DE3719708A1

DE3719708A1 - Track-guiding device for vehicles for travelling on roads and rails

Info

Publication number: DE3719708A1
Application number: DE19873719708
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: WALTER SCHNEIDER GmbH and Co KG
Current assignee: WALTER SCHNEIDER GmbH and Co KG
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-29

Abstract

A track-guiding device for vehicles for travelling on roads and rails using pneumatic tyres has in each case one guide device which is assigned to the front wheels and the rear wheels of the vehicle, can be moved out of a position of rest into a working position and has guide rollers which, in the case of rail travel, bring about the guidance of the vehicle on the rails, and are provided with wheel rims and are mounted so as to be deflectable by an amount equal to the radius of the track, the assigned front wheels and/or rear wheels of the vehicle being moved, via in each case one actuation device which is controlled as a function of the deflection of the guide rollers, from the respectively assumed position in the direction of the actual centre position, determined by the distance between the rail heads of the rails of the track, in proportion to this deflection in order to correct the centre position of wheel and rail head; cf. Figure 1. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrift eine Spurführungseinrichtung für Fahrzeuge für das Befahren von Straßen und Schienenwegen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tracking device for Vehicles for driving on roads and railways according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, für solche Spurführungseinrichtungen paarweise mit Spurkränzen versehene Führungsrollen vorzusehen, die über ein schwenkbares Gestänge im Bereich der Vorder- und der Hinterräder mit dem Fahrzeug verbunden sind; vgl. DE-PS 19 13 878.It is known for such tracking devices guide rollers provided in pairs with wheel flanges to be provided, which have a pivotable linkage in the area of Front and rear wheels are connected to the vehicle; see. DE-PS 19 13 878.

Aus geometrischen Verhältnissen bei der Kurvenfahrt mit solchen Fahrzeugen gelangen diese mit ihren aufstützenden Rädern außermittig zu den Schienenköpfen der Schienen des Schienenweges. Hieraus resultiert, daß der Angriffspunkt der jeweiligen Führungsrolle möglichst nahe dem Punkt liegen soll, wo die Senkrechte durch die Achsmitte des jeweiligen Rades die tragende Schiene schneidet. Bei Kurvenfahrten ist die Verbindungslinie zwischen diesen beiden Punkten die Sehne zu dem Kreisbogen der von der Schiene gebildeten Kurve. Dies führt bei kleinen Kurvenradien, also engen Kurven, und/oder großen Achsabstand des zu führenden Fahrzeuges zu einem aus der Spur fahren, also abrutschen der Räder vom Schienenkopf. Auch beim gerade noch in der Spur bleiben der das Fahrzeug tragenden Rädern wird dieser Versatz oftmals größer als vorgegeben, so daß in Gleisnähe befindliche Geräte zur Aufrechterhaltung des üblichen Schienenverkehrs mit Schienenfahrzeugen, wie beispielsweise Achszähler, Indusi und ähnliche Geräte beschädigt werden.From geometrical relationships when cornering with such vehicles arrive with their supportive Wheels off-center to the rail heads of the rails of the Railroad. As a result, the point of attack of the respective leadership role as close as possible to the point where the vertical through the center of the axis of the respective Rades cuts the supporting rail. When cornering the line connecting these two points the tendon to the arc of the curve formed by the rail. This leads with small curve radii, i.e. tight curves, and / or large center distance of the vehicle to be led out drive on the track, i.e. the wheels slide off the rail head. Even when just in the lane, the vehicle remains bearing wheels this offset is often greater than given so that devices located near the track for Maintaining normal rail traffic with Rail vehicles, such as axle counters, Indusi and similar devices may be damaged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen durch eine Weiterbildung der bekannten Spurführungs einrichtung in der Weise, daß in Abhängigkeit des zu durchfahrenden Kurvenradius des Schienenweges durch ein korrigierendes Versetzen des Fahrzeuges in bezug auf die Mittellinie des durch die Schienenköpfe der Schienen bestimmten Schienenweges die das Fahrzeug tragenden Räder weitgehend mittig auf den Schienenköpfen gehalten werden.The object of the invention is to remedy this create through a training of the known guidance establishment in such a way that depending on the through the curve radius of the rail track through a corrective displacement of the vehicle in relation to the Centerline of the through the rail heads of the rails certain rails the wheels carrying the vehicle largely held in the middle of the rail heads.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is according to the invention characterized by the solved the features of claim 1.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention result from the Subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spurführungsein richtung wird bei der Kurvenfahrt an den gelenkig ange ordneten Führungsrollen entstehende Einschlagwinkel α, β mit geeigneten mechanischen, hydraulischen oder elektromechani schen Stellgliedern, vorzugsweise mittels Spurstangen und Lenkhebel die Längsachse des Fahrzeuges mit seinen aufstehenden Rädern zur Längsachse der Spurführungseinrich tungen um ein Maß A/B, abhängig vom Kurvenradius und von der Schwenkrichtung derart versetzt, daß die Mittelachse der auf den Schienenköpfen aufstehenden Rädern des Fahrzeuges wieder mit der Mittelachse der Schienenköpfe des Schienenweges übereinstimmt, insbesondere aber der vorgegebene zulässige Versatz zwischen aufstehenden Rädern und Schienenköpfen des Schienenweges eingehalten wird. Due to the inventive design of the Spurführungsein direction when turning on the articulated guide rollers resulting steering angle α , β with suitable mechanical, hydraulic or electromechanical's actuators, preferably by means of tie rods and steering levers the longitudinal axis of the vehicle with its upstanding wheels to the longitudinal axis of the Spurführungseinrich lines offset by a dimension A / B , depending on the curve radius and the swivel direction, so that the center axis of the wheels of the vehicle standing on the rail heads again matches the center axis of the rail heads of the rail path, but in particular the predetermined permissible offset between standing wheels and rail heads of the Rail route is observed.

Erfolgt die Abtastung der Einschlagwinkel α und β mittels besonderer Sensoren, so ist über von diesen Sensoren gesteuerte elektrohydraulische Servoventile, die mit zwischen Spurstangen und Lenkhebel der Spurführungseinrichtungen angeordneten hydraulischen oder elektromechanischen Stellmotoren zusammenwirken, der ermittelte Versatz des Fahrzeuges gegenüber seiner Führungseinheit besonders einfach und betriebssicher durchzuführen.If the turning angles α and β are sensed by means of special sensors, then the determined displacement of the vehicle relative to its guide unit can be carried out particularly easily and reliably using electrohydraulic servo valves controlled by these sensors, which interact with hydraulic or electromechanical servomotors arranged between the tie rods and steering levers of the guidance devices .

Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigtThe invention is based on several in the Drawing more or less schematically shown Described embodiments. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf die mit einem Fahrzeug für das Befahren von Straßen und Schienenwe gen verbundenen Spurführungseinrichtungen gemäß der Erfindung, Fig. 1 is a plan view of the one vehicle for driving on roads and Schienenwe gene associated tracking devices according to the invention,

Fig. 2 eine Darstellung des zu korrigierenden Versatzes eines auf einem Schienenkopf des Schienenweges für das zu befahrende Fahrzeug aufstehenden luftbereiften Rades, Fig. 2 is an illustration of the correction of a displacement on a rail head of the rail path for the upright to be traversed vehicle tire wheel,

Fig. 3 eine Spurführungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Sensor zur Ermittlung des Einschlagwinkels der Führungsrollen der erfindungsgemäßen Spurführungseinrichtung, Fig. 3 shows a tracking device according to the invention with a sensor for detecting the turning angle of the guide rollers of the tracking device according to the invention,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit hydraulischen Stellmitteln, Fig. 4 shows another embodiment of the invention, with hydraulic actuating means,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung elektromechanischer Stellmittel und Fig. 5 shows another embodiment of the invention using electromechanical actuators and

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung elektrohydraulischer Stellmittel. Fig. 6 shows a further embodiment of the invention using electrohydraulic actuating means.

Ein in Fig. 1 nicht näher dargestelltes Fahrzeug weist einen Fahrzeugrahmen 10 mit einer vorderen und einer hinteren Radachse 11 und 12 auf, an denen luftbereifte Vorderräder 13 und luftbereifte Hinterräder 14 in üblicher Weise angeordnet sind und über die der Antrieb des Fahrzeuges sowohl auf der Straße als auch auf einem Schienenwege erfolgt, wo diese Räder als sogenannte Aufstandsräder dienen; vgl. auch Fig. 2.A vehicle, not shown in Fig. 1, has a vehicle frame 10 with a front and a rear wheel axles 11 and 12 , on which pneumatic tires 13 and pneumatic tires rear wheels 14 are arranged in a conventional manner and via which the drive of the vehicle both on the road as well as on a railroad where these wheels serve as so-called riot wheels; see. also Fig. 2.

Der Antrieb und die Lenkung des Fahrzeuges sind hier, da nicht zur Erfindung gehörend, nicht dargestellt.The drive and steering of the vehicle are here not part of the invention, not shown.

Mit dem Fahrzeugrahmen 10 sind im Bereiche der vorderen und der hinteren Radachse 11 und 12 je ein Tragrahmen 15 und 16 starr verbunden, an denen über paarweise angeordnete, aus der in Fig. 1 dargestellten Arbeitslage in eine ohne Berührung mit den Schienen 21 eines Schienenweges SW befindliche Ruhelage schwenkbare Lagerarme 17 und 18 befestigt sind. Die Lagerarme halten jeweils eine Traverse 19 und 20, die ihrerseits in bezug auf die Fahrzeuglängsachse FL querver schieblich gelagert sind.A support frame 15 and 16 are rigidly connected to the vehicle frame 10 in the areas of the front and rear wheel axles 11 and 12 , on which are arranged in pairs, from the working position shown in FIG. 1, without touching the rails 21 of a rail path SW located rest position pivotable bearing arms 17 and 18 are attached. The bearing arms each hold a traverse 19 and 20 , which in turn are slidably mounted with respect to the longitudinal axis FL of the vehicle.

Jede Traverse trägt an jedem ihrer Enden eine vertikale Schwenkachse 23, auf der jeweils eine Schienenführungsplatte 24 schwenkbar gelagert ist. An jeder Schienenführungsplatte 24 sind jeweils paarweise rechtwinklig zur Schwenkachse 23 drehbar gelagerte Führungsrollen 25 angeordnet. An den dem Fahrzeug zugewandten Enden der Schienenführungsplatten sind Spurstangen 27 angelenkt, deren abgewandte Enden an je einer Schubstange 29 angelenkt sind. Die Schubstangen 29 sind mit ihrem einen Ende über ein Langloch 22 an der jeweiligen Stirnseite 30 der beiden Tragrahmen 15 und 16 sowie mit ihren anderen Enden an der Traverse bei 32 mittig angelenkt; vgl. Fig. 1. At each of its ends, each crossbeam has a vertical pivot axis 23 , on each of which a rail guide plate 24 is pivotably mounted. On each rail guide plate 24 , guide rollers 25 are rotatably mounted in pairs at right angles to the pivot axis 23 . Tie rods 27 are articulated to the ends of the rail guide plates facing the vehicle, the opposite ends of which are articulated to a push rod 29 . The push rods 29 are articulated at one end via an elongated hole 22 on the respective end face 30 of the two support frames 15 and 16 and at the other ends at 32 at the crossmember; see. Fig. 1.

Auf diese Weise läßt sich, wie Fig. 1 deutlich zeigt, das Fahrzeug 10 mit seiner Längsachse FL sowohl im Bereiche der vorderen als auch im Bereiche der hinteren Räder um geringe Beträge A bzw. B versetzen. Infolge der beschriebenen Schubgelenkverbindung 17 bis 29 ist diese Versetzung proportional dem jeweiligen Einschlagwinkel α bzw. β der Schienenführungsplatten 24 in bezug auf die Fahrzeuglängs achse und abhängig von der Schwenkrichtung. Damit werden die in Fig. 2 dargestellten Versetzungen A und B der luftbe reiften Räder 13 und 14, deren zugeordneten Räder parallel zueinander stehen, in bezug auf die Mittellinie der Schienenköpfe der Schienen des Schienenweges SW im Sinne einer Rückversetzung in die gewünschte Mittelstellung zurückversetzt. Die jeweils zueinander parallelen Räder der Räderpaare 13 und 14 befinden sich nämlich, insbesondere bei engen Kurvenradien des Schienenweges SW, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, infolge des stets gleichen Abstandes der Schienenköpfe 31 der Schienen 21 zu diesen seitlich verschoben, da diese Räder, anders als die Führungsrollen 25, dem jeweiligen Kurvenradius des Schienenweges nicht folgen können. Damit wird sowohl ein Abrutschen der Räder von den Schienenköpfen und damit ein "Entgleisen" des Fahrzeuges als auch ein zu großer Versatz der Räder und damit ihrer Luftreifen zur Schienenmitte verhindert, durch den in Gleisnähe befindliche Achszähler, Indusi und ähnliche zur Steuerung des Schienenfahrbetriebes normalerweise vorhandene Geräte beschädigt werden können.In this way, as FIG. 1 clearly shows, the vehicle 10 with its longitudinal axis FL can be displaced by small amounts A and B both in the area of the front and in the area of the rear wheels. As a result of the described sliding joint connection 17 to 29 , this displacement is proportional to the respective turning angle α or β of the rail guide plates 24 with respect to the longitudinal axis of the vehicle and depending on the pivoting direction. Thus, the dislocations A and B shown in FIG. 2 of the air-ripened wheels 13 and 14 , the associated wheels of which are parallel to one another, are set back with respect to the center line of the rail heads of the rails of the rail path SW in the sense of a return to the desired central position. The respective parallel wheels of the pairs of wheels 13 and 14 are namely, especially with tight radii of curvature of the rail path SW , as shown in FIGS. 1 and 2, due to the always the same distance between the rail heads 31 of the rails 21 to these laterally shifted, since these wheels , unlike the guide rollers 25 , cannot follow the respective curve radius of the rail path. This prevents slipping of the wheels from the rail heads and thus "derailment" of the vehicle, as well as an excessive displacement of the wheels and thus their pneumatic tires to the middle of the rails, due to the axle counters, Indusi and the like which are normally located near the track and used to control the rail operation Devices can be damaged.

Um die Geradeausfahrt des Fahrzeuges während der Schienen fahrt, also bei abgesenkten Schienenführungsvorrichtungen zu verbessern, ist ein Feder-Dämpfungssystem FD vorgesehen, das an den quer verschiebbaren Traversen 19, 20 und an den fahrzeugfesten Lagerarmen 17 und 18 angreift und aus einem an sich bekannten nicht näher dargestellten Feder-Dämpfer-System besteht. In order to drive the vehicle straight ahead while on the rails, i.e. to improve it with the rail guiding devices lowered, a spring damping system FD is provided, which acts on the transversely displaceable traverses 19, 20 and on the vehicle-fixed bearing arms 17 and 18 and does not consist of a known one spring-damper system shown.

Sind die Schienenführungsvorrichtungen an der in Fig. 3 gezeigten Weise ausgebildet, wo anstelle jeweils eines Führungsrollenpaares ein einzelnes größeres Führungsrad 35 vorgesehen ist, so ist einer jeden Spurführungseinrichtung ein Sensor 37 zugeordnet, der die jeweilige Größe des Kurvenradius abtastet. Diese Sensoren erzeugen entsprechende elektrische Steuerungssignale, die wie Fig. 6 zeigt, Servoventile von hydraulischen Arbeitszylindern steuern, welche anstelle der Spurstangen 27 auf die Traverse 19 einwirken.If the rail guiding devices are designed in the manner shown in FIG. 3, where a single larger guide wheel 35 is provided instead of a respective pair of guide rollers, a sensor 37 is assigned to each track guiding device, which sensor senses the respective size of the curve radius. These sensors generate corresponding electrical control signals, which, as shown in FIG. 6, control servo valves of hydraulic working cylinders, which act on the crossbar 19 instead of the tie rods 27 .

Die Fig. 4 bis 6 zeigen an sich bekannte hydraulische, elektromechanische und elektrohydraulische Hilfsmittel für das vorstehend erläuterte Versetzen des Fahrzeuges um die Beträge A bzw. B; gleiche Bauteile sind dort jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. Figs. 4 to 6 show per se known hydraulic, electromechanical and electro-hydraulic tool for the above-described shifting of the vehicle by the amounts of A and B; identical components are provided with the same reference numerals there.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 werden über eine Pumpe P und ein mechanisch verstellbares Steuerventil 41 sowie über entsprechende Hydraulikleitungen 42, 43 zwei entgegengesetzt wirkende hydraulische Arbeitszylinder 45, 46 versorgt, die zwischen den Armen 17 und der Traverse 19 der Schienen führungsvorrichtungen angreifen und entsprechend der über eine der Führungsschienenplatte 24 gesteuerten Stellung des Steuerventils 41 das erforderliche Versetzen - dort um den Betrag A -, bewirken. Die Spurstangen sind dort als einteilige Spurstange 27′ ausgebildet.In the embodiment according to FIG. 4, a pump P and a mechanically adjustable control valve 41 and corresponding hydraulic lines 42, 43 supply two oppositely acting hydraulic working cylinders 45, 46 which engage guide devices between the arms 17 and the crossbar 19 of the rails and accordingly the position of the control valve 41, which is controlled via one of the guide rail plate 24 , bring about the required displacement - there by the amount A. The tie rods are formed there as a one-piece tie rod 27 ' .

In Fig. 5 ist ein elektrischer Stellmotor 51 gezeigt, der über eine Ritzel-Zahnstangen-Verbindung 52 die Traverse entsprechend den Signalen eines den Schienenradius abtastenden Wegsensors 53, die über elektrische Leitungen 54 auf den Stellmotor einwirken, um den Betrag A versetzt. Falls erforderlich, ist zwecks Erzeugung der hierfür erforderlichen elektrischen Leistung ein Generator G vorgesehen, der über ein Steuergerät 55 gesteuert wird. In FIG. 5, an electric servomotor 51 is shown which, by means of a pinion-rack connection 52, displaces the traverse by the amount A in accordance with the signals of a displacement sensor 53 which scans the rail radius and which act on the servomotor via electrical lines 54 . If necessary, a generator G , which is controlled by a control unit 55 , is provided for the purpose of generating the electrical power required for this.

In Fig. 6 ist ein elektrohydraulisches Stellventil 61 vorgesehen, das von den Signalen des Wegsensors 62 über ein Auswerte- und Steuergerät 64 die Hydraulikzylinder 45, 46 aktiviert zwecks Versetzens um den Betrag A.In FIG. 6, an electro-hydraulic control valve 61 is provided, which from the signals of the displacement sensor 62 via an evaluation and control unit 64, the hydraulic cylinders 45, 46 is activated for the purpose of displacing by the amount A.

Claims

1.Lane guidance device for vehicles for driving on road and rail paths by means of pneumatic tires, with guide devices movably arranged for the front and rear wheels on the vehicle from a rest position into a working position, which effect the guidance on the rails when the vehicle is traveling on rails, have guide rollers provided with wheel flanges, which are rotatable on a rail guide plate and are mounted such that they can be deflected about a vertical axis to the extent of the radius of the rail path (SW) , characterized in that each has a function of the respective deflection ( a , β ) of the guide rollers ( 25, 35 ) controlled adjusting device ( 29, 45, 46, 51 ) the respectively assigned front and / or rear wheels ( 13, 14 ) of the vehicle ( 10 ) from the position assumed in each case in the direction of the actual through the distance of the rail heads ( 31 ) of the rails ( 21 ) of the rail path (SW) determined central position proportional to this deflection ( A, B) can be moved.

2. Tracking device according to claim 1, characterized in that the adjusting devices ( 29, 45, 46 ) on the respectively assigned rail guide plates ( 24 ) are controllable to the extent of their deflection.

3. Tracking device according to claim 1, characterized in that the adjusting devices ( 45, 46, 51 ) via a scanning device ( 37, 41 ) for scanning the rail radius (r) of the rail path (SW) is controlled.

4. Track guidance device according to claim 1, each with pairs of guide rollers mounted on a rail guide plate, characterized in that the rail guide plates ( 24 ) are each about a center to the axes of rotation of the pair of guide rollers pivot axes ( 23 ) in pairs with a cross member ( 19 , 20 ) are connected, on each of which a support frame ( 15, 16 ) attached to the vehicle ( 10 ) is displaceably mounted, that a roll to the guide ( 25 ) central push rod ( 29 ) between the support frame and crossmember the relative displacement between the support frame and Traverse limited, and that tie rods ( 27 ) of equal length are articulated between the ends of the rail guide plates ( 24 ) and the push rod ( 29 ) facing the vehicle and at a distance from the pivot axis ( 23 ).

5. Tracking device according to claim 1, characterized in that between the crossmember ( 19 ) and support frame ( 15, 16 ) each have a hydraulic working cylinder ( 45, 46 ) is arranged.

6. Track guidance device according to claim 1, characterized in that between the crossmember ( 19 ) and support frame ( 15, 16 ) an electric servomotor ( 51 ) is arranged, which via a pinion-rack connection ( 52 ), the relative displacement (A, B) causes.

7. Tracking device according to claim 1, characterized in that between a cross member ( 19 ) and support frame ( 15, 16 ) each via an electrohydrau lic servo valve ( 61 ) controlled hydraulic cylinder ( 45, 46 ) is arranged and that the servo valve ( 61 ) with the scanning device ( 41 ) is connected in a controlling manner.