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Steuervorrichtung für Fahrzeuge, ins-
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besondere Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung
für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, zum insbesondere fahrtrichtungsabhängigen
Verstellen wenigstens einer wenigstens einem ggfs. lenkbaren Fahrzeugrad zugeordneten,
wenigstens eine vertikale Achskomponente aufweisenden Schwenkachse in Fahrzeuglängsrichtung.
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Eine derartige Steuervorrichtung ist aus der sich mit lenkbarem Einzelrädern
von Schienenfahrzeugen befassenden DE-OS 31 11 087 bekannt. Die bekannte Steuervorrichtung
gemäß Fig. 4 dieser DE-OS benötigt zum Verstellen der Schwenkachse in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Fahrzeugrades Fremdenergie, die von einem Fahrtrichtungssensor
gesteuert einem Stellantrieb zum Verstellen der in einer in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden, vertikalen Ebene schwenkbar angeordneten Schwenkachse zuzuführen ist.
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Diese Steuervorrichtung ist jedoch nur bei vorhandener Fremdenergie
betriebsfähig, bei Ausfall dieser Fremdenergie fällt auch die Steuervorrichtung
aus und es können sich kritische Fahrzustände für das Schienenfahrzeug ergeben.
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Weiterhin ist die bekannte Steuervorrichtung nur für nicht angetriebene
Fahrzeugräder geeignet, bei angetriebenen Fahrzeugrädern kann die Steuervorrichtung
ungünstige Lagen der Schwenkachse einsteuern.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, welche zumindest den ersterwähnten Mangel der bekannten
Steueryorrichtung
vermeidet, welche also nicht durch Unterbrechungen
von irgendwelchen Energieversorgungen ausfallen kann.
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Diese Aufgabewird für eine Steuervorrichtung der erwähnten Art dadurch
gelöst, daß die Steuervorrichtung hilfskraftfrei ausschließlich in- Abhängigkeit
von bei Fahrbewegungen des Fahrzeuges auftretenden Kräften und/oder Bewegungen betätigbar
ausgebildet ist. Die Steuervorrichtung arbeitet somit nur in Abhängigkeit von Kräften
und/oder Bewegungen, welche bei Fahrbewegungen des Fahrzeuges zwangsweise auftreten
und nicht ausfallen können; ein Ausfallen der Steuervorrichtung durch Ausfall einer
Energieversorgung ist damit ausgeschlossen.
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In den Unteransprüchen sind nach der weiteren Erfindung vorteilhafte
Möglichkeit zum Ausgestalten einer-nach der Erfindung ausgebildeten Steuervorrichtung
aufgezeigt.
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In den Zeichnungen Fig. 1 - 3 wird der an sich bekannte Zweck der
Steuervorrichtung erläutert; die Fig. 4 - 11 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele
für die Steuervorrichtung.
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Bei insbesondere auf Schienen geführten Fahrzeugen ist es allgemein
üblich, die einer Fahrzeug-Querebene zugeordneten, beiden Fahrzeugräder zu einem
starren Radsatz zusammenzufassen; mehrere solcher Radsätze können weiterhin zu einem
Drehgestell zusammengefaßt sein. Abweichend hiervon ist es jedoch auch insbesondere
aus der bereits erwähnten DE-OS 31 11 087 bekannt, die beiden, erwähnten Fahrzeugräder
nicht zu einem Radsatz zusammenzufassen, sondern getrennt voneinander und einzelbeweglich
als sogenannte Einzel- oder Losräder auszubilden und zu lagern. Es ist weiterhin
bekannt, die Einzelräder, Radsätze oder Drehgestelle um zumindest eine Vertikalkomponente
au-fweisende
Schwenkachsen, zumeist rein vertikal verlaufenden Drehachsen,
bei Drehgestellen auch Königszapfen genannt, drehbar am Fahrzeugrahmen anzulenken.
Bei derartigen Anlenkungen ist es schließlich auch bereits bekannt, Lenkvorrichtungen
für die Fahrzeugräder, Radsätze oder Drehgestelle vorzusehen, welche in Abhängigkeit
von weiteren Fahrzeugrädern, Radsätzen oder Drehgestellen oder von Bewegungen der
Schienenfahrzeug-Kupplungsorgane die Drehbewegungen um die erwähnte Schwenkachse
steuern derart, daß sich ein vorteilhafter, ruhigerGeradeaus- und Kurvenlauf des
Schienenfahrzeuges bei möglichster Schonung der Fahrzeugräder und der Schienen ergibt.
Die nachfolgenden Erläuterungen erfolgen anhand eines vorzugsweise lenkbaren Einzelrades,
die Erläuterungen sind jedoch ohne weiteres auch auf entsprechende Radsatz bzw.
Drehgestell anlenkungen übertragbar.
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Bei Fahrzeugen kann es. zweckmäßig sein, die Schwenkachse 1 für ein
Fahrzeugrad 2 so anzuordnen, daß ihre Verlängerung die Radaufstandsebene bzw. Fahrbahn
3 nicht im Radaufstandspunkt A, sondern einem davon in einer gewissen Entfernung
liegenden Punkt P schneidet, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Die Schwenkachse
kann dabei gemäß Figur 1 senkrecht-oder gemäß Figur 2 zur Senkrechten geneigt verlaufen.
Am Radumfang wirkt im Radaufstandpunkt A eine Reibkraft R. Bei einem nicht angetriebenen
Fahrzeugrad 2 in Fahrtrichtung F2 wirkt gemäß Figur 1 die Reibkraft R1, bei entgegengesetzter
Fahrtrichtung in Pfeilrichtung F1 die entgegengesetzt gerichtete Reibkraft- R2 Für
die Fahrtrichtung F2 ist das Fahrzeugrad 2 gemäß Figur 1 als nachlaufendes Fahrzeugrad.
für die Fahrtrichtung F1 als vorlaufendes Fahrzeugrad zu bezeichnen. Bei den Anordnungen
nach Figur 1 und 2 ist die Schwenkachse 1 jeweils in nicht näher zu erläuternder
Weise drehbar an Lagerstellen 4 und 5 am nicht gezeigten Fahrzeugrahmen gelagert.
Wie in der eine schematische Aufsicht darstellenden Figur 3 angedeutet, können an
der Schwenkachse 1 vom Fahrzeugrahmen über die Laqerstellen 4, 5 Querkräfte 0 einqleitet
werden, welchen
die am Radaufstandspunkt A am Fahrzeugrad 2 angreifenden
Kräfte Q' entgegenwirken. Unter den Querkräften Q und Q' steuert das Fahrzeugrad
2 bei Fahrtrichtung F1 in eine Richtung, bei der das Fahrzeug der Richtung der Querkräfte
Q entgegendreht, während es bei entgegengesetzter Fahrtrichtung in Richtung dieser
Querkräfte Q steuert.
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Ein übersteuern kann durch geeignete Federung oder ersatzweise Pendelaufhängung
des Fahrzeuges,die die gleiche Wirkung wie eine Feder hat, vermieden werden.
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Für bestimmte Betriebsverhältnisse, z.B. dem Wechsel vom bremsenden
zum antreibenden Fahrzeugrad oder bei Fahrtrichtungswechsel kann es zweckmäßig sein,
die Lage der Schwenkachse 1 automatisch zu verändern. Diese Veränderung kann in
Abhängigkeit von der am Umfang des Fahrzeugrades 2 wirkenden Reibkraft R und/oder
der Querkräfte Q Jnd/oder Drehbewegungen des Fahrzeugrades 2 um die Schwenkachse
1, wie später zu Figur 7 beschrieben, und/oder die Drehbew wegung des Fahrzeugrades
2 um seine in Figur 1-3 mit 6 bezeichnete Achse erfolgen. Das Grundprinzip der automatischen
Anpassung der Lage der Schwenkachse 1;bezogen zur Lage der Achse 6;besteht darin,
das Fahrzeugrad 2 relativ zum Fahrzeugrahmen verschieblich anzuordnen und durch
geeignete Koppelglieder mit mindesten einem Lager für die Schwenkachse 1 so zu verbinden,
daß die Verschiebung des Fahrzeugrades 2 aufgrund der an diesem angreifenden Kräfte
über die Koppel glieder mindestens eine Lagerstelle für die Schwenkachse 1 so verschiebt,
daß die gewünschte Änderung der Relativlage der beiden Achsen 1 und 6 zueinander
erfolgt. Dabei kann es je nach Fahrzeugauslegung vorteilhaft sein, wenn für das
Fahrzeugrad jeweils selbsttätig ein Nachlauf oder ein Vorlauf eingestellt wird,
wobei beim Wechsel vom mitlaufenden zum angetriebenen Rad oder bei Fahrtrichtungswechsel
jeweils eine Umstellung der Achsenlagen erfolgen muß. Diese Umstellung soll gemäß
dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches hilfskraftfrei ausschließlich in Abhängigkeit
von bei den Fahrbewegungen des Fahrzeuges auftretenden Kräften und/oder Bewegungen
erfolgen,
konstruktive sind hierzu viele Wege möglich, wovon einige nachfolgend in Ausführungsbeispielen
erläutert werden, ohne jedoch andere Ausbildungsmöglichkeiten auszuschließen.
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Bei der Anordnung nach Figur 4 schneiden sich die Achse 6 des Fahrzeugrades
2 und die Schwenkachse 1, an welcher die Achse 6 gehalten ist. Die Schwenkachse
1 erstreckt sich zur Vertikalen geneigt schräg nach oben und ist mittels zur Achse
6 parallelen Drehachsen 7 und 8 an einer unteren Lagerstelle 4 und einer oberen
Lagerstelle 5 gehalten. Die Lagerstelle 4 ist in Längsrichtung des Fahrzeuges verschieblich
am Fahrzeugrahmen gehalten, die Schwenkachse 1 durchsetzt diese untere Lagerstelle
4 längsverschieblich.
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Die obere Lagerstelle 5 hält mittels der Drehachse 8 die Schwenkachse
1 in einer vertikalen Längsebene des im übrigen nicht dargestellten Schienenfahrzeuges
an dessen Fahrzeugrahmen 9 schwenkbar fest. Bei Fahrtrichtung F1 hält die Reibkraft
R2 das Fahrzeugrad 2 und die Schwenkachse 1 in den dargestellten Lagen, das Fahrzeugrad
2 ist. also nachlaufend. Bei umgekehrter Fahrtrichtung F2 verlagert sich das Fahrzeugrad
2 unter der Kraft der Reibkraft R1 relativ zum Fahrzeugrahmen 9 nach rechts und
wird somit vom vorzum nachlaufenden Rad. Die jeweiligen Endstellungen der Schräglage
der Schwenkachse 1 können dabei durch nicht dargestellte, mit der Lagerstelle 4
zusammenwirkende Anschläge am Fahrzeugrahmen bestimmt sein. Falls das Fahrzeugrad
2 kein Laufrad, wie vorstehend vorausgesetzt, ist, sondern ein angetriebenes Fahrzeugrad,
so stimmen die Fahrtrichtung und die Richtung der Reibkraft Jeweils überein, dieSchwenkachse-l
stellt das Fahrzeugrad 2 in diesem Fall jeweils in die vorlaufende Lage ein.
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Bei der Ausführung nach Figur 5, nach welcher sich die Schwenkachse
1 ebenfalls schwenkbar in einer vertikalen Längsebene des Fahrzeuges befindet und
sich schräg nach oben erstreckt, ist die untere Lagerstelle 4, wie zur Figur 4 beschrieben,
um eine bestimmte Wegstrecke WK horizontal verschieblich zum Fahrzeugrahmen 9. Die
obere Lagerstel-
le 5' ist um eine wesentlich größere Wegstrecke
WG relativ zum Fahrzeugrahmen verschieblich, sie ist an einem längsverschieblichen
Hebel 10 etwa mittig angelenkt. Das eine Ende des Hebels 10 ist mittels eines Pendelhebels
11 gegen den Fahrzeugrahmen 9 abgestützt, das andere Ende des Hebels 10 ist an einem
Obefsetzungshebel 12 angelenkt. Der Pendelhebel 11 und der Obersetzungshebel 12
erstrecken sich etwa parallel zur Schwenkachse 1 schräg nach abwärts. Der Obersetzungshebel
12 ist in seinen mittleren Bereich schwenkbar am Fahrzeugrahmen 9 und an seinem
unteren Ende über einen horizontalen, längsverschieblichen Hebel 13 am unteren Ende
eines weiteren Obersetzungshebels 14, der ebenfalls parallel zur Schwenkachse 1
nach aufwärts verläuft, angelenkt. Der Obersetzungshebel 14 ist in seinem mittleren
Bereich am Fahrzeugrahmen 9 und an seinem oberen Ende an einem weiteren waagrechten,
längsverschieblichen Hebel 15 angelenkt; das andere Ende des Hebels 15 steht in
gelenkiger Verbindung mit der Lagerstelle a Die Hebel 11 bis 15 bilden ein Ubersetzungsgestänge
16, welches kleine Wegverschiebungen der Lagerstelle 4 relativ zum Fahrzeugrallmen
9 in große Wegverschiebungen der Lagerstelle 5' übersetzt.
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Greift an nicht angetriebenen -Fahrzeugrad 2 gemäß Figur 4 bei Fahrtrichtung
F2 eine Reibkraft R1 an, so kann sich das Fahrzeugrad- 2 aus seiner dargestellten,
nachlaufenden Lage vermittels des Obersetzungsgestänges 16 selbsttätig in eine vorlaufende
Lage umstellen. Ausgehend von den Voraussetzungen nach Figur 4 übt die Schwenkachse
1 über die Lagerstelle 4 eine nach rechts gerichtete Druckkraft auf das obere Ende
des Obersetzungshebels 14 aus, welcher sich dementsprechend im Uhrzeigersinn zu
drehen sucht und dabei den Obersetzungshebel 12 mitnimmt. Der Obersetzungshebel
12 verstellt dabei den Hebel 10 um eine wesentlich größere Wegstrecke nach rechts,
als sich der Hebel 15 verschiebt; die Schwenkachse 1 wird dabei unter Durchgang
durch eine vertikale Mittelstellung in ihre entgegengesetzte Drehlage gedreht, das
Fahrzeugrad 2 gelangt also in seine vorlaufende Stellung. Bei angetriebenem Fahrzeugrad
2 sind
Fahrtrichtung und Reibrichtung gleichgerichtet, das Obersetzungsgestänge
16 stellt demgemäß das angetriebene Fahrzeugrad 2 stets in seine nachlaufende Stellung
ein.
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Bei entsprechender änderung der Ubersetzungsverhältnisse am Obersetzungsgestänge
16 ist erreichbar, daß ein nicht angetriebenes Fahrzeugrad stets in die nachlaufende,
ein angetriebenes Fahrzeugrad dagegen in die vorlaufende Stellung eingestellt wird.
Das Obersetzungsgetriebe 16 kann vielfältige Abwandlungen hinsichtlich seines Obersetzungsverhältnisses
und seines Aufbaues erfahren, insbesondere können die Hebel 13 und 15 und ggfs.
auch 10 entfallen, wenn die restlichen Hebel unmittelbar an den entsprechenden Stellen
aneinander angelenkt werden. Weiterhin kann sich der Hebel 14, bezogen auf die Lagerstelle
4, nach oben erstreckend angeordnet werden, der Obersetzungshebel 12 ist dabei entsprechend
zu kürzen.
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Bei der Ausführung nach Figur 6 ist das Fahrzeugrad 2 mittels einer
Gleitsteinführung längsverschieblich am Fahrzeugrahmen gehalten. Das Fahrzeugrad
2 ist dabei an einem Radhalter 17 gelagert, der mittels der Gleitsteinführung 18
am Fahrzeugrahmen 19 geführt ist. Der Fahrzeugrahmen 19 weist einen vertikalen,
zylindrischen Gleitstein 20 auf, der in eine sich im wesentlichen in FahrzeuglänQsrichtung
erstreckende, schlitzartige und die Achse 6 des Fahrzeugrades 2 überkreuzende Gleitsteinnut
20 am Radhalter 17 eingreift. Aus der eine Aufsicht auf die Gleitsteinnut 21 zeigenden
Figur 6b ist ersichtlich, daß die Enden der Gleitsteinnut 21 dem zylindrischen Umfang
des Gleitsteines 20 angePaßtabgerundet sind. Der Radhalter 17 ist somit um die Länge
der Gleitsteinnut 21 relativ zum Fahrzeugrahmen 19 verschieblich. Es ist offensichtlich,
daß die am Fahrzeugrad 2 angreifende Reibkraft den Radhalter 17 relativ zum Fahrzeugrahmen
19 stets bis in eine Endstellung zu verschieben versucht, in welcher der Gleitstein
20 an einer stirnseitigen Begrenzung der Gleitsteinnut 21 anliegt, derart, da-3
bei nicht angetriebenem Fahrzeugrad 2 sich
letzteres -in einer
nachlaufenden, bei angetriebenem Fahrzeugrad 2 dagegen in einer vorlaufenden Stellung
befindet.
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Vermittels der nicht dargestellten Lenksteuerung kann zuzusätzlich
eine Drehung des Radhalters 17 um die Achse des Gleitsteines 20 erfolgen.
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Falls für das Fahrzeugrad 2 nicht nur eine Vor- bzw. Nachlaufsteuerung
und ggfs. eine Längssteuerung, sondern zusätzlich eine Querverschiebungsmöglichkeit
vorgesehen sein soll, kann die Gleitsteinführung 18 nach Figur 6 zusätzlich zur
Gleitsteinnut 21 eine weitere, die Gleitsteinnut 21 rechtwinklig kreuzende, weitere
Gleitsteinnut 22 vorgesehen sein; die Obergänge zwischen den beiden Gleitsteinnuten
21 und 22 sind dabei zum Schaffen eines freien Spiel raumes 23 für den Gleitstein
20 gut auszurunden. In Figur 7 ist eine derartige Steuervorrichtung in Seitenansicht
und Aufsicht schematisch dargestellt. Bei der Ausführung nach Figur 7 ist also der
Radhalter 17 in von dem in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Endlagen abweichenden
Lagenzusätzlich querverschiebbar. Die Möglichkeiten einer kombinierten Längs- und
Querverschiebung ist dabei durch die Gestaltung des Spiel raumes 23 bestimmbar.
Soll die Endstellung des Radhalters 17 in Längsrichtung nur dann einstellbar sein,
wenn das Fahrzeugrad 1 geradeaus rollt oder entsprechend kleine Drehwinkel um den
als Schwenkachse dienenden, zylindrischen Gleitstein 20 ausführt, dann ist 19 -es
zweckmäßig, am Fahrzeugrahmenientsprechend positionierte Anschläge 24 fest anzubringen,
welche sich gemäß Figur 7 in Fahrzeuglängsrichtung zueinander versetzt beiderseits
des Gleitsteines 20 befindet. Der Radhalter 27 ist mit beiderseits auskragenden
Armen 25 versehen, welche zwischen jeweils zwei in Fahrzeugl ängsrichtung einander
gegenüberstehende Anschläge 24 mit Spiel eingreifen. Beim Oberschreiten des vorgesehenen
Drehwinkels des Fahrzeugrades 2 um die Schwenkachse 1 bzw. den Gleitstein 20 schlägt
wenigstens einer der Arme 25 an einem Anschlag 24 an und verlagert damit den Radhalter
17 bei weiterer, erzwungener Drehung des Fahrzeugrades 2 entgegen der Reibkraft
derart, daß
- beispielsweise durch eine Querkraft - ein Querverlagerung
des Radhalters 17 aus der neuen, beispielsweise mittleren Lage ermöglicht ist.
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Anstelle einer Querverschiebung des Radhalters 17 ist es auch möglich,
bei Anordnungen ähnlich denjenigen nach Figur 4 oder 5 eine Querneigung der Schwenkachse
zu steuern.
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Um die Spurweite zweier nebeneinander angeordneter Fahrzeugräder einzuhalten,
ist es zweckmäßig, die Radhalter 17 bzw. beweglichen Schwenkachsen untereinander
so zu koppeln, daß beide, einer Querebene des Fahrzeugrades zugeordnete Fahrzeugräder
stets die gleiche Querverschiebung ausführen.
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Die Anordnung nach Figur 8, welche eine weitere Ausführungsform in
Seitenansicht und Aufsicht schematisch verdeutlicht, entspricht im wesentlichen
den Anordnungen nach Figur 6 und 7, wobei jedoch der Gleitstein 20 in Fahrzeuglängsrichtung
langgestreckt und quer hierzu schmal ausgebildet ist Und die Gleitsteinnut 22 eine
in Aufsicht ovale oder rautenähnliche, die Achse 6 des Fahrzeugrades 2 überkreuzende
Form aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich durch die am Fahrzeugrad
2 angreifende Reibkraft bei nicht angetriebenem Fahrzeugrad eine nachlaufende, bei
angetriebenem Fahrzeugrad eine vorlaufende Radeinstellung, wobei in den Gleitstein-Endstellungen
begrenzte Drehbewegungen zwischen Gleitstein 20 und damit Fahrzeugrahmen und dem
Radhalter 17, außerhalb dieser Endstellungen zusätzlich Querverschiebungen des Radhalters
17 relativ zum Fahrzeugrahmen möglich sind.
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Soll bei nicht angetriebenem Fahrzeugrad 2 ein Vorlauf, bei angetriebenem
Fahrzeugrad ein Nachlauf selbsttätig eingestellt werden, so ist es zweckmäßig, die
Anordnung von Gleitstein und Gleitsteinnut gemäß Figur 8 zu vertauschen, wie es
in Figur 9 dargestellt ist: Die wiederum in Aufsicht ovale oder rautenartige Gleitsteinnut
22 befindet sich dabei im Fahrzeugrahmen 19, während der wiederum schmal und lang
ausgebildete Gleitstein 20 am Radhalter 17 gehalten ist.
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Bei nicht angetriebenem Fahrzeugrad befindet sich der Gleitstein 17
unter der auf das Fahrzeugrad 2 einwirkenden Reibkraft zumindest bei Geradeausfahrt
in Anlage am rückwärtigen Ende der Gleitsteinnut 22, der Radhalter 17 wird also
vom Fahrzeugrahmen 19 geschoben und nicht gemäß Figur 8 gezogen, wodurch sich der
Radvorlauf ergibt. Im übrigen ist das Fahrzeugrad 2 nach Figur 9 ebenso wie dasjenige
nach Figur 8 begrenzt lenkbar und außerhalb der Endstellungen des Gleitsteines 20
in der Gleitsteinnut 22 seitlich versetzbar.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 10 ist der Radhalter 17 dreiteilig
mit den Radhalterteilen 26, 27 und 28 ausgebildet. Das oberste, erste Radhalterteil
26 ist mittels einer Gleitsteinführung 18 um große Wegstrecken WG längsverschieblich,
jedoch undrehbar im Fahrzeugrahmen 19 gelagert. Das zweite, mittlere Radhalterteil
27 ist mittels einer die Schwenkachse 1 beinhaltenden, einen vertikalen Drehbolzen
29 aufweisenden Drehlagerung am ersten Radhal terteil 26 gelagert, und am mittleren,
zweiten Radhalterteil 27 ist das untere, dritte Radhalterteil 28 mittels einer weiteren
Gleitsteinführung 18' um kleine Wegstrecken WK relativ zum Radhalterteil 27 verschieblich
und undrehbar geführt. Das Fahrzeugrad 2 ist im dritten Radhalterteil 28 gelagert.
Der dritte Radhalterteil 28 steht über ein über setzungsgestänge 16 mit dem ersten
Radhalterteil 26 derart in Verbindung, daß eine kleine Verschiebung zwischen den
beiden Radhalterteilen 27 und 28 eine große Verschiebung zwischen dem Fahrzeugrahmen
19 und dem Radhalterteil 26 ergibt. Das Obersetzungsgestänge 16 ist ähnlich demjenigen
nach Figur 5 ausgebildet und auch mit dessen Bezugszahlen versehen, wobei lediglich
der Pendelhebel 11 entfällt.
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Die auf das Fahrzeugrad 2 einwirkenden Reibkräfte steuern bei kleiner
Verschiebung des Radhalterteils 28 und entsprechend großer, gleichgerichteter Verschiebung
des Radhalterteils 26 entsprechend zu Figur 5 bei nichtangetriebenem Fahrzeugrad
2 einen Vorlauf, bei angetriebenem Fahrzeugrad 2 dagegen einen Nachlauf ein. Selbstverständlich
sind, ebenso wie zur Figur 5 beschrieben, änderungen des Obersetzungsgestänges sowohl
hinsichtlich dessen Funktion
wie hinsichtlich dessen Aufbau möglich,
insbesondere kann durch entsprechende linderung der Obersetzungshebel 12 und 14
das Steuerungsverhalten des Obersetzungsgestänges umgekehrt, also bei nicht angetriebenem
Fahrzeugrad 2 eine Nachlaufeinsteuerung, und/oder unter Entfall beispielsweise der
Hebel 10, 13 und/oder 15 eine unmittelbare Anlenkung der Obersetzungshebel 12 und/oder
14 an den Radhalterteilen 26 bzw. 28 und aneinander erreicht werden.
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Gemäß Figur 11 ist es weiterhin möglich die Steuervorrichtung in Abhängigkeit
von der Drehbewegung des Fahrzeugrades 2 zu bewirken. Gemäß der eine Seitenansicht
und eine Aufsicht auf eine Steuervorrichtung schematisch darstellenden Figur 11
trägt das Fahrzeugrad 2 radial versetzt zu seiner Achse 6 einen beispielsweise bolzenartigen
Vorsprung 30, der über ein Klinken-Hebelgetriebe 31 einen Verstellhebel 32 für die
in Figur 11 nicht dargestellte Schwenkachse je nach Drehrichtung des Fahrzeugrades
2 in einer der Richtungen des Pfeiles B verstellt. Das Klinken-Hebelgetriebe 31
weist an einem kreisausschnittförmigem Hebelteil 33 zwei drehbar gelagerte Klinken
34 und 35 auf, welche durch Federn 36 radial nach außen über den radialen Umfangsabschnitt
des Hebelteiles 33 hinausgedrückt werden. Das Hebelteil 33 ist um eine zur Achse
6 senkrecht verlaufende Achse 37 derart drehbar gelagert, -daß die Enden der Klinken
34 und 35 in die Belegungsbahn des Vorsprunges 30 greifen. Der Verstellhebel 32
ist drehfest mit dem Hebelteil 33 verbunden.
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Bei Drehung des Fahrzeugrades 2 beispielsweise in Pfeilrichtung D
bewegt sich in Aufsicht der Vorsprung 30 nach rechts, gelangt dabei zur Anlage an
der Klinke 34 und verdreht über diese das Hebelteil 33 und damit auch den Verstellhebel
32 im Uhrzeigersinn um die Achse 37, wodurch die nicht dargestellte Schwenkachse
relativ zum Fahrzeugrahmen entgegen der Fahrtrichtung zurückverstellt wird, das
Fahrzeugrad also in eine Nachlaufposition gelangt. Bei weiterer Drehung des Fahrzeugrades
2 gelangt der Vorsprung 30 außer Eingriff zur sich aus seiner Bewegungsbahn herausdrehenden
Klinke 34, die Verstellung der Schwenkachse wird
damit beendet.
Nach nahezu einer Umdrehung des Fahrzeug rades schlägt der Vorspung 30 an der Klinke
35 an und drückt letztere entgegen der Kraft ihrer Feder 36 in den Bereich des Hebelteiles
33 zurück, eine Drehung des Hebelteiles 33 bzw. des Verstellhebels 32 erfolgt dabei
nicht.
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Bei umgekehrter Fahrtrichtung des Fahrzeuges und damit Drehrichtung
des Fahrzeugrades 2 spielen sich entsprechende Vorgänge ab, wobei lediglich die
Funktionsweisen der beiden Klinken 34 und 35 vertauscht sind und demgemäß das Hebelteil
33 mit dem Verstellhebel 32 entgegen dem Uhrzeigersinn zur der neuen Fahrtrichtung
entsprechenden Nachlauf Einstellung der Schwenkachse verdreht werden. Die Schwenkachse
kann über geeignete Zwischenglieder am Verstellhebel 32 angekoppelt sein.
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Es wurde vorstehend bereits erwähnt, daß für querverschiebliche gelagerte
Fahrzeugräder eine Koppelung zweckmäßig ist, die deren Abstand konstant hält, die
Koppelgliederkönnen dabei ähnlich den bekannte Spurstangen ausgebildet sein.
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Bei allen Ausführungsformen der Steuervorrichtung ist es weiterhin
zweckmäßig, eine Koppelung vorzusehen, die sicherstellt, daß die Längsverschiebung
der beiden einer Fahrzeug-Querebene zugeordneten Fahrzeugräder gleichzeitig erfolgt.
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Hierzu eignet sich boispielsweise eine Torsionswelle quer zum Fahrzeug
mit zwei Hebeln, die an den längsverschieblichen Teilen angelenkt sind, so daß jede
Längsverschiebung einen entsprechenden Drehwinkel der Torsionswelle bewirkt und
somit bei Verschiebung eines Fahrzeugrades die gleiche Längsverschiebung des diesem
benachbarten Fahrzeugrades erzwingt; selbstverständlich sind Abwandlungen der Koppelungseinrichtung
möglich, beispielsweise können hierzu geeignete Steliglieder vorgesehen werden.
Aus konstruktiven Gründen kann es zweckmäßig sein, Ausführungsformen der Steuervorrichtung
der vorstehend beschriebenen oder anderen Bauart zu kombinieren, beispielsweise
mit Neigungsänderungen der Schwenkachse und mit Verschiebungen der Schwenkachse
arbeitende Steuervorrichtungen zu einer gemeinsamen Steuervorrichtung für ein Fahrzeugrad
zu kombi-
nieren. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Neigungen
und/oder Verschiebungen der Schwenkachse in Fahrzeug-Querrichtung mit solchen in
Längsrichtung zu kombinieren, wie es beispielsweise bei den Schwenkachs-Steuer-vorrichtungen
nach Figur-7, 8 oder 9 ohne weiteres realisierbar ist. Es ist zu erwähnen, daß die
Anschläge 24 und Arme 25 nach Figur 7 selbstverständlich auch bei den Anordnungen
nach Figur 8 oder 9 möglich sind, in Abänderung hierzu kann jeweils auch nur ein
einziger, auskragender Arm 25 vorgesehen sein, der zwischen zwei Anschläge 24 mit
Spiel eingreift. Schließlich ist noch erwähnenswert, daß die Auskragrichtung des
bzw. der Arme 25 im einer Horizontal ebene quer, schräg oder parallel zur Fahrzeuglängsrichtung
beliebig wählbar ist, lediglich die Anschläge 24 müssen der jeweiligen Armlage angepaßt
werden. Es ist besonders hervorzuheben, daß Kombinationen von Steuervorrichtungen
entsprechend oder ähnlich derjenigen nach Figur 7 und/oder 11 mit andersartigen
Steuervorrichtungen, beispielsweise nach Figur 4, 5 und/oder 10 möglich sind. Es
kann zweckmäßig sein, die Verschiebungen der Schwenkachsen 1 nicht nur zweier in
Fahrzeug-Querrichtung benachbarter, sondern.auch zweier .:n Fahrzeug-Längsrichtung
hintereinander liegender Fahrzeugräder durch geeignete Stellglieder zu koppeln.
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Bei allen Steuervorrichtungen kann, wie bereits vorstehend erwähnt,
es zweckmäßig sein, die Verstellbewegungen der Schwenkachse ggfs. gedämpft abzufedern,
wobei vorteilhafterweise die Federwirkung durch Pendel aufhängung des Fahrzeuges
erzielt werden kann. Eine solche Rückstellwirkung, beispielsweise mit vorgespannten
Federn erzielbar, kann mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und
auch lediglich erwähnten Ausbildungsmöglichkeiten für die Steuervorrichtung kombiniert
werden.
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Kurzfassung: Die Steuervorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge,
dient zum fahrtrichtungsabhängigen Verstellen wenigstens einer einem Fahrzeugrad2lzugeordneten,
eine vertikale Achskomponente aufweisenden Schwenkachse 1 in
Fahrzeuglängsrichtung,
um entsprechend den jeweiligen Erfordernissen einen Radvor- oder -nachlauf einsteuern
zu können. Die Steuervorrichtung benötigt keinerlei Hílfskraft, sie ist ausschließlich
in Abhängigkeit. von bei Fahrbewegungen des Fahrzeuges auftretenden Kräften und/oder
Bewegungen betätigbar und ist damit gegen Funktionsunfähigkeit bei Ausfall einer
Hilfskraft gesichert.
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Bezugszeichenliste 1 r Schwenkachse 2 = Fahrzeugrad 3 = Fahrbahn 4
= Lagerstelle
6 = Achse 7 = Drehachse 8 = Drehachse 9 = Fahrzeugrahmen 10 = Hebel 11 = Pendelhebel
12 = Obersetzungshebel 13 = Hebel 14 = Obersetzungshebel 15 = Hebel 16 = übersetzungsgestänge
17 = Radhalter
| 18 § Gleitsteinführung |
| 18' |
19 = Fahrzeugrahmen 20 = Gleitstein 21 = Gleitsteinnut 22 = Gleitsteinnut 23 = Spielraum
24 = Anschlag 25 = Arme 26 = Radhalterteil 27 = Radhalterteil 28 = Radhalterteil
29 = Drehbolzen 30 = Vorsprung 31 = Klinken-Hebelgetriebe 32 = Verstellhebel 33
= Hebelteil 34 = Klinke 35 = Klinke 36 = Feder 37 = Achse A = Radaufstandspunkt
B = Pfeil D = Pfeilrichtung F1 = Fahrtrichtung F2 = Fahrtrichtung P = Punkt
Q = Quer kräfte Q' = Kräfte WK = Wegstrecke WG = Wegstrecke