DE636714C - Einrichtung an Schienenfahrzeugen zum kurvenrechten Einstellen von Drehgestellen oder Einzelachsen - Google Patents

Description

Es sind bereits Einrichtungen an Eisenbahnfahrzeugen zum kurvenrechten Einstellen von Drehgestellen oder Einrelachsen bekannt, bei denen Steuervorrichtungen mittels Servomotoren den Achsen während des Kurvenfahrens und schon in den Übergangskurven in selbsttätiger Weise und proportional zum Krümmungshalbmesser der Kurve einegewünschte Schwenkung in der waagerechten Ebene verleihen, damit die auftretenden Reaktionen zwischen den Schienen und den Spurkränzen auf das geringste Maß herabgesetzt werden. Anordnungen dieser Art erfordern einen Drehzapfen, der in einer senkrechten Ebene liegt und zwischen dem Fahrgestell des Fahrzeuges und der Achse selbst angeordnet ist, damit es der letzteren ermöglicht wird, ihre Lage in der waagerechten Ebene in bezug auf das Fahrgestell selbst zu ändern.

Die Erfindung betrifft eine solche Achsenführung für Drehgestelle oder Einzelachsen von Eisenbahnfahrzeugen mit hydraulischem Servomotor und mit am Fahrzeugrahmen angeordneten, mit den Schienen zusammenarbeitenden Tastern. Zweck der Erfindung ist, eine Einrichtung zum kurvenrechten Einstellen von Drehgestellen und Einzelachsen zu schaffen, welche beim Durchfahren von Kurven in kurzer Zeit sicher die angestrebten Einstellungen bewirkt. Da der Abstand ζλνί-schen den am äußersten Ende des Fahrgestelles eines Eisenbahnfahrzeuges angebrachten Fühlern und der zugeordneten Achse ein gewisses Maß, welches seiner Größen-Ordnung nach der sogenannten Ausladung des Fahrzeuges oder der Uberhängung über die Achse hinaus entspricht, nicht überschreiten kann, steht mithin nur eine beschränkte Zeit für die durch die Fühler eingeleitete und durch den Servomotor mit erheblicher Kraft zu bewirkende Kurveneinstellung der Fahrachse zur Verfügung. Diese Zeit ist um so kleiner, je größer die Fahrgeschwindigkeit ist. Durch die Erfindung wird nun eine Einrichtung geschaffen, die beim Kurvenfahren die gewünschte Achseneinstellung in der zur Verfügung stehenden Zeit sicher herstellt.

Die Erfindung besteht darin, daß das Steuerventil des Servomotors innerhalb des Servomotorkolbens eingebaut ist, daß ferner die Steuerkanten in der Mittellage des Servomotors einander negativ überdecken, und daß die im Steuerventil und Servomotorkolben für das Betriebsmittel des Servomotors vorgesehenen Durchlaßkanäle den größtmöglichen Querschnitt haben, der unter Berücksichtigung der für die Festigkeit des Servo-

motorkolbens und des Steuerventils unbedingt notwendigen Wandstärken und Stege zulässig ist.

Durch die Kombination dieser Merkmale wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst. Durch den Einbau des Steuerventils des Servomotors in den Servomotorkolben wird bewirkt, daß die Durchlaßkanäle für das Betriebsmittel besonders ίο kurz gehalten werden können. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß die bewegten Massen verhältnismäßig klein ausfallen, da die bei einem außerhalb gelegenen Steuerventil notwendigen Rückführungshebel und Stangen in Wegfall kommen. Durch den Wegfall dieser Gestänge ist auch die Möglichkeit beseitigt, daß in den Zapfen durch die Abnutzung allmählich größere Spiele auftreten, die die Wirkungsweise der Einrichtung ungünstig beeinflussen. Ferner fallen eine große Anzahl von Schmierstellen durch die erfindungsgemäße Anordnung fort. ·

•Die negative Überdeckung der Steuerkanten, die gemäß der Erfindung vorgesehen ist, hat die Wirkung, daß bei einem plötzlichen Schalten des Steuerventils auch der Servomotorkolben selbst rasch in Bewegung gesetzt wird. Dazu trägt auch das weitere Merkmal der Erfindung bei, nämlich die Ausbildung der Durchlaßkanäle für das Servomotorbetriebsmittel. 'Diese sind gemäß der Erfindung so weit zu halten, wie es die Festigkeit des Servomotorkolbens und des Steuerventils irgend zuläßt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zum Teil vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht. Es ist

Fig. ι ein Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 4, in welchem der Servomotor und im Zusammenhang mit diesem vorgesehene Steuerteile der Achsführung gezeigt sind.

Fig. 2 ist eine Kopfansicht der Achsführung und

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 4.

Fig. 4 ist ein Grundriß und Fig. 5 ein in einem größeren Maßstab ge-· zeichneter Längsschnitt durch den Servomotor und das in dessen Kolben eingebaute Steuerventil.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5, und

Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 5.

Fig. 9 ist ein Gesamtschema, welches im Grundriß die Führung eines Eisenbahnfahrzeuges mit zwei drehbar angeordneten Einzelachsen veranschaulicht. ■ An jedem Ende eines mit Achsführungen gemäß vorliegender Erfindung ausgerüsteten Eisenbahnfahrzeuges sind zu äußerst am Fahrgestell zwei als kleine Rollen ausgebildete Taster 1 vorgesehen, die jedoch in Fig. 9 der Einfachheit halber nicht gezeichnet sind. In Verbindung mit jeder Tasterrolle 1 sind ■zwei durch ein Universalgelenk verbundene Stangen 2, 3 und eine Feder 2' vorgesehen, wobei letztere die Rolle 1 gegen die Schiene 40 preßt und trotz Wagenfederspiel fortwährend das Anliegen der Rolle auf der Schiene gewährleistet. Mit der Stange 3 ist ein Hebel 4 starr verbunden, der auf eine Stange 5' eines auch noch eine Feder 5 aufweisenden Kataraktes 8' einwirkt. Dieser bildet ein elastisches Glied. Die Stange 3 ist in Lagern 3' geführt, die mit dem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) starr verbunden ist. Die einem Rollenpaar 1 zugeordneten zwei Katarakte 8' wirken auf einen Hebel 6 ein, der starr mit einer drehbar angeordneten Weile 7 verbunden ist. Mit dieser Welle 7 ist ein zweiter Hebel 9 starr verbunden, der durch eine Stange 10 mit einem Doppelhebel

11 verbunden ist. Letzterer ist um eine Achse

12 schwenkbar angeordnet, sowie an dem dem Angriffspunkt der Stange ιό gegenüberliegenden Ende gelenkig mit der Verlängerung des Steuerventils 13 eines Servomotors 14 verbunden. Das Steuerventil 13 ist in den Servomotorkolben 15 selbst verlegt. Wie deutlich in Fig. 5 gezeichnet ist, in welcher das Steuerventil 13 in der Lage gezeigt ist, die dasselbe beim. Befahren gerader Strecken einnimmt, ist eine negative Überdeckung der Steuerkanten 16, 17 vorgesehen. Der Servomotor 14 ist in nicht gezeichneter Weise mit dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen fest verbunden. Der Servomotorkolben 15 steht in der in Fig. 4 dargestellten Weise mit dem Achsfahmen 18 in Wirkungsverbindung, von dem nur ein ganz kleiner Teil gezeichnet ist. Diese Wirkungsverbindung wird durch einen am Rahmen 18 vorgesehenen Ansatz 19 bewirkt, dessen freies Ende in ein im Servomotorkolben 15 gelagertes Kugelgelenk 20 ragt. An das linke Ende des Servomotors 14 ist eine dessen Betriebsmittel, vorzugsweise Drucköl, liefernde Pumpe 21 befestigt, die i" ihren Antrieb über ein Getriebe 23 (Fig. 1) von einem Motor 22 erhält. Diese Pumpe 21 saugt öl aus einem Sammelraum 24 (Fig. 1) an und fördert in einen Raum 25 (Fig. 5), von wo das Drucköl in Kanäle 26 von dem in Fig. 6 gezeigten Querschnitt gelangt. In der in Fig. 5 gezeigten Lage des Steuerventils 13 tritt das Drucköl zufolge der negativen Überdeckung der Steuerkanten 17, 16 aus den Kanälen 26 vorerst in einen Ringkanal 27 und von dort in einen Hohlraum 28 des Servomotorkolbens 15 über, um dann durch

einen Kanal 29 des Steuerventils 13, einen Kanal 30 des Servomotorkolbens 15 und einen Abflußkanal 31 wieder in den Sammelraum 24 zu gelangen. Der Ringraum 27 steht durch einen Kanal 32 mit einem Raum 33 in Verbindung, der auf der einen Seite von der rechten Endfläche des Servomotorkolbens 15 begrenzt wird. Die Kanäle 26, 27, 29, 30, 31, 32 haben einen großen freien Durchfmßquerschnitt, so daß das Fördervolumen der Pumpe 21 groß gewählt werden kann.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Achsführung ist folgende:

Infolge Vorsehens der Katarakte 8' mit den Federn 5, die in das die Bewegung der Führerrollen 1 auf das Steuerventil 13 übertragende Gestänge eingeschaltet sind, wird unter allen Umständen erreicht, daß die unvermeidlichen Unterschiede in der Schienenspur (bekanntlich beträgt auf dem Kontinent die zulässige Spanne beim Verlegen des Geleises ι cm : 1435 bis 1445 mm) beim Fahren auf geraden Strecken kein Ansprechen des Servomotors 14 hervorrufen können. Der Hebel 6 wird dabei lediglich von beiden Katarakten 8', die auf ihn einwirken können, so beeinflußt, daß er praktisch in seiner Mittellage verbleibt. Erst eine eindeutige, maßgebliche Bewegung der Führerrollen 1 in einer bestimmten Richtung beim Befahren von Übergangskurven ist imstande, den Hebel 6 so stark in einer entsprechenden Richtung zum Ausschwingen zu bringen, daß auch das Steuerventil 13 eine eindeutige Bewegung ausführt, die sich dann· sofort bewegungseinleitend für den Servomotorkolben 15 und damit für den Achsrahmen 18 auswirkt. Wird z. B. in die in Fig. 9 gezeichnete Übergangskurve 34 eingefahren, so bedingt das ein Ausschwingen der Hebel 6, 9 und 11 im Uhrzeigerdrehsinn. Das Steuerventil 13 wird infolgedessen, wenn auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen wird, nach rechts bewegt. Das hat zur Folge, daß die Steuerkante 17 überdeckt und das Drucköl am Überfließen aus den Kanälen 26 in den Ringkanal 27 verhindert wird, während Drucköl aus dem Räume 33 ungehindert an der Steuerkante 16 vorbei durch die Kanäle 29, 30 in den Abflußkanal 31 gelangen kann. Es tritt daher ein wirklich stoßartiges Ansteigen des Förderdruckes der Pumpe 21 und somit des Druckes im Räume 25 ein, was in Verbindung mit dem großen geförderten Volumen eine sehr plötzliche und rasche Bewegung des Servomotorkolbens 15 nach rechts .bedingt. Der Achsrahmen 18 wird entsprechend rasch verstellt, so daß gleich beim Einfahren in die Kurve die angestrebte Kurveneinstellung der Fahrzeugachsen vollkommen erreicht wird. Bei einem Ausschwingen des Hebels 6 nach links wird das Steuerventil 13 nach links bewegt und die Kante 16 überdeckt, so daß nun im Räume 33 ein stoßartiges Ansteigen des 'Druckes erfolgt, was ein plötzliches, rasches Bewegen des Servomotorkolbens 15 nach links bewirkt.

Handelt es sich um die Führung von zweiachsigen Drehgestellen, so ist in genau derselben Weise wie in bezug auf den Achsrahmen 18 beschrieben wurde, eine Wirkungsverbindung des um eine senkrechte Achse drehbaren Rahmens des Drehgestelles mit dem Servomotorkolben 1S herzustellen, während die Ausbildung der eigentlichen Achsführung dieselbe bleibt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung an Eisenbahnfahrzeugen zum kurvenrechten Einstellen von Drehgesteilen oder Einzelachsen mittels eines hydraulischen Servomotors und eines am Fahrzeugrahmen befestigten, von den Schienen geführten Tasters, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil des Servomotors innerhalb des Servomotorkolbens eingebaut ist, die Steuerkanten in der Mittellage des Servomotors einander negativ überdecken und die im Steuerventil und Servomotorkolben für das Servomotorbetriebsmittel vorgesehenen Durchlaßkanäle, unter Berücksichtigung der für die Festigkeit des Servomotorkolbens und des Steuerventils unbedingt notwendigen Wandstärken und Stege, den größtmöglichen Querschnitt haben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen