DE3205613A1 - Gelenksteuerung von vierachsigen schienenfahrzeugen, insbesondere stadtbahnwagen - Google Patents

Description

• Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen,
• insbesondere Stadtbahnwagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen, insbesondere Stadtbahnwagen, bei der zwei voneinander getrennte, aber durch ein Gelenk miteinander verbundene Wagenkästen Uber Sekundärfedern ohne Zwischenschaltung einer Wiege auf jeweils ein Drehgestell aufgelagert sind.
• Es ist bekannt, vierachsige Stadtbahnwagen in der Wagenmitte geteilt auszurühren, wobei die beiden Wagenkästen durch ein Gelenk verbunden werden. Durch den Wegfall des mittleren Drehgestelles werden fflr den Gelenkpunkt besondere Steuermechanismen erforderlich. Diese bestehen aus Hydraulikzylindern, welche im Bereich der Wagenmitte angeordnet sind, wobei die Zylinder gelenkig mit den Ecken eines der Wagenkästen verbunden sind, während die Kolben über Kolbenstangen im Bereich der Längsmittelebene des anderen Wagenkastens angreifen. Diese Hydraulikzylinder werden durch hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten beaufschlagt, welche zu beiden Seiten eines jeden Drehgestelles angeordnet sind. Bei der Fahrt durch einen Gleisbogen wird durch Drehung der Drehgestelle Hydraulikflüss'gkel t aus den Kolben-Zylinder-Einheiten verdrängt und den Hydraulikzylindern zugeführt, welche eine Verdrehung der Wagenkästen zueinander bewirken. ("Gelenksteuerung", Stadtverkehr Heft 5/6, 1975).
• Eine derartige Gelenksteuerung erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand und es hat sich im Betrieb gezeigt, daß zudem ein hoher Wartungsaufwand erforderlich ist. Im Zuge von Einsparungen durch Rationalisierung ist ein derartiger Wartungsaufwand nicht vertretbar.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Wartungsaufwand durch Wegfall der verschleißträchtigen Hydraulik zu senken.
• Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Sekundärfedern als Vollgummifedern oder als querelastische Schraubenfedern ausgebildet sind.
• Durch die Vollgummi- oder querelastische Schraubenfedern wird beim Einlauf des Drehgestelles in einen Gleisbogen der Wagenkasten mitgedreht und knickt im Gelenk so weit aus bis dies durch die rückstellenden Kräfte der Sekundärfederung des nachlaufenden Drehgestelles begrenzt wird. Die Verwendung von Vollgummi-oder querelastischen Schraubenfedern macht die Gelenksteuerung absolut wartungsfrei und ist zudem in der Beschaffung billig.
• Ein Ausführungabeispiel und ein schematischer Bewegungsablauf ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Drehgestell mit Voilgunlmifeder als Sekundärfeder Fig. 2 Schnitt II-II durch die Sekundärfederung mit Begrenzungsanschlägen Fig. 3 Stellung von Wagenkästen bei Geradeausfahrt Fig. 4 Stellung von Wagenkästen bei Einfahrt in einen Gleisbogen Fig. 5 Stellung von Wagenkästen bei Fahrt im Gleisbogen.
• Ein Ausführungsbeispiel für eine Gelenksteuerung mit Vollgummi federung als Sekundärfeder ist in Fig. 1 dargestellt. Zwischen einem Drehgestellrahmen 1 und einem Wagenkasten 2 ist als Sekundärfederung eine Vollgummifeder 3 angeordnet. Dabei ist Felge 4 der Vollgummifeder 3 über Zapfen 5 drehfest mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden und die zweite Feltre 6 ist über zweite Zapfen 7 drehfest mit dem Wagenkasten 2 verbunden. Durch die drehfeste Verbindung der Vollgummifeder 9 mit Drehgestellrahmen 1 und Wagenkasten 2 wird der letztere beim Einlaufen des Drehgestelles in einen Gleisbogen im Sinne der Drehrichtung des Drehgestelles so weit mitgenommen, wie es die Rückstellkraft der Feder zuläßt. Um beim Versagen der Vollgummifeder 3 ein zu starkes Ausschwenken des Drehgestelles zu verhindern, sind Gummipuffer 8 vorgesehen, welche unter Einhaltung eines Spiels mit Begrenzungsanschlägen 9 zusammenwirken, die fest mit dem Wagenkasten 2 verbunden sind. Die Gummipuffer 8 sind über Konsolbleche 10 fest mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden. Beim Versagen der Vollgummifeder 5 wird durch die Gunlmiruffer 8 und die Begrenzungsanschläge 9 eine unzulässige Ausdrehung des Wagenkastens 2 gegenüber dem Drehgestell vermieden. Als alternative Lösung zur Vollgummifeder 3 sind auch querelastische Schraubenfedern anwendbar.
• Einen Schnitt II-II zeigt Fig. 2. Die mit dem Drehgestellrahmen 1 über Konsolbleche 10 fest verbundenen Gummipuffer 8 stehen mit Spiel W Begrenzungsanschlägen 9 gegenüber, welche starr am Wagenkasten 2 befestigt sind. Ebenfalls fest mit dem Wagenkasten 2 verbunden sind die zweite Felge 6 der kreisförmig gestalteten Vollgummifeder 3. Zur Begrenzung der seitlichen Bewegung zwischen Wagenkasten 2 und dem Drehgestell sind zweite Gummipuffer 11 vorgesehen, welche fest mit dem Konsolblech 10 verbunden sind, das wiederum Bestandteil des Drehgestellrahmens 1 ist.
• Die Funktion der erfindungsgemäßen Gelenksteuerung ist in den Fig. 3 bis 5 veranschaulicht.
• Fig. 3 gibt die Stellung der Drehgestelle und der Wagenkästen 2 und 2a in Geradeausfahrt wieder. Die Pfeilrichtung verdeutlicht die Fahrtrichtung. Die Wagenkästen 2 und 2a sind mittig durch ein Gelenk 12 verbunden, um bei Kurvenfahrt dem Kurvenverlauf folgen zu können, ohne das zulässige Lichtraumprofil zu überschreiten.
• Fig. 4 zeigt die Wagenkästen 2 und 2a bei der Einfahrt in einen Gleisbogen. Das vordere Drehgestell 13a folgt bereits dem Verlauf des Gleisbogens und versucht über die Vollgummifedern 3a und 3b den vorderen Wagenkasten 2a mitzudrehen. Die Drehung des vorderen Wagenkastens 2a überträgt sich über das Gelenk 12 auf den hinteren Wagenkasten 2. Die Verdrehung des hinteren Wagenkastens 2 löst in den Vollgummifedern 3c und nd Rückstellkräfte aus, welche im Gelenk 12 auf den vorderen Wagenkasten 2a übertragen werden und von diesem in die Vollgummifedern 3a und 3b eingeleitet werden.Da die Vollgummifedern 3a bis 3d gleiche Ausführung aufweisen, stellen sich die Verdrehwinkel beider Wagenkästen 2 und 2a so aufeinander ein, daß zwischen den Verdrehkräften aus den Vollgummifedern 3a und 3b sowie den induzierten Rückstellkräften aus den Vollgummiredern 3c und 3d Kräftegleichgewicht hergestellt ist. Dies ist der Fall, wenn beide Wagenkästen um den gleichen Winkels zum Drehgestell verdreht sind, wobei einem halben Drehwinkel ? des Drehgestells 13a entspricht.
• Wenn beide Drehgestelle 13a und 13b nach Fig. 5 voll im Gleisbogen laufen, so haben sich beide um den gleichen Winkel S gedreht, so daß zwischen den Vollgummifedern 3a und 3b des Drehgestelles 13a und den Vollgummifedern 3c und 3d des Drehgestelles 13b keine Kräfte wirksam sind. Der VerdrehwinkeloC der Wagenkästen 2 und 2a zu dem Drehgestell 13b bzw. 13a ist Null, der Winkel f entspricht dem Ausschlag der Drehgestelle 13a und 13b.
• Bei Stellung der Wagenkästen 2 und 2a nach den Fig. 3 und 5 werden diese durch die Vollgummifedern 3a bis 3d in stabiler Gleichgewichtslage gehalten. Dieses Verhalten wird noch durch die Lagerreibung im Gelenk 12 und durch mögliche Stabilisierungsdämpfer, welche nicht näher ausgeführt sind, unterstützt.

Claims (1)

1. Patentanspruch Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen, insbesondere Stadtbahnwagen, bei der zwei voneinander getrennte, aber durch ein Gelenk miteinander verbundene Wagenkästen über Sekundärfedern ohne Zwischenschaltung einer Wiege auf Jeweils ein Drehgestell aufgelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfedern als Vollgummifedern (3) oder als querelastische Schraubenfedern ausgebildet sind.