DE687417C

DE687417C - els paarweise angeordneter, von dem Achswerk bis dicht unter das Dach des Wagenkastens reichender Federstelzen

Info

Publication number: DE687417C
Application number: DE1936R0095698
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich K Clar; Carl Geissen
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1936-03-05
Filing date: 1936-03-05
Publication date: 1940-02-21

Description

¹ WM i..- .1.'.;,

2BMB.T.194O

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1940

Das Hauptpatent bezieht sich, auf eine Abstützung des Wagenkastens auf dem Achswerk bei Fahrzeugen mit gesteuerten Achsen, insbesondere Eisenbahnschnelltriebwagen, und stellt unter Schutz, daß der Wagenkasten dicht unter dem Dach mittels Kugelgelenken auf paarweise angeordneten, im wesentlichen lotrechten Stelzen federnd abgestützt ist, die an ihrem unteren Ende ebenfalls in Kugelgelenken auf dem Achswerk der zugehörigen gesteuerten Achsen ruhen.

Die vorliegende Erfindung betrifft die weitere Ausgestaltung einer solchen Abstützung des Wagenkastens auf dem Achswerk, insbesondere für Eisenbahnleichthauschnelltriebwagen mit gesteuerten Achsen. Sie bezweckt, zu verhindern, daß der weich abgefederte Wagenkasten an keiner Stelle einen gewissen Abstand gegenüber den Achsen unterschreitet, um den beschränkten Platzverhältnissen, insbesondere bei Niederflurwagen, Rechnung zu tragen, so daß bauliche Schwierigkeiten bei der Unterbringung von Maschinenteilen mit Rücksicht auf starke Abstandsänderungen in der Kurvenfahrt und veränderliche Zusammenpressung der weichen Federung infolge schwankender Gewichtsbelastung vermieden werden. Dabei wird die Abstandsänderung zwischen Wagenkasten und Achsen zweckmäßig nahe einer jeden Stelze gemessen.

Erfindungsgemäß wird die Länge der selbst nicht federnden Federstelzen zur Aufrechterhaltung der Höhe des Wagenkastens über den Achsen selbsttätig durch Servomotoren geändert, und zwar in an sich bekannter Weise für jede Federstelze besonders in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Achse und Wagenkasten.

Neigt sich der Wagen beispielsweise' auf waagerechter Fahrbahn infolge zu großer Last an seinem einen Ende, so werden Kontakte betätigt, welche die Verstellmotoren oder Steuerorgane für die Verstellung der Stelzenlänge auslösen, bis der Wagenkasten wieder einen gewünschten Abstand von der betreffenden Radachse erlangt hat. Sinngemäß erfolgt die Steuerung der Stelzenlängenänderung auf der einen Wagenseite, wenn der Wagenkasten sich bei Fahrt in der Kurve auf der einen Seite über ein gewisses

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dipl.-Ing. Friedrich K. Clar in Berlin-Hermsdorf und Carl Geissen in Berlin-Schöneberg.

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Maß hinausneigt. Die neue Abstützung des Wagenkastens ist also bestrebt, den Wagenkasten stets parallel zu den Achsen einzustellen.

Eine zweckmäßige Ausführungsfoi'm der Erfindung besteht darin, daß die Federstelzen aus mehreren längs eines gebrochenen Linienzuges gelenkig miteinander verbundenen Gliedern bestehen, die zur Erzielung von Längenänderungen der Stelzen durch Verstellen einzelner Glieder mehr oder weniger in die Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den Kugelgelenken der Endglieder gebracht werden.

ig Gemäß einer weiteren Au'sführungsform der Erfindung bestehen die Federstelzen aus je zwei gleichachsigen Gliedern, deren einander zugekehrte Enden mit rechts- bzw. linksgängigem Gewinde in ein gemeinsames, zum Zwecke der Stelzenlängenänderung drehbares Gewindeglied eingreifen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Federstelzen aus je zwei gleichachsigen Gliedern bestehen, die an ihren einander zugekehrten Enden einen Kolben bzw. einen Zylinder tragen und zwecks Änderung der Stelzenlänge durch ein Druckmittel gegeneinander bewegt werden.

Es war bekannt, Stützkörper für den Wagenkasten vorzusehen, die bei Kurvenfahrt seitlich verschoben werden, dabei auf eine Kurvenbahn auflaufen und so den Wagenkasten gleichmäßig anheben. Hierdurch soll der auf den Spurkranz ausgeübte 'Druck bei Kurvenfahrt verringert werden. Die krängende Bewegung des Wagenkastens bei Kurvenfahrt bleibt jedoch in vollem Umfange erhalten. Auch wird diese Einrichtung bei zu großem Wagengewicht nicht wirksam.

Ferner hat man vorgeschlagen, die Höhenlage des Wagenkastens in Abhängigkeit von der Fahrzeuglenkung zu verändern.

Weiterhin ist es bekannt, bei einem Fahrzeug mit getrenntem Wagenrahmen und Wagenfußboden die Höhenlage des Fußbodens über den Achsen konstant zu halten, um die Belastung der dem Wagenfußboden zugeordneten besonderen Achsen bzw. Räder ein bestimmtes Maß nicht überschreiten zu lassen und das Mehrgewicht auf die dam Wagenrahmen zugeordneten Achsen bzw. Räder zu übertragen. Die Krängungen des Wagenrahmens bei Kurvenfahrt werden hierdurch jedoch nicht ausgeglichen, so daß der Wagenrahmen nicht parallel zu den Achsen gehalten und damit die erfindungsgemäße Wirkung, nämlich eine bestimmte Bauhöhe für die auf den Achsen befindlichen Bauteile zu gewähren, nicht erzielt wird.

Schließlich ist es noch bekannt, die Höhenlage des Wagenkastens bei Kurvenfahrt lliehj kraftabhängig zu regeln. Abgesehen davon. ; daß hierbei durch gleichmäßige und iiisbe- ! sondere ungleichmäßige Belastungen des ; Wagenkastens durch das Beförderungsgut sich ergebende Senkungen des Wagenfußbodens unberücksichtigt bleiben, liegt die Einrichtung zum Anheben des Wagenkastens parallel zur Federung, was zur Folge hat, 7» daß die Federung des Fahrzeugs beim Wirksamwerden der Höhenverstelleinrichtung mehr und mehr ausgeschaltet wird, so daß • sie immer härter wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeich- 75-nung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Abb. ι zeigt sehsmatisch einen Schnitt durch den Wagen, der links und rechts verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgedankens erkennen läßt;

Abb. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Zuhilfenahme einer Schraubenspindel, während

Abb. 3 eine Ausführungsform zeigt, bei der die Stelze aus Kolben und Zylinder zusammengesetzt ist.

In Abb. ι bezeichnen 1 die Schienen, 2 die Räder, 3 das Achsgehäuse und 4 den Wagenkasten. Mit 5 sind Stabfedern, mit 6 Tor- sionshebel und mit 7 sowie 8 Kugelgelenke bezeichnet, mittels deren die Stelzen mit der Torsionsfeder einerseits und dem Achswerk andererseits verbunden sind.

Gemäß dem linken Ausführungsbeispiel besteht die Stelze aus den beiden Gliedern 9 und ι o, zwischen denen ein Glied 11 eines zweiarmigen Hebels 12 eingeschaltet ist. Das andere Ende des zweiarmigen Hebels ist mit der Kolbenstange 13 eines Kolbens 14 verbunden,: der in einem Zylinder 15 bewegbar ist. Der Zylinder 15 ist fest auf dem Achsgehäuse 3 angebracht. Kolben 14 und Zylinder 15 bilden einen Servomotor. Eine Veränderung des Abstandes der äußersten Lagerpunkte 7 und 8 der Stelzen wird dadurch erzielt, daß mittels Bewegungen des Kolbens 14 das Zwischenglied 11 mehr oder weniger in die Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den Kugelgelenken 7 und 8 gebracht no wird.

Wenn das Fahrzeug sich in einer Krümmung bewegt, so daß der Wagenkasten 4 sich nach links neigt, so wird in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des Wagenkastens das Verstellorgan des Kolbens 14 betätigt, derart, daß das Zwischenglied 11 mehr in die Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den Punkten 7 und 8 gelangt, wodurch der Abstand zwischen den Punkten 7 und 8 ver- 12c größert und damit der Wagenkasten auf seiner linken Seite angehoben wird. Unab-

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hängig von der erfindungsgcrnäßen Einrichtung, die eine bestimmte Höhenlage des Wagenkastens über den Achsen sichert, kann eine besondere Einrichtung vorhanden sein, die bei Kurvenfahrt z. B. lliehkraftabhängig eine zusätzliche Stelzcnverlängerung der an der Außenseite der Kurvenbahn gelegenen Stelzen bewirkt, wenn die Fliehkraft ein bestimmtes Maß überschreitet. Der Wagenkasten wird dadurch in Richtung nach dem Kriimmungsmittelpunkt der Fahrbahn zu geneigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel auf der rechten Seite in Abb. ι besteht die Stelze.

if, aus den beiden Gliedern 16 und 17, wobei das Glied 17 den einen Hebelarm eines zweiarmigen Hebels bildet, der um den Endpunkt des Gliedes 16 der Stelze drehbar gelagert ist. Durch Verstellung des Kolbens 18 kann

ζ» der Lagerpunkt 7 wiederum mehr oder weniger angehoben werden, womit die jeweils gewünschte Längenänderung der Stelze und Anhebung oder Senkung des Wagenkastens erreicht werden kann. Der Hebel 17 kann auch als Exzenter ausgebildet sein.

In Abb. 2 wird die Stelze durch zwei an ihren Enden mit Schraubengewinde versehenen Teilen 19 und 20 gebildet. Die Gewinde bilden zusammen mit dem Muttcrgehäuse 21 eine Schraubenspindel. Das Muttergehäuse 21 ist außen als Schneckenrad ausgebildet, das durch eine Schnecke 22 gedreht werden kann. Da die Stelzenglieder 19 und 20 teils mit Rechts- und teils mit Linksgewinde versehen sind, so tritt bei Betätigung eines Antriebsmotors der Schnecke 22, z.B. eines Elektromotors, eine Verlängerung bzw. Verkürzung des Abstandes zwischen den beiden Kugelgelenken 7 und S ein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 wird die mittels der Kugelgelenke 7 und 8 gelagerte Stelze durch einen Kolben 23 und einen Zylinder 24 gebildet. Je nach der unter den Kolben geförderten Flüssigkeitsmenge ändert sich der Abstand zwischen den Lagerungen.7 und 8 und damit die Neigung des Wagenkastens. Die Betätigung des Kolbens 23 wird durch einen Hilfskolben 25 gesteuert. der mittels einer Steuerstange 26 am oberen Teil des Wagenkastens befestigt ist. Sucht der betreffende Teil des Wagenkastens z. B. bei Fahrt im Gleisbogen sich zu senken, so schiebt die Stange 26 den Steuerkolben 25 nach unten, so daß Druckflüssigkeit durch den Einlaßstutzen. 27 und die Eintrittsöffnung 28 unter den Kolben gelangt. Hebt sich der Wagenkasten andererseits über einen bestimmten Sollwert, so verschließt der Hilfskolben 25 den Druckmitteleinlaß und öffnet dann den Druckmittelauslaß 29, so daß die Länge der Stelze sich -wieder verkürzt und damit der Wagenkasten sich bis auf den gewünschten Abstand über der Radachse senken kann.

Claims

65 Patentansprüche:

1. Abstützung des Wagenkastens auf dem Achswerk, insbesondere für Eisenbahnleichtbauschnelltriebwagen mit gesteuerten Achsen, bei welcher der Wagenkasten dicht unter dem Dach mittels Kugelgelenken auf paarweise angeordneten ■ Federstelzen abgestützt ist, die mit ihrem unteren Ende ebenfalls in Kugelgelenken ami dem Achswerk ruhen, nach Patent 684 873, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der selbst nicht federnden Federstelzen zur Aufrechterhaltung der Höhe des Wagenkastens über den Achsen selbsttätig durch Servomotoren geändert wird, und zwar in an sich bekannter Weise für jede Federstelze besonders in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Achse und Wagenkasten.

2. Wagenkastenabstützung nach An- 8s spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstelzen aus mehreren längs eines gebrochenen Linienzuges gelenkig miteinander verbundenen Gliedern (9, 10, 11 bzw. ιό, 17) bestehen, die zur Erzielung von Längenänderungen der Stelzen durch Verstellen einzelner Gliederen bzw. 17) mehr oder weniger in die Richtung der Verbindungsgeraden zwischen den Kugelgelenken (7, 8) der Endglieder gebracht werden.

3. Wagenkastenabstützung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstelzen aus je zwei gleichachsigcn Gliedern (19, 20) bestehen, deren einander zugekehrte Enden mit rechts- bzw. linksgängigem Gewinde in ein gemeinsames zum Zwecke der Stelzenlängenänderung drehbares Gewindeglied (21) eingreifen.

4. Wagenkastenabstützung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstelzen aus je zwei gleichachsigen Gliedern bestehen, die an ihren einander zugekehrten Enden einen Kolben (23) bzw. einen Zylinder (24) tragen und zwecks Änderung der Stclzenlänge durch ein Druckmittel gegeneinander bewegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen