DE4444540B4

DE4444540B4 - Rail vehicle with turning device

Info

Publication number: DE4444540B4
Application number: DE4444540.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2014-12-15
Also published as: DE4444540A1

Abstract

Schienenfahrzeug mit Drehvorrichtung (D), die die Verbindung zwischen einem Drehgestell (1) und dem Wagenkasten (7) herstellt, wobei die Drehvorrichtung (D) derart ausgebildet ist, dass diese Drehausschläge um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsachse (P1) und um eine vertikale Achse (P2) sowie um eine quer zur Fahrtrichtung liegenden Queachse (P3) zuläßt, wobei die Drehvorrichtung (D) Lenker (3, 4) aufweist und diese über Gelenkpunkte (6) die Verbindung zwischen einem Drehgestell (1) und dem Fahrzeugrahmen (2) bzw. dem Wagenkasten (7) herstellen, wobei die Geraden (5) durch die Lenker (3, 4) die Längsachse (P1) und die Querachse (P3) schneiden und dass die Gerade mindestens eines Lenkers (4) alle drei Drehachsen (P1, P2, P3) schneidet, wobei es sich um mindestens drei Lenker (3, 4) handelt und das Schienenfahrzeug eine Steuereinrichtung aufweist, die mittels einer Regeleinrichtung (10) und eines Stellzylinders (11) den Wagenkasten (7) in der vorgesehenen Lage hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellzylinder (11) als Elektrozylinder oder Hydrozylinder ausgebildet istRail vehicle with a rotating device (D), which establishes the connection between a bogie (1) and the wagon body (7), wherein the rotary device (D) is designed such that these rotational whiplashes about a longitudinal axis extending in the vehicle longitudinal direction (P1) and about a vertical Axis (P2) and about a transverse to the direction of travel Queachse (P3) permits, wherein the rotating device (D) handlebars (3, 4) and this via articulation points (6) the connection between a bogie (1) and the vehicle frame (2 ) or the carriage body (7), wherein the straight line (5) through the links (3, 4) intersect the longitudinal axis (P1) and the transverse axis (P3) and that the straight line of at least one link (4) all three axes of rotation ( P1, P2, P3), which is at least three links (3, 4) and the rail vehicle has a control device by means of a control device (10) and an actuating cylinder (11) the car body (7) in the intended position holds, characterized in that the actuating cylinder (11) is designed as an electric cylinder or hydraulic cylinder

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit Drehvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rail vehicle with a rotating device according to the preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßes Schienenfahrzeug ist aus der DE 1 405 596 A bekannt. Bei der bekannten Ausführung EP 0 528 783 A1 sind am Wagenkasten Aktuatoren tangential um einen virtuellen Drehpunkt angeordnet und eine Anlenkung über Gestänge oder konzentrische Ringe ist aus der DE 822 094 B bekannt. Die bekannte Neigungseinrichtung nach der DE 37 13 615 A1 weist zwei miteinander und zur Längsmittelebene geneigte Pendel auf, wogegen nach der EP 0273940 B1 eine Steuereinrichtung mit einem Lenker-Hebel-System mit räumlich schräg nach oben gerichteten Steuerhebeln bekannt ist. Die DE 44 21 000 A1 zeigt ein Schienenfahrzeug mit einer Drehvorrichtung die die Verbindung zwischen einem Drehgestell und dem Fahrzeugrahmen bzw. Wagenkasten herstellt. Diese bekannten Ausführungen weisen eine größere Anzahl Lagerstellen auf und sind aufwendig und bei Drehausschlägen kinematisch nicht immer einwandfrei.A generic rail vehicle is from the DE 1 405 596 A known. In the known design EP 0 528 783 A1 Actuators are arranged tangentially to the car body around a virtual pivot point and a linkage via linkage or concentric rings is from the DE 822 094 B known. The known inclination device according to the DE 37 13 615 A1 has two together and inclined to the longitudinal center plane pendulum, whereas after the EP 0273940 B1 a control device with a handlebar lever system with spatially obliquely upward control levers is known. The DE 44 21 000 A1 shows a rail vehicle with a rotating device which makes the connection between a bogie and the vehicle frame or car body. These known designs have a larger number of bearings and are expensive and kinetic in Drehausschlägen not always impeccable.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufwand ein Schienenfahrzeug der bekannten Gattung zu schaffen, bei dem die Drehvorrichtung Drehausschläge um drei Drehachsen zuläßt und auch bei Drehausschlägen kinematisch einwandfrei ist und den Wagenkasten in der vorgesehenen Lage hält.The object of the invention is to avoid these known disadvantages and to provide a rail vehicle of the known type with little effort, in which the rotary device rotary encoders allows for three axes of rotation and is kinematically perfect for Drehausschlägen and keeps the car body in the intended location.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schienenfahrzeug mit Drehvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a rail vehicle with rotating device with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Die Ausgestaltung der Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind den Patentansprüchen zu entnehmen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen verdeutlicht.The embodiment of the invention and advantageous developments can be found in the claims. Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawings, some embodiments of the invention are shown schematically.

Es zeigt:It shows:

1 eine Drehvorrichtung und die Anordnung der Lenker in Draufsicht, 1 a rotating device and the arrangement of the handlebars in plan view,

2 ein Schienenfahrzeug teilweise, mit Drehvorrichtung von der Seite, 2 a rail vehicle partially, with turning device from the side,

3 Frontansicht eines Schienenfahrzeugs mit Drehvorrichtung, 3 Front view of a rail vehicle with turning device,

4 eine Drehvorrichtung schematisch und perspektivisch dargestellt und 4 a rotating device shown schematically and in perspective and

5 ein Schienenfahrzeug mit Drehgestell im Querschnitt. 5 a rail vehicle with bogie in cross section.

Die 1 zeigt ein Schienenfahrzeug mit einem Drehgestell 1 und einem Fahrzeugrahmen 2 mit einer zwischengeschalteten Drehvorrichtung D die Lenker 3, 4 aufweist und die durch kugelgelenkige Anlenkung an den Gelenkpunkten 6 die Verbindung zwischen dem Drehgestell 1 und dem Fahrzeugrahmen 2 herstellen. Die Lenker 3, 4 sind als Zuglenker ausgebildet und derart angeordnet, daß deren Geraden 5 im gemeinsamen Schnittpunkt die Lage der in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Drehachse P1 bestimmen und in entgegengesetzter Richtung die quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse P3 schneiden deren Lage im Zusammenwirken mit dem Lenker 4 bestimmt wird und dessen Gerade 5 auch die Drehachse P1 und die senkrechte Drehachse P2 schneidet und um die das Drehgestell 1 Drehausschläge in Bezug zum Fahrzeugrahmen 2 ausführen kann. Die P2 schneidet beide Drehachsen P1 und P3.The 1 shows a rail vehicle with a bogie 1 and a vehicle frame 2 with an intermediate turning device D the handlebars 3 . 4 and by the ball joint articulation at the hinge points 6 the connection between the bogie 1 and the vehicle frame 2 produce. The handlebars 3 . 4 are designed as a pull rod and arranged such that their straight line 5 in the common intersection, determine the position of the axis of rotation P1 running in the vehicle longitudinal direction and, in the opposite direction, the rotational axis P3 lying transversely to the direction of travel intersect their position in cooperation with the link 4 is determined and its straight line 5 also the axis of rotation P1 and the vertical axis of rotation P2 intersects and around the bogie 1 Turnstiles in relation to the vehicle frame 2 can perform. The P2 intersects both axes of rotation P1 and P3.

Gemäß 2 scheiden sich die Geraden 5 der Lenker 3, 4 und bestimmen im Schnittpunkt die Lage der Drehachse P3 die vorzugsweise in der Schienenebene 13 liegt und um die das Drehgestell 1 Drehausschläge ausführen kann. Die vertikale Drehachse P2 schneidet beide Drehachsen P1 und P2.According to 2 divide the straights 5 the driver 3 . 4 and determine at the intersection the position of the axis of rotation P3, preferably in the rail plane 13 lies and around the bogie 1 Rotary hitting can perform. The vertical axis of rotation P2 intersects both axes of rotation P1 and P2.

Die 3 zeigt frontseitig die das Drehgestell 1 mit dem Fahrzeugrahmen 2 verbindende Anlenkung des Lenkers 4 und der Lenker 3 deren Geraden 5 im Schnittpunkt die Lage der Drehachse P1 bestimmen und die eine Längsachse darstellt und diese die vertikale Drehachse P2 schneidet. Die quer liegende Drehachse P3 liegt etwa in Höhe der Schienenlauffläche. Die Drehachse P1 liegt höher wie der Schwerpunkt S des Wagenkastens 7 einschließlich des Fahrzeugrahmens 2. Dadurch bewirkt die bei Kurvenfahrt auftretende Fliehkraft Drehausschläge des Wagenkastens 7 um die Drehachse P1, so daß sich der Wagenkasten 7 selbsttätig in die Kurve neigt. Soll die Neigung des Wagenkastens stärker sein wie dies durch die Fliehkraft bewirkt werden kann und den jeweiligen Bedingungen optimal angepaßt werden, so kann eine Steuereinrichtung vorgesehen werden die eine Regeleinrichtung 10 aufweist und die einen zwischen dem Drehgestell 1 und dem Fahrzeugrahmen 2 zwischengeschalteten Stellzylinder 11 ansteuert und dieser den Fahrzeugrahmen 2 mit dem Wagenkasten 7 um die Drehachse P1 dreht und dabei in die gewünschte Neigung bzw. Lage bringt. Die Drehvorrichtung D kann auch so ausgebildet werden, daß die Drehachse P1 tiefer liegt wie der Schwerpunkt S oder sie kann auch in dessen Bereich liegen. Auch die Drehachse P3 kann in einer anderen Ebene liegen.The 3 shows the front of the bogie 1 with the vehicle frame 2 connecting linkage of the handlebar 4 and the handlebars 3 their straights 5 at the intersection determine the position of the axis of rotation P1 and represents a longitudinal axis and this intersects the vertical axis of rotation P2. The transverse axis of rotation P3 is approximately at the level of the rail running surface. The axis of rotation P1 is higher than the center of gravity S of the car body 7 including the vehicle frame 2 , As a result, the centrifugal force occurring when cornering causes rotational shocks of the car body 7 about the axis of rotation P1, so that the car body 7 automatically tilts into the curve. If the inclination of the car body to be stronger as this can be caused by the centrifugal force and optimally adapted to the respective conditions, so a control device may be provided which a control device 10 and the one between the bogie 1 and the vehicle frame 2 intermediate actuating cylinder 11 controls and this the vehicle frame 2 with the car body 7 rotates about the axis of rotation P1 and brings it in the desired inclination or position. The rotating device D can also be designed so that the axis of rotation P1 is lower than the center of gravity S or it can also be in its range. The axis of rotation P3 can also lie in another plane.

Die in der 4 dargestellte Drehvorrichtung D hat zwei Koppeln A und B mit den Gelenkpunkten 6 an denen die Lenker 3, 4 kugelgelenkig angelenkt sind und dadurch die Verbindung zwischen den Koppeln A, B herstellen. Diese Drehvorrichtung läßt Drehausschläge der Koppeln A, B um drei Drehachsen P1, P2, P3 zu. Die Drehachse P1 ist eine Längsachse, die Drehachse P2 eine Vertikalachse und die Drehachse P3 eine Querachse in Bezug zur Fahrtrichtung. Die Gelenkpunkte 6 sind an den Koppeln A, B so angeordnet; daß die Geraden 5 der Lenker 3, 4 gemäß Darstellung die Drehachsen P1, P2, P3 schneiden und ihre Lage bestimmen. Die Drehvorrichtung D kann derart in ein Schienenfahrzeug eingebaut werden, daß die Koppel A ein Teil des Drehgestells 1 und die Koppel B ein Teil des Fahrzeugrahmens 2 ist. Bei dieser Einbaulage sind die Lenker 3, 4 auf Zug beansprucht und als Zuglenker auszuführen. Es können auch Bedingungen auftreten wo es vorteilhaft ist die Drehvorrichtung D so in ein Schienenfahrzeug einzubauen, daß die Koppel A Teil des Fahrzeugrahmens 2 bzw. des Wagenkastens 7 und die Koppel b Teil eines Drehgestells 1 ist. Die Lenker 3, 4 können auch als längselastische Federelemente ausgebildet werden. Vorteilhaft können die Anlenkungen an den Gelenkpunkten 6 als elastische Dämpfer ausgebildet werden.The in the 4 Turning device D shown has two coupling A and B with the hinge points 6 where the handlebars 3 . 4 are articulated ball joint and thereby establish the connection between the coupling A, B. This turning device allows rotational whiplashes of the couplings A, B about three axes of rotation P1, P2, P3. The axis of rotation P1 is a longitudinal axis, the axis of rotation P2 a vertical axis and the axis of rotation P3 a transverse axis with respect to the direction of travel. The hinge points 6 are arranged on the couplers A, B so; that the straights 5 the driver 3 . 4 as shown, the axes of rotation P1, P2, P3 cut and determine their location. The rotating device D can be installed in a rail vehicle such that the coupling A is a part of the bogie 1 and the coupling B a part of the vehicle frame 2 is. In this installation position are the handlebars 3 . 4 claimed on train and run as a trailing arm. It may also occur conditions where it is advantageous to incorporate the rotating device D in a rail vehicle, that the coupling A part of the vehicle frame 2 or the car body 7 and the coupling b part of a bogie 1 is. The handlebars 3 . 4 can also be designed as longitudinally elastic spring elements. Advantageously, the linkages at the hinge points 6 be designed as elastic damper.

Die 5 zeigt ein Schienenfahrzeug mit Drehgestell im Querschnitt. Auf dem Drehgestellrahmen 1 sind die Luftfedern 15 aufgesetzt und stützen die Traverse 14 ab. An dieser sind drei Gelenkpunkte 6 zur kugelgelenkigen Aufnahme der Lenker 3, 4 vorgesehen. Am anderen Ende der Lenker 3, 4 sind diese an Gelenkpunkten 6 mit dem Wagenkasten 7 oder dem Fahrzeugrahmen 2 in Bezug. Die Luftfedern 15 lassen eine Vertikal-, Quer- und Längsfederung des Wagenkastens 7 zu. Die Drehvorrichtung D mit den Lenkern 3, 4 läßt eine Drehung um die Hochachse P2 und um eine Querachse P3 zu und die in der Höhe zwischen der Schienenoberkante und den Radachsen liegt. Des weiteren ist zur Neigung des Wagenkastens 7 eine Drehung um die Längsachse P1 gegeben. Weil der Schwerpunkt S tiefer liegt, kommt es im Betrieb zu einer selbsttätig passiven Neigungsregulierung. Zur Erzielung einer optimalen Neigungsregulierung wird diese als aktives System mit einer Regeleinrichtung 10 und einem ansteuerbaren als Elektrozylinder ausgebildeten Stellzylinder 11 ausgeführt. Die Verwendung eines Elektrozylinders ist sehr einfach und hat den Vorteil, dass dieser von der ohnehin zur Verfügung stehenden elektrischen Energie gespeist werden kann. Der Elektrozylinder 11 ist an der Traverse 14 und an einem Teil des Wagenkastens 7 angelenkt. Dadurch ergibt sich bei Betätigung die vorgesehene Neigung des Wagenkastens 7.The 5 shows a rail vehicle with bogie in cross section. On the bogie frame 1 are the air springs 15 put on and support the traverse 14 from. At this are three points of articulation 6 for ball-joint recording of the handlebars 3 . 4 intended. At the other end of the handlebar 3 . 4 These are at joint points 6 with the car body 7 or the vehicle frame 2 in relation. The air springs 15 leave a vertical, transverse and longitudinal suspension of the car body 7 to. The turning device D with the handlebars 3 . 4 allows a rotation about the vertical axis P2 and about a transverse axis P3 and which lies in the height between the rail upper edge and the wheel axles. Furthermore, the inclination of the car body 7 given a rotation about the longitudinal axis P1. Because the center of gravity S is lower, it comes in operation to an automatically passive tilt regulation. To achieve optimum tilt regulation, this becomes an active system with a control device 10 and a controllable designed as an electric cylinder actuating cylinder 11 executed. The use of an electric cylinder is very simple and has the advantage that it can be powered by the already available electrical energy. The electric cylinder 11 is at the traverse 14 and on a part of the car body 7 hinged. As a result, when operating the intended inclination of the car body 7 ,

Claims

Rail vehicle with rotating device (D), which controls the connection between a bogie (D) 1 ) and the car body ( 7 ), wherein the rotary device (D) is designed in such a way that it permits rotation stops about a longitudinal axis (P1) extending in the vehicle longitudinal direction and about a vertical axis (P2) and about a transverse axis (P3) lying transversely to the direction of travel; D) handlebars ( 3 . 4 ) and these via hinge points ( 6 ) the connection between a bogie ( 1 ) and the vehicle frame ( 2 ) or the car body ( 7 ), the straight lines ( 5 ) by the handlebars ( 3 . 4 ) intersect the longitudinal axis (P1) and the transverse axis (P3) and that the straight line of at least one link ( 4 ) intersects all three axes of rotation (P1, P2, P3), being at least three links ( 3 . 4 ) and the rail vehicle has a control device which by means of a control device ( 10 ) and an actuating cylinder ( 11 ) the car body ( 7 ) in the intended position, characterized in that the actuating cylinder ( 11 ) is designed as an electric cylinder or hydraulic cylinder

Rail vehicle according to claim 1, characterized in that the links ( 3 . 4 ) are designed and arranged as a pull rod.

Rail vehicle according to claim 1, characterized in that the links ( 3 . 4 ) are designed and arranged as a pressure link.

Rail vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the car body ( 7 ) is pivotally held about the axis of rotation (P1) extending in the vehicle longitudinal direction.

Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axis of rotation (P1) is higher than the center of gravity (S) of the car body together with the vehicle frame ( 2 ).

Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axis of rotation (P1) in the region of the center of gravity (S).

Rail vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axis of rotation (P1) is lower than the center of gravity (S).

Rail vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least the sensor system of the control device ( 10 ) in the car body ( 7 ) or on the vehicle frame ( 2 ) is attached.

Rail vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the handlebars ( 3 . 4 ) have a different length.

Rail vehicle according to claim 1 or one of claims 4 to 9, characterized in that at least one of the handlebars ( 3 . 4 ) is designed and arranged as a pull rod.

Rail vehicle according to claim 1 or one of claims 4 to 10, characterized in that at least one of the handlebars ( 3 . 4 ) is designed and arranged as a pressure link.

Rail vehicle according to one of claims 1 to 11, characterized in that a control or regulating device ( 10 ) the position or inclination of the car body ( 7 ) is effected about the longitudinal axis (P1).

Rail vehicle according to one of claims 1 to 12, characterized in that the bogie ( 1 ) by means of a rotating device (D) about a transverse axis (P3) pivotally mounted on the vehicle frame ( 2 ) is held.

Rail vehicle according to claim 1 to 13, characterized in that the actuating cylinder ( 11 ) is designed as a hydraulic cylinder.

Rail vehicle according to claim 1 to 13, characterized in that the actuating cylinder ( 11 ) is designed as an electric cylinder.

Rail vehicle according to claim 1 to 15, characterized in that a traverse ( 14 ) on air springs ( 15 ) is supported.

Rail vehicle according to claim 1 to 15, characterized in that a traverse ( 14 ) represents a coupling (A).