DE4343608A1 - Anordnung zur Übertragung von Bewegungen und Kräften zwischen Bauteilen insbesondere von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übertragung von Bewegungen und Kräften zwischen Bauteilen insbesondere von Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei Schienenfahrzeugen wie auch bei anderen Fahrzeugen besteht häufig das Problem, bestimmte Relativbewegungen zwischen Bauteilen zuzulassen, andere Relativ­ bewegungen zu unterbinden und/oder Kräfte zwischen diesen Bauteilen auf eine bestimmte Art zu übertragen. Für dieses Problem seien folgende Fälle beispielhaft genannt:

• - Zur Verbesserung des Laufverhaltens von Schienenfahrzeugen und zur Verringerung des Verschleißes aus dem Rad-Schiene-Kontakt insbesondere beim Durchfahren von Kurven ist man bestrebt, Radsätzen von Schienenfahrzeugen die Eigenschaft zu verleihen, sich bei Kurvenfahrt relativ zu ihrem Fahr- oder Drehgestell um eine verti­ kale Achse auszudrehen und radial zum Gleisbogen einzustellen. Dabei sollen die im Rad-Schiene-Kontakt vermittelten Anfahr- und Bremskräfte zwischen Radsatz und Drehgestell übertragen werden, ohne daß es zu einer Längsverschiebung der Rad­ sätze im Fahr- oder Drehgestell kommt. Da aber bei Fahrten mit hoher Geschwindig­ keit im geraden Gleis möglichst steif geführte Radsätze gewünscht sind, darf das Ausdrehen des Radsatzes nicht völlig frei erfolgen, sondern soll zwischen definierten Extrempositionen begrenzt, in seiner Dynamik bedämpft und je nach den aktuellen Fahrbetriebsbedingungen beeinflußbar sein. Zusätzlich ist es erwünscht, diese Aus­ drehbewegung von Radsätzen gegensinnig miteinander zu koppeln.
• - Bei Schienenfahrzeugen mit Drehgestellen soll sich bei Kurvenfahrt jedes Drehgestell relativ zum Wagenkasten um eine vertikale Achse ausdrehen und radial zum Gleis­ bogen einstellen. Diese Auslenkung soll auch dann möglichst ohne Gegenkräfte und ungehindert erfolgen, wenn hohe Anfahr- und Bremskräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestell zu übertragen sind. Unerwünschte Schwingungen müssen verhin­ dert werden.
• - Bei Schienenfahrzeugen mit Drehgestellen ist es erwünscht, daß sich bei Kurvenfahrt die Drehgestelle relativ zueinander um je eine vertikale Achse in bestimmter Weise gegenläufig ausdrehen und radial zum Gleisbogen einstellen. Ein aufeinander abge­ stimmtes, dynamisch kontrolliertes Gieren der Drehgestelle beeinflußt die Laufeigen­ schaften des Schienenfahrzeugs und den Verschleiß aus dem Rad-Schiene-Kontakt günstig. Auch hier sind unerwünschte Schwingungen zu vermeiden.
• - Im normalen Lauf wie auch besonders beim Durchfahren von Kurven treten Kräfte auf, die die Wagenkästen relativ zu ihren Fahr- oder Drehgestellen, auf denen sie vertikal federnd abgestützt sind, aus der senkrechten Lage auslenken, wenn nicht durch zusätzliche Mittel dieses Wanken unterbunden und zusätzliche Aufstandskräfte über Fahr- oder Drehgestelle und Radsätze in die Schiene eingeleitet werden.

In der DE-PS 31 23 858, Fig. 4, wird eine dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs ent­ sprechende Lösung für die gegensinnige Kopplung von zwei Radsätzen in einem Fahr­ werk vorgeschlagen, bei der an jedem Achslager, das relativ zum Fahrwerk in Längs­ richtung begrenzt bewegbar ist, die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Hydraulik­ zylinders angelenkt ist, während der Hydraulikzylinder selbst mit dem Fahrwerk ver­ bunden ist. Eine Arbeitskammer jedes Hydraulikzylinders ist mit der gleichliegenden Arbeitskammer des an dem anderen Achslager des gleichen Radsatzes angelenkten Hydraulikzylinders verbunden; die zweite Arbeitskammer jedes Hydraulikzylinders ist mit der zweiten Arbeitskammer des diagonal gegenüber liegenden Hydraulikzylinders des anderen Radsatzes verbunden. Um die hydraulische Kopplung der Radsätze mit einstell­ baren Steifigkeits- und Dämpfungswerten betreiben zu können, sind in den die Arbeits­ kammern der Hydraulikzylinder verbindenden Leitungen Drosselventile mit einstellbarer Drosselwirkung enthalten. Diese technische Lösung zielt auf die Verhinderung einer gleichsinnigen Auslenkung der Radsätze und die Dämpfung eines gleichphasigen Rad­ satzsinuslaufs. In ihrem Wirkprinzip ist sie auch für die gegensinnige Kopplung zwischen im Gleisbogen selbsttätig radial auslenkenden Radsätzen oder Drehgestellen denkbar.

In der DE-PS 33 31 559 sind für die Einleitung von gegensinnigen Wendebewegungen zweier Radsätze doppelt wirkende Hydraulikzylinder in gleicher Weise wie in der vorigen Quelle angeordnet, jedoch sind die Arbeitskammern der in Längsrichtung des Fahrzeugs hintereinanderliegenden Hydraulikzylinder miteinander verbunden. In Verbindungs­ leitungen sind zur dynamischen Dämpfung der Wendebewegung der gekoppelten Achsen Drosselglieder eingebaut. In einer Variante (Anspruch 5) soll mittels in die Verbindungsleitung eingefügter Druckbegrenzungsventile die Wendebewegung erst ab einer bestimmten Kraft einsetzen. Die letztgenannte Ausführung widerspricht aber der Bestrebung, die Wendebewegung der Achsen möglichst ungehindert zuzulassen. Ein weiterer Nachteil ist, daß beim Schleudern oder Gleiten einer Achse (gleichzeitiges Durchdrehen oder Gleiten der Schienenräder eines Radsatzes beim Anfahren oder Bremsen) auch die andere Achse eine Translationsbewegung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs ausführt, gegen die Endanschläge fährt und damit ihre Fähigkeit zur radialen Einstellung im Gleisbogen verliert. Ein einseitiges Schleudern oder Gleiten eines Schienenrades würde eine ungewollte Wendebewegung beider Radsätze verursachen.

Für die Führung von Radsätzen durch Kräfte, die nicht aus dem Rad-Schiene-Kontakt entstehen, sondern durch eine separate Steuereinrichtung zwangseingeprägt werden, vermittelt die DE-PS 30 04 082 die Kenntnis einer Anordnung mit einer hydraulischen Steuereinrichtung für jedes zwischen einem Achslagergehäuse und Fahrzeug- oder Drehgestellrahmen angeordnete hydraulische Wirkelement. Eine derartige Anordnung bringt unerwünschten Massenzuwachs ins Drehgestell und erfordert einen hohen Platz­ bedarf für Wirkelemente, hydraulisches Leistungsaggregat und Steuerungseinrichtungen.

Aus der DE-AS 26 53 310 ist ein Schienenfahrzeug bekannt, bei dem die Übertragung von Anfahr- und Bremskräften zwischen drehzapfenlosem Drehgestell und Fahrzeug­ rahmen über eine hydraulische Zylinderanordnung erfolgt, mit der gleichzeitig das Aus­ schwenken der Drehgestelle bei Bogenfahrt begünstigt wird.

Aus der DE-AS 11 76 693 ist eine Einrichtung zur Stabilisierung und Dämpfung der Wankbewegung von Schienenfahrzeugen zu entnehmen, bei der seitlich am Wagenkasten paarweise angeordnete Dämpfer angeordnet sind, deren obere und untere Arbeitskammern über Kreuz miteinander verbunden sind. Mittels in den oberen Kammern der Dämpfer eingeschlossener Luftpolster wirkt diese Einrichtung als hydro-pneumatische Federung. Drosselventile dämpfen die Wankbewegung dynamisch.

Die angeführten Einrichtungen zur Übertragung von Bewegungen und Kräften stellen für den jeweiligen Anwendungsfall oder auch für ganz spezielle Einsatzbedingungen zu­ geschnittene Lösungen dar, die meist nicht ohne weiteres oder (wie im letztgenannten Beispiel) überhaupt nicht für einen anderen der genannten Anwendungsfälle verwendet oder an sich verändernde Einsatzbedingungen angepaßt werden können. Ein ganz wesentliches Problem dieser Lösungen besteht darin, daß ein Havariefall - z. B. ein schlagartiger Druckmittelverlust in einem oder mehreren der druckmittelbeaufschlagten Stränge - einen Funktionsausfall der Vorrichtung mit erheblichem Sicherheitsrisiko im Fahrbetrieb zur Folge haben kann: Ein mit hoher Geschwindigkeit fahrendes Schienen­ fahrzeug z. B., dessen Radsätze im Drehgestell schlagartig einseitig oder beidseitig frei­ gegeben werden und aufgrund der in Längsrichtung weichen Anlenkung jedes Achs­ lagers im Drehgestell ungedämpft und unabhängig vom anderen Radsatz um eine verti­ kale Drehachse schwenken können oder von verbleibenden Wirkgliedern in eine Fehl­ stellung gedrängt werden, kann schlagartig seine Laufstabilität verlieren. Eine erhöhte Sicherheit zu erreichen, indem die Bauelemente bisheriger Vorrichtungen redundant aus­ gelegt werden, ist kaum realisierbar, da durch die zusätzlichen Komponenten der Einbau­ raum für z. B. im Fahr- oder Drehgestellrahmen zu dimensionierende oder unter­ zubringende Bauteile (Drehgestellängsträger, Bremseinrichtungen, Achslager, Primär­ federung usw.) erheblich beeinträchtigt würde Zusätzliche Einbaumasse verschlechtert außerdem die Massebilanz und die Schwingungseigenschaften und führt zu uner­ wünschten Belastungen und erhöhtem Verschleiß.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, unter Vermeidung der im Stand der Technik beschriebenen Nachteile eine Lösung zu finden, die für das bekannte Problem, bestimmte freie oder begrenzte Relativbewegungen zwischen Bauteilen ungedämpft oder gedämpft zuzulassen, andere Relativbewegungen nahezu völlig oder definiert teilweise zu unterbinden und/oder Kräfte zwischen diesen Bauteilen starr oder elastisch zu über­ tragen, eine neuartige Lösung bietet, die hinsichtlich ihres Prinzips universell anwendbar ist, mit geringer Masse und platzsparend zu realisieren ist und sich bei einer Reihe von Anwendungsfällen sehr leicht an sich verändernde Einsatzbedingungen anpassen läßt sowie in bestimmten Anwendungsfällen außerdem die Sicherheit eines Schienen­ fahrzeugs auch dann gewährleistet, wenn im Fahrbetrieb bestimmte Funktionen der erfin­ dungsgemäßen Anordnung zur Übertragung von Bewegungen und Kräften ausfallen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 enthalten, für die Schutz in Verbindung mit dem Hauptanspruch gesucht wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine hydraulische Anordnung für den Anwendungsfall der radialen Selbststeuerung und Kopplung von Radsätzen in einem Drehgestell mit den Mitteln des Anspruchs 1. Dabei sind die Radsätze 3 und 4 über eine übliche Primär­ federung im Drehgestellrahmen 1 an den Längsträgern 2.1 und 2.2 abgestützt, so daß die sich mit definierten Steifigkeiten in vertikaler und in Querrichtung gegenüber dem Dreh­ gestellrahmen 1 bewegen können. In Längsrichtung des Schienenfahrzeugs sind die Radsätze 3 und 4 in bekannter Weise besonders weich angelenkt, so daß sie sich bei Kurvenfahrt im Gleisbogen infolge der Führungskräfte aus dem Rad-Schiene-Kontakt zunächst selbsttätig radial einstellen können. Jedes Achslagergehäuse (z. B. 3.1) ist außerdem mit seinem zugehörigen Längsträger (z. B. 2.1) des Drehgestellrahmens 1 über einen der Arbeitszylinder (z. B. 5) dergestalt verbunden, daß die Wirkrichtung des Arbeits­ zylinders 5 bei radialer Einstellung des Radsatzes 3 mit der Richtung der zulässigen Längsauslenkung des Achslagergehäuses 3.1 übereinstimmt und die Anlenkung des Endes der Kolbenstange am Achslagergehäuse 3.1 sowie des Gehäuses des Arbeits­ zylinders 5 am Längstrager 2.1 raumbeweglich und in bekannter Art und Weise definiert elastisch ist. Vertikale und Querbewegungen der Radsätze 3 und 4 im Drehgestellrahmen 1 werden durch die hydraulische Anordnung nicht behindert.

Der Arbeitszylinder 6 (wie auch die Arbeitszylinder 6, 7 und 8) verfügt über drei Arbeits­ kammern: Während die zwei Arbeitskammern 6.1 und 5.2 gegensinnig von einem auf der Kolbenstange angeordneten doppelt wirkenden Kolben beaufschlagt werden, greift in eine dritte Arbeitskammer 5.3 ein am Ende der Kolbenstange angeordneter einfach wirkender Kolben ein. Eine Bewegung der Kolbenstange erzeugt damit gleichsinnige Volumenänderungen in den Arbeitskammern 5.2 und 5.3, aber eine entgegengesetzte Volumenänderung in der Arbeitskammer 5.1.

Der Arbeitszylinder 5 wirkt mit dem am zweiten Achslagergehäuse 3.2 des gleichen Rad­ satzes 3 angelenkten Arbeitszylinder 6 dadurch zusammen, daß die Arbeitskammern 5.1 und 6.1 über die Verbindungsleitung 9.1 sowie 5.2 und 6.2 über die Verbindungsleitung 10.1 verbunden sind. Diese gegensinnige Kopplung zwischen den Achslagergehäusen 3.1 und 3.2 ermöglicht dem Radsatz 3, sich im Gleisbogen auch dann radial einzustellen, wenn gleichzeitig Anfahr- oder Bremskräfte zwischen Radsatz 3 und Drehgestellrahmen 1 zu übertragen sind.

In gleicher Weise sind jeweils die ersten beiden Arbeitskammern der den Radsatz 4 steuernden Arbeitszylinder 7 und 8 verbunden: 7.1 mit 8.1 über 9.2 und 7.2 mit 8.2 über 10.2.

Damit ist auch der Radsatz 4 im Gleisbogen bestrebt, sich selbsttätig und unbeein­ flußt von Anfahr- oder Bremskräften radial einzustellen.

Eine gegensinnige Kopplung zwischen den beiden Radsätzen 3 und 4 wird hergestellt, indem die Arbeitskammer 5.3 des Arbeitszylinders 5 mit der Arbeitskammer 8.3 des diagonal gegenüber liegenden Arbeitszylinders 8 über die Verbindungsleitung 11.1 (und in gleicher Weise 6.3 mit 7.3 über 11.2) verbunden ist.

Zur sicheren Funktion der hydraulischen Anordnung ist es zweckmäßig, gemäß Anspruch 3. das Druckmittel in den Drucksträngen in bekannter Weise vorzuspannen.

Für bestimmte Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Lösung kann eine vollständige hydraulische Entkopplung der durch die Verbindung von je zwei Arbeitskammern ent­ stehenden Druckmittelstränge erforderlich sein. Dazu könnte für jeden Druckmittelstrang ein separater Druckmittelspeicher vorgesehen werden. Für die selbsttätige radiale Rad­ satzeinstellung mit erhöhter Sicherheitsfunktion gemäß Ausführungsbeispiel ist eine andere Ausführung vorgesehen: In einer Ausbildung gemäß Anspruch 4, sind je zwei Druckmittelstränge über ein invertiertes Wechselventil 13 mit einem Druckmittelspeicher 12 verbunden. Damit führen durch äußere Kräfte bewirkte Druckanstiege in einem Druckmittelstrang nicht zum Abfließen des Druckmittels, bei Druckverlust aber (z. B. bei Temperaturabfall oder bei Leckage) speist der Druckmittelspeicher 12 in den betroffenen Druckmittelstrang nach. Für den Fall einer unerwünschten Druckerhöhung innerhalb des Druckmittelstranges infolge Temperaturanstiegs kann über ein entgegengesetzt wirken­ des Druckbegrenzungsventil (hier nicht abgebildet) in den Druckmittelspeicher 12 zurück­ gespeist werden.

Um die radiale Einstellbarkeit und Kopplung der Radsätze 3 und 4 mit definierten Steifig­ keits- und Dämpfungswerten betreiben zu können, hat es sich wie auch bei anderen bekannten Lösungen als zweckmäßig erwiesen, Dämpfungsglieder 14 in die Druckmittel­ stränge einzufügen, die beim Fahren mit hohen Geschwindigkeiten im geraden Gleis die Radsätze 3 und 4 dynamisch relativ steif führen und Eigenschwingungen stark bedämpfen, bei der als quasistatisch anzusehenden Kurvenfahrt jedoch die selbsttätige radiale und gegensinnig miteinander gekoppelte Einstellung der Radsätze 3 und 4 nicht behindern (Anspruch 5).

Der mögliche Gewinn an Sicherheit im beschriebenen Anwendungsfall durch eine solche erfindungsgemäße Anordnung wird deutlich an folgender Darstellung:

Fall 1

Ein Reißen der Verbindungsleitung 9.1 hat zur Folge, daß die Arbeitskam­ mern 5.1 und 6.1 drucklos werden. Das zu diesem Strang gehörende invertierte Wechselventil 13 öffnet und läßt den Druckmittelspeicher 12 nachspeisen, bis er entleert und drucklos ist. Der in den Arbeitskammern 5.3 und 6.3 aber weiterhin wir­ kende Druck verschiebt den Radsatz 3 in Längsrichtung des Drehgestellrahmens 1.

Treten nun im Fahrbetrieb vom Radsatz 3 auf die Arbeitszylinder 5 und 6 wirkende Zugkräfte auf, fahren deren Kolbenstangen aus, was einen Druckabfall in den Druckmittelsträngen zwischen den Arbeitskammern 5.3 und 8.3 sowie 6.3 und 7.3 und ein Nachspeisen aus dem zu diesen Druckmittelsträngen gehörenden Druck­ mittelspeicher 12 zur Folge hat. Das Ausfahren der Kolbenstangen der Arbeitszy­ linder 5 und 6 und die Längsverschiebung des Radsatzes 3 wird durch vorgesehene Endanschläge begrenzt. Bei Erreichen dieser Endstellung wird auf Grund der Kopp­ lung über die Verbindungsleitungen 11.1 und 11.2 auch der Radsatz 4 starr fest­ gehalten. Das Drehgestell hat dann zwar die radiale Selbststeuerbarkeit seiner Rad­ sätze 3 und 4 verloren, aber seine Laufstabilität auch bei hohen Geschwindigkeiten nicht eingebüßt.

Fall 2

Wird die Verbindungsleitung 10.1 beschädigt, werden die Arbeitskammern 5.2 und 6.2 drucklos, die verbleibenden Druckstränge aber erhalten die radiale Einstell­ barkeit der Radsätze 3 und 4, ihre gegensinnige Kopplung und - falls vorgesehen - die Bedämpfung der Auslenkbewegungen und damit die Laufstabilität aufrecht.

Fall 3

Eine Beschädigung der Verbindungsleitung 11.1 läßt die Arbeitskammern 5.3 und 8.3 drucklos werden. Nach Auslaufen des zugehörigen Arbeitsspeichers 12 wird auch der Druckmittelstrang mit den Arbeitskammern 6.3 und 7.3 sowie der Verbin­ dungsleitung 11.2 und damit die Kopplung zwischen den Radsätzen 3 und 4 wir­ kungslos. Die verbleibenden Druckstränge sichern, daß sich die Radsätze 3 und 4 unbeeinflußt von Anfahr- und Bremskräften zwar unabhängig voneinander, aber selbsttätig und - sofern vorgesehen - dynamisch gedämpft und damit laufstabil radial einstellen.

Eine andere Möglichkeit, für einen dem Ausführungsbeispiel analogen Anwendungsfall hohe Betriebssicherheit zu erreichen, besteht in folgender Lösungsvariante: Alle Druck­ speicher 12 sind mit Einrichtungen (wie z. B. Druckschaltern) ausgestattet, die eine gravie­ rende Druckmittelleckage erkennen und melden (Anspruch 7). In die Verbindungsleitung 11.1 und die Verbindungsleitung 11.2 ist eine gemeinsame Steuereinrichtung eingefügt (Anspruch 2), die bei Meldung einer gravierenden Druckmittelleckage in einem belie­ bigen Druckmittelstrang die genannten Verbindungsleitungen umschaltet und die Arbeits­ kammer 5.3 mit der Arbeitskammer 6.3 sowie die Arbeitskammer 7.3 mit der Arbeits­ kammer 8.3 verbindet.

Damit treten folgende Wirkungen ein: In allen Havariefällen wird die Kopplung zwischen den beiden Radsätzen 3 und 4 aufgehoben. Betrifft die Havarie die Verbindungsleitung 9.1 (oder 9.2), steuern die verbleibenden Druckmittelstränge den betroffenen Radsatz 3 (bzw. 4) in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs gegen die vorgesehenen End­ anschläge, so daß er seine radiale Einstellbarkeit verliert; der andere Radsatz 4 (bzw. 3) kann sich weiterhin selbsttätig - und falls vorgesehen, mit Dämpfung - radial einstellen. Ist eine der anderen Verbindungsleitungen 10.1 oder 11.1 (bzw. 10.2 oder 11.2) betroffen, bleibt die voneinander unabhängige selbsttätig radiale - und falls vorgesehen - bedämpfte Einstellbarkeit beider Radsätze 3 und 4 vollständig erhalten.

Um die Längsbewegung der Achslagergehäuse 3.1, 3.2, 4.1 und 4.2 zwischen definierten Extrempositionen zu begrenzen, kann die erfindungsgemäße Lösung weiter ausgebildet sein, indem in an sich bei hydraulischen Anordnungen üblicher Art Endanschläge in den Arbeitszylindern 5 bis 8 angeordnet (Anspruch 8) und zusätzlich Mittel zur Endlagen­ dämpfung vorgesehen sind (Anspruch 9).

Eine Ausbildung einer hydraulischen Anordnung nach Anspruch 6. mit veränderbaren Dämpfungsgliedern ermöglicht folgende Wirkungen:

Einstellbare Dämpfungsglieder 14 gestatten es, eine derartige Anordnung durch Vor­ einstellung an unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen.

Im Betrieb umschaltbare oder regelbare Dämpfungsglieder 14 ermöglichen es, während der Fahrt das Laufverhalten eines Schienenfahrzeugs der aktuellen Fahrsituation anzu­ passen und damit jeweils optimale Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften ein­ zuhalten.

Für bestimmte Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, die Kraftübertragung von einem Radsatz auf das Drehgestell und/oder die Kopplung der Auslenkung des einen Rad­ satzes mit dem anderen Radsatz nicht starr, sondern elastisch zu gestalten. Das wird erreicht durch Einfügen elastischer Glieder in die Druckmittelstränge zwischen den Arbeitskammern der Arbeitszylinder (Anspruch 10). In der Praxis kann dafür z. B. die Anordnung von Schläuchen mit definierter Elastizität als Teile der Verbindungsleitungen ausreichen, in anderen Fällen kann eine an sich bekannte hydropneumatische Feder erforderlich sein.

Wenn es erforderlich ist, im Betriebseinsatz die Elastizitätsparameter anpassen zu müssen, erscheint der Einsatz veränderbarer elastischer Glieder zweckmäßig (Anspruch 11).

Weitere Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Lösung veranschaulichen folgende Beispiele:

• - Eine zum Ausführungsbeispiel analoge Anordnung kann die einzelnen Radsätze eines nicht mit Drehgestellen ausgestatteten Schienenfahrzeugs selbsttätig radial einstellen lassen und die Auslenkung der beiden Einzelachsen miteinander koppeln. Auch hier ist die Übertragung von Anfahr- und Bremskräften zwischen Radsätzen und Fahrgestell möglich ohne Beeinträchtigung der radialen Einstellbarkeit.
• - Bei Schienenfahrzeugen mit Drehgestellen kann eine erfindungsgemäße hydrau­ lische Anordnung mit einem Paar Arbeitszylindern je Drehgestell, die beidseitig von der Fahrzeuglängsachse angeordnet sind und im wesentlichen parallel zu ihr wirken, dazu dienen, Anfahr- und Bremskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten zu übertragen, die Relativbewegung zwischen Drehgestell und Wagenkasten nicht zu beeinträchtigen und die Auslenkbewegung zweier Drehgestelle gegensinnig zu koppeln.
• - Eine andere Anwendung findet diese Lösung bei Schienenfahrzeugen mit Dreh­ gestellen, indem ein Paar Hydraulikzylinder je Drehgestell beidseitig vom Drehzapfen in der Fahrzeuglängsachse am Wagenkasten angelenkt sind und mit ihrer Wirkachse quer zur Fahrzeuglängsachse liegen. Diese Anordnung übernimmt die Quer­ abstützung zwischen Drehgestell und Wagenkasten, läßt bei Kurvenfahrt die Aus­ lenkung der Drehgestelle relativ zum Wagenkasten um je eine vertikale Achse unbehindert zu und koppelt die gegensinnige Auslenkung der Drehgestelle relativ zueinander.
• - Anwendbar ist die erfindungsgemäße Lösung auch für die Stabilisierung und Abstützung seitlicher Wankbewegungen von vertikal federnd auf ihrem Fahr- oder Drehgestell abgestützten Wagenkästen, indem seitlich von der Fahrzeuglängsachse angebrachte, im Paar vertikal gleichsinnig zusammen wirkende sowie von Paar zu Paar gleichsinnig hydraulisch gekoppelte Arbeitszylinder das Wanken unterbinden und Wankkräfte als zusätzliche Aufstandskräfte über Fahr- oder Drehgestelle und Radsätze in die Schiene einleiten. In einen oder in mehrere Druckmittelstränge ein­ gefügte elastische Glieder übernehmen teilweise oder vollständig die Funktion der vertikalen Abfederung der Wagenkästen.

Während die bisher beschriebenen Anwendungsfälle darauf beruhen, daß von außen an einem Bauteil angreifende Kräfte auf ein anderes übertragen werden und/oder die Bewegung des einen Bauteils relativ zu dem anderen Bauteil zugelassen oder auch ver­ hindert wird, ist bei einer wesentlichen Fortbildung der erfindungsgemäßen Lösung ein aktives Steuern von Bewegungen auch unter Überwindung äußerer Gegenkräfte möglich.

Zu diesem Zweck wird mindestens eine der jeweils zwei Arbeitskammern unterschied­ licher Zylinder verbindenden Verbindungsleitungen aufgetrennt und eine aktive Steuerungseinrichtung eingefügt (Anspruch 2). Wenn z. B. analog zum Ausführungs­ beispiel die zwischen den Arbeitskammern 5.3 und 8.3 angeordnete Verbindungsleitung 11.1 getrennt und eine Steuerungseinrichtung 15 eingefügt wird, kann die radiale Aus­ lenkung der weiterhin gegensinnig miteinander gekoppelten Radsätze 3 und 4 zwangs­ gesteuert oder -geregelt werden, indem die Arbeitskammern 5.3 und 8.3 wechselseitig mit Druck beaufschlagt bzw. entleert werden. Mit einer derartigen Einrichtung kann man während des Betriebseinsatzes zwischen den Zuständen "Selbsttätige Radsatz­ steuerung" und "Zwangsgeführte Radsatzsteuerung" umschalten.

Bezugszeichenliste

1 Drehgestellrahmen
2 Längsträger
3, 4 Radeinsatz
3.1, 3.2, 4.1, 4.2 Achslagergehäuse
5, 6, 7, 8 Arbeitszylinder
5.1, 5.2, 5.3, 6.1, 6.2, 6.3, 7.1, 7.2, 7.3, 8.1, 8.2, 8.3 Arbeitskammer
9.1, 10.1, 11.1, 9.2, 10.2, 11.2 Verbindungsleitung
12 Druckmittelspeicher
13 Invertiertes Wechselventil
14 Dämpfungsglied
15 Steuereinrichtung

Claims (11)

1. Anordnung zur Übertragung von Bewegungen und Kräften zwischen Bauteilen insbesondere von Schienenfahrzeugen, im wesentlichen bestehend aus an den Bauteilen, die zu bewegen und/oder mit Kräften zu beaufschlagen sind, mindestens paarweise angelenkten druckmittelbeaufschlagten Wirkelementen, die über Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind und in Wirkverbindung stehen, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale:

• - als druckmittelbeaufschlagte Wirkelemente sind Arbeitszylinder mit drei Arbeitskammern angeordnet,
• - jede von zwei Arbeitskammern jedes Arbeitszylinders ist mit jeweils einer von zwei Arbeitskammern eines anderen Arbeitszylinders verbunden und
• - die dritte Arbeitskammer jedes Arbeitszylinders ist mit der dritten Arbeitskammer dieses anderen Arbeitszylinders oder eines weiteren Arbeitszylinders verbunden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in mindestens eine der Verbindungsleitungen eine Steuereinrichtung eingefügt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Druckmittel in einigen oder allen Druckmittelsträngen unter Vordruck steht.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß einige oder alle der Druckmittelstränge paarweise über ein gemeinsames invertiertes Wechselventil mit einem Druckmittelspeicher verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in einigen oder allen Druckmittelsträngen Dämpfungsglieder eingeschaltet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Dämpfungs­ eigenschaften der Dämpfungsglieder veränderbar sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß in einigen oder allen Druckmittelsträngen Einrichtungen zur Erkennung und Meldung einer Druckmittelleckage angeordnet sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß zur Begrenzung des Verstellwegs der Anordnung innerhalb vorbestimmter Extrempositionen an den Arbeitszylindern Endanschläge vorgesehen sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß an den Arbeitszylindern Mittel zur Endlagendämpfung vorgesehen sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß in einem oder mehreren Druckmittelsträngen elastische Glieder eingeschaltet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Elastizitätseigenschaften der elastischen Glieder veränderbar sind.