleichen Querrichtung zugeordneten Zylinderräume jedes Aggregatpaares 45, 46 bzw. 45a, 46a, wobei die Leitungen 51 und 51a über die Leitungen 21, 23, und die Leitungen 52 und 52a über die Leitungen 22, 24 in bereits beschriebener Weise mit den Aggregaten 12 und 12a so zusammenwirken, dass eine Drehbewegung des einen Drehgestelles 2 oder 3 eine entsprechende entgegengesetzte Drehbewegung des anderen Drehgestelles 3 bzw. 2 hervorruft und umgekehrt.

Aus den Kolbenkräften der Aggregatpaare 45, 4 6 und 45a, 4 6a resultieren entgegengesetzt gerichtete ideelle Querkräfte entsprechend den Kräften P , und P-,-, in Fig. 2 - welche über die theoretischen Angriffspunkte S' auf die inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 übertragbar sind. Diese Querkräfte wirken je der über das Aggregat 12 bzw. 12a auf das äussere Drehgestellende eingeleiteten Querkraft P₉ bzw. P (Fig. 2) entgegen. Für die Bemessung der Aggregate gilt die Beziehung:

F._P + F₁^ F ,. + F,, B
45 46 45a 46a

^F12 ^F12a ^A'

wobei F₄₅, F₄₆, F-_5a und F._g je den für die horizontale Komponente der betreffenden Kolbenkraft massgeblichen Anteil der Kolbenfläche F^ bezeichnen. Für das gemäss Fig. 5 unter einem Winkel od geneigte Aggregat 46a ist z. B.:

^F46a ^{= F}K * cos cL .

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Durch diese Anordnung werden die jeweils auf die inneren Drehgestellenden einzuleitenden ideellen Querkräfte durch die als Komponenten wirkenden Kolbenkräfte der beiden Aggregatpaare 45, 46 und 45a, 46a erzeugt, wobei die zwischen den Drehgestellen 2 und 3 zu übertragenden ideellen Querkupplungskräfte im Schnittpunkt S, auf der Höhe der Schienenoberkanten, und damit im statisch idealen Angriffspunkt übertragen werden.

Das Schienenfahrzeug nach den Fig. 6 und 7 enthält ein an der Querkupplung unbeteiligtes, drittes Drehgestell 61, welches zwischen den beiden Enddrehgestellen 2 und 3 angeordnet ist. Die an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 angeordneten Aggregate 11 und 11a wirken je mit zwei am äusseren Ende des betreffenden Drehgestelles 2 bzw. 3 angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregaten 63 und 64 bzw. 63a und 64a zusammen, welche je aus dem Bereich einer der beiden Ecken des Drehgestellrahmens 5 nach oben, gegen die Drehgestell-Längsmittelebene L sowie gegen die Quermittelebene M geneigt sind, wobei die verlängerten, gedachten Längsachsen jedes Aggregatpaares 63, 64 und 63a, 64a sich im Punkt S¹ schneiden, welcher - in einem Abstand B¹ vom Schnittpunkt S - auf der betreffenden geneigten Ebene E liegt. Die Aggregate 63, 64 und 63a, 64a sind je mit der Kolbenstange 14 am betreffenden Drehgestellrahmen 5, und mit dem Zylinder am Fahrzeugkasten 1 angelenkt. Falls eine Belastung des Fahrzeugkastens 1 durch die relativ kleinen Querkräfte der Aggregate 63, 64 und 63a, 64a in Kauf genommen wird, können die Zylinder der Aggregate 11 und 11a auch am mittleren Drehgestell 61 angelenkt sein.

Die Aggregatpaare 63, 64 und 63a, 64a sind über die Leitungen 51 und 52 bzw. 51a und 52a unter sich, und über die Verbindungsleitungen 23, 24 mit den inneren Aggregaten 11 und 11a gekoppelt. Für die Bemessung der Aggregate gilt die Beziehung:

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XD -

^Flla _ ^B'

^F63 ^{+ F}64 ^F63a ^{+ F}64a

wobei F₆₃, F,., F,- und F,, die für die horizontalen Komponenten der Kolbenkräfte massgeblichen, durch die Neigungswinkel der Aggregate bestimmten Anteile der Kolbenflächen bezeichnen. Die Ausführungen nach den Fig. 3 bis 5 und 6, 7 sind insbesondere für Fahrzeuge geeignet, bei denen es nicht möglich ist, querliegende horizontale Kolben-Zylinder-Aggregäte mit ihren Längsachsen direkt im Bereich der geneigten Ebenen E anzuordnen.

Gemäss Fig. 8 und 9 können die in die Drehgestellenden einzuleitenden ideellen Querkräfte auch je durch zwei dazu parallele, entgegengesetzt gerichtete Querkräfte ersetzt werden. Dazu sind an den inneren Enden der Drehgestelle 2 und 3 je zwei horizontal querliegende Kolben-Zylinder-Aggregate 71 und 72 bzw. 71a und 72a angelenkt, deren Längsachsen in einer EbeneE¹ angeordnet sind, welche die Ebene E in einer durch den Punkt S¹ verlaufenden Geraden schneidet« Die Aggregate 71 und 71a sind je in einem Abstand C vom Punkt S¹ angeordnet und entsprechen in Anordnung und Wirkungsrichtung im wesentlichen den Aggregaten 11 und 11a in Fig. 2, während die Aggregate 72 und 72a je in einem Abstand D vom Punkt S¹ angeordnet und zur Uebertragung einer Querkraft bestimmt sind, welche derjenigen des Aggregates 71 bzw. 71a entgegenwirkt.

Bei dieser Ausführung sind die Kolbenflächen F₇₁ und F₇₂ bzw. F₇, und F p_a der dem gleichen Drehgestellende zugeordneten Aggregate unter sich nach einem Verhältnis bemessen, welches dem Verhältnis der betreffenden Abstände C und D umgekehrt proportional ist. Für die Bemessung aller an den Drehgestellen 2 und 3 angreifenden Aggregate gelten somit die Beziehungen:

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F Γ) F — F F — F _ *71a ₌ ^D *71 *72 ^7Ia ^

— und

^F72 ^F72a ^{C F}12 ^F _i2a ^A'

Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, sind bei dieser Ausführung die Kolbenstangen 13 und 14 einseitig an den Kolben befestigt. Um eine genau synchrone Führung der Drehgestelle 2 und 3 bei jeder Ausdrehbewegung zu gewährleisten, sind die Aggregate 12, 12a, 71, 72, 71a und 72a so bemessen, dass das Verhältnis zwischen der grossen Kolbenfläche und der um den Querschnitt der Kolbenstange verminderten kleinen Kolbenfläche bei allen Aggregaten gleich ist. Dabei sind auch die Kolbenflächen der Ausgleichseinrichtung 37 und der Steuereinrichtung 27 nach diesem Verhältnis bemessen. Entsprechend sind die Aggregate so angeordnet, dass alle den grossen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume unter sich durch die Leitungen 22, 24, 52, 52a und 25, 36, sowie alle den kleinen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume unter sich durch die Leitungen 21, 23, 51, 51a und 25, 35 verbunden sind.

Durch die Aggregate 71 und 72 bzw. 71a und 72a werden somit zwei durch die Punkte S¹ verlaufende ideelle Querkräfte übertragen, welche den Kräften P,, und P,, in Fig. 2 entsprechen. Diese Querkräfte resultieren in beschriebener Weise mit den über die Aggregate 12 und 12a eingeleiteten Querkräften P _ und P,p zu den beiden, durch den Schnittpunkt S verlaufenden, zwischen den Drehgestellen 2 und 3 zu übertragenden ideellen Querkupplungskräften.

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Claims

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Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik? Winterthur Patentansprüche

1 .) Schienenfahrzeug mit Drehgestellen, welche durch eine Querkupplung gekuppelt sind, die im wesentlichen querliegend angeordnete, mit einem Druckmittel beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Aggregate enthält, welche, über Druckleitungen zusammenwirkend, an den einander zugekehrten, inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle angelenkt und - zu deren Drehung in entgegengesetztem Drehsinn je um eine vertikale Achse gegenüber dem Fahrzeugkasten geeignet - mit dem Fahrzeugkasten oder einem dritten Drehgestell verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , dass die an den inneren Enden der zu kuppelnden Drehgestelle (2, 3) angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate (11, lla,· 45, 46, 45a, 46a; 71, 72, 71a, 72a) mit mindestens zwei entsprechend angeordneten, je an einem der einander abgekehrten, äusseren Enden dieser Drehgestelle (2, 3) angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregaten (12, 12a; 63, 64, 63a, 64a) gekoppelt sind, wobei die je dem gleichen Drehgestell (2 bzw. 3) zugeordneten Aggregate(ll, 12$ 45, 46; 63, 64; 71, 72 bzw. lla, 12a; 45a, 46a; 63a, 64a; 71a, 72a) über Verbindungsleitungen (23, 24; 51, 52, 51a, 52a) so zusammenwirken, dass auf die beiden Enden des betreffenden Drehgestelles (2 bzw. 3) entgegengesetzt gerichtete Querkräfte (P-,-,, P-,ρ) bzw. Piτ«» P-JPq) übertragbar sind, und dass ferner die wirksamen Kolbenflächen (F) dieser Aggregate (11; 4 5, 46; 71, 72 und 12; 63, 64 bzw. lla; 4 5a, 46a; 71a, 72a und 12a; 63a, 64a) entsprechend einem Verhältnis bemessen sind, welches im wesentlichen dem Verhältnis der Abstände (A, A¹ und B, B¹) der Uebertragungspunkte dieser Querkräfte (P₁₁? ^Plla und P-^2» ^pi2a^ ^{von der} Q^uermittel^e1:)ene (^M) ^des Fahrzeugkastens (1) umgekehrt proportional ist.

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2. Schienenfahrzeug nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Aggregate (11, 12; 45, 46; 63, 64; 71, 72 und 11a, 12a; 45a, 46a; 63a, 64a; 71a, 72a) so angeordnet sind, dass die VTirkungslinien der je in das gleiche Drehgestell (2 bzw. 3) einzuleitenden Querkräfte (P₁₁, P-. ρ bzw. P..-, , P-, ρ ) ^ⁿ einer vom äusseren nach dem inneren Ende des betreffenden Drehgestells (2bzw. 3) nach unten geneigten Ebene (E) liegen.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Ebene (E) die Quermittelebene (M) des Fahrzeugkastens (1) zumindest annähernd auf der Höhe der Schienenoberkanten schneidet.
4. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der an jedem der zu kuppelnden Drehgestelle (2 bzw. 3) angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate (45, 63, 71 bzw. 45a, 63a, 71a) mit einem am gleichen Drehgestellende angelenkten, zweiten Kolben-Zylinder-Aggregat (46, 64, 72 bzw. 46a, 64a, 72a) zusammenwirkt, wobei diese beiden Aggregate (45, 46; 63, 64; 71, 72 bzw. 45a, 46a; 63a, 64a; 71a, 72a) zur Uebertragung von Komponenten einer ideellen Kraft bestimmt sind, welche der in Grosse und Lage vorbestimmten, in das betreffende Drehgestellende einzuleitenden Querkraft (P₁-Ij P₁₂' ^Plla' ^P12a^ ^entsP^ri^cnt·
5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die am gleichen Drehgestellende angelenkten Kolben-Zylinder-Aggregate (45 und 46, 45a und 46a; 63 und 64, 63a und 64a) mit gegen die Längsmittelebene (L) des Drehgestelles (2, 3) geneigten Längsachsen angeordnet sind, deren Schnittpunkt (S¹) in der geneigten Ebene (E) liegt.
6. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Aggregate mit bei-

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denends aus dem Zylinder vorstehenden Kolbenstangen (13, 14) versehen sind.
7. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kolben-Zylinder-Aggregaten (12, 12a, 71, 72, 71a, 72a) mit einseitig an den Kolben befestigten Kolbenstangen (13, 14) bei allen Aggregaten (12, 12a, 71, 72, 71a, 72a) das Verhältnis zwischen der grossen und der um den Querschnitt der Kolbenstangen (13, 14) verminderten kleinen wirksamen Kolbenfläche gleich ist und dass die Aggregate (12, 12a, 71, 72, 71a, 72a) so angeordnet sind, dass alle den grossen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume und alle den kleinen Kolbenflächen zugeordneten Zylinderräume je unter sich verbunden sind.
8. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Aggregate (11, 12, lla, 12aj 45, 46, 45a, 46a,· 63, 64, 63a, 64aj 71, 72, 71a, 72a) über die sie verbindenden Druckleitungen (21, 22) an eine gemeinsame, als Gleichlaufgerät dienende Steuereinrichtung (27) angschlossen sind, welche zum Konstanthalten der Summe der Drücke in den Druckleitungen (21, 22) bestimmt ist, derart, dass eine Erhöhung des Druckes in der einen Druckleitung (21) eine entsprechende Verringerung des Druckes in der anderen Druckleitung (22) bewirkt.

909837/0477