DE898006C - Achssteuerung fuer vorzugsweise zweiachsige Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Achssteuerung für vorzugsweise zweiachsige Schienenfahrzeuge Das Hauptpatent betrifft die Achssteuerung für Schienenfahrzeuge, vorzugsweise zweiachsigerBauart, deren durch:die Spurkranzführungskräftebogensenkrecht gesteuerten Radsätze in waagerecht schwenk-baren Lenkgestängen geführt sind,die unter der Einwirkung von vorgespannten Rückstellfedern stehen, die den Radsätzen erst bei Überschleiten eines bestimmten Spurkranzdruckes die Einstellung in die Gleiskrümmung gestatten.
• Dadie Fliehkraft als regelnde Kraft für die Ach#ssteuerung verwendet wird, können Einstellfehler der Radsätze entstehen, wenn die Fahrzeuge durch überhöhte Gleiskrümmungen fahren, weil dadurch die Fliehkräfte in ihrer Wirkung zum Teil aufgehoben werden. Es kann daher erforderlich werden, hierfür ein korrigierendes Element einzufügen, dasdie Wirkung der Gleisüberhöhung aus#schaltet. Dies ist erfindungsgemäß auf zweierlei Weise möglich: Die eine Möglichkeit besteht darin, daß,die die Lenkgestänge in Abhängigkeit von der Größe der Fl#iehkraft des Fahrzeugs verstellenden Federn unter der Einwirkung einer Einrichtung stehen, die bei gleicher Fahrgeschwindigkeit unabhängig von der Gleisüberhöhung in ;der Kurve den gleichen Fliehkraftstenerimpuls erzeugt. Die andere Möglichkeit besteht darin, daß die genannten Federn unter der Einwirkun,g einer Einrichtung stehen, die einen Steuerimpuls erzeugt, bei dem der durch die Gleisüberhöhung verursachte Fliehkraftunterschied ausgeglichen wird. Abb. i und 2, erläutern die beiden Möglichkeiten.
• Im Fahrzeug wird eine Masse d -(Abb. i) in ihrem Schwerpunkt so auf einer Wellem in Längsrichtung ,des Fahrzeugs aufgehängt, daß diese Masse sowohl durch Fliehkräfte als auch Jurch Fahrzeugneigungen um dessen mittlere Längsachse als Folge der Gleisüberhöhung sich in ihrer Lagedank ihres Beharrungsvermögens nicht ändert, -da sämtliche an ihr angreifenden Verstellkräfte durch die Aufhängung im Schwerpunkt ausgeglichen werden. Diese Masse hat also:die Wirkung eines Kreisels. Auf der gleichen Welle m wird ein Pendel p befestigt, das den Winkeländerungen und Fliehkräften unterworfen -ist.
• Befährt das Fahrzeug eine nicht überhöhte Kurve, so bleibt die Masse d in ihrer Lage, während das Pendel p einen der Fliehkraft entsprechenden Ausschlag zeigt. Dieser Ausschlag wird über eine Reguliereinrichtung s, z. B. über elektrische Kon, takte, die an Widerstände angeschlossen sind, dazu benutzt, um einen elektrischen Wirkstrom entsprechender Stärke zu erzeugen, der auf die Achsstenerung einwirkt und so die Vorspannung der Federn der Achssteuerung beeinflußt. Stattder elektrischen Übertragung kann auch eine hydraulische oder pneumatische Übertragung gewählt werden, wobei Steuerkolben von dem Pendel p so verstellt werden, daß die gewünschte Einwirkung auf die Achssteuerung erzielt wird.
• Befährt,das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit eine überhöhte Gleiskrümmung, so nimmt wiederum das, Pendel p eine der Fliehkraft entsprechende Winkelstellung ein, während,die Masse d unbewegt bleibt. Damit wird trotz der Gleisüberhöhung die gleiche Verstellwirkung auf die Achsstenerung erzielt und der der Krümmung angepaßte Ein#stellwinkel der Spurkränze der Radsätze erreicht. Die Einstellung der Radsätze bleibt also rein fliehkraftsabhängig.
• Befährt das Fahrzeug die Gleiskrümmung mit Überhöhung mit sehr geringer Geschwindigkeit, so tritt wiederum die gleiche Wirkung wie bei nicht überhöhtem Gleis auf, nämlich -die Vorspannungder Federn der Achsstenerung wird mangels eines Ausschlagens des; Pendels p nicht beeinflußt. In beiden Fällen bleibt das Pendel p mangels Einwirkung einer Fliehkraft in lotrechter Lage, weshalb ein Ausschlag gegenüber der Reguliereinrichtung s nicht eintritt.
• Da die Masse d im Schwerpunkt auf Kugellagern leicht drehbar gelagert ist, könnte sich ihre Grundstellung mit der Zeit verändern. Der durch einen bestimmten Ausschlag des Pendels p hervorgerufene Wirkstrom würde sich dann ändern und falsche Einstellwinkel der Spurkränze verursachen. Um dies zu vermeiden, kann an der Masse d in ausreichender Entfernung vom Drehpunkt unten ein kleiner permanenter Magnet oder auch Elektromagnet x so angebracht werden, -daß eine kleine Eisenmasse an dem Pendel p in der Ruhestellung des Pendels ihm über einen kleinen Luftspalt direkt gegenübersteht, Inder Normallage wird der Kraftfluß zwischen Magnet x und Eisenkern ausreichen, um die Grundstellung der Masse d an der Pendelgrundstellung laufend langsam auf den Sollwert auszurichten. Treten jedoch durch Fliehkräfte oder Gleisüberhöhungen kurzzeitig große Pendelausschläge ein, so vergrößert sich der Luftspalt sehr schnell, so daß der Magnetv dann keine Verstellwirkung auf die Masse d ausüben und die Ausrichtung auf -den Sollwert nicht stören kann.
• Statt des Pendels p können auch gegen Federn wirkende bewegliche Massen verwendet werden. Eine gleichartige Wirkung wie mit der Einrichtung nach Abb. i läßt sich auch mit Hilfe von kommunizierenden Röhren erreichen (Abb. 2). In .dem Fahrzeug sind zwei Systeme von kommunizierenden Röhren angeordnet, wobei das eine System et mit seinen lotrechten Schenkeln v weit ausladet, während -das zweite System g mit seinen lotrechten Schenkeln. o ganz eng ausladet. In dem horizontalen Teil des Systemst u ist die gleiche Menge Flüssigkeit (z. B. Quecksilber) enthalten wie in dem horizontalen Teil des zweiten Systems g, das in .diesem Teil entsprechend größeren Durchmesser hat.- Die Enden des horizontalen Teils des Systems g sind an beiden Seiten, -durch Stufenkolben k so. geschlossen, daß die darin enthaltene Flüssigkeit auf die große Fläche wirkt, während die kleinen Flächen der Stufenkolben k auf die lotrechten, Schenkel o wirken. Die Schenkel v, o der beiden Systeme u und g sind mit Schwimmern oder, wenn als Steuermittel Quecksilber verwendet wird (wie gezeichiiet), mit elektrischen Kontakten ausgerüstet, so daß eine, unterschiedliche Höhe der Flüssigkeitsspiegel in ihnen auf mechanischem, pneumatischem, hydr-aulischem oder elektrischem Wege verwendet werden kann, um auf die Achssteuereinrichtung des Fahrzeuges zu wirken.
• Befährt das Fahrzeegeine nicht überhöhte Kurve, so wirkt die- Flichkraft auf die horizontalen Teile der Flüsisigkeitssählen dn,,b#aiiden# Systemen u und g vollkommen gleich, da #beide die gloiche Masse haben. Der PliüL-#i,-lk,6itsispiegal, steigt sowoH in dem weit ausladenden System u, init den SieW-nkeln v wie auch in dem eng auslaidIedden System. g mit den S.chenkeln! o in, gleicher Weise. Derm der Druck auf die Flüsisigkeitssäule in dem Schenkel, o, der durch den Stufenkollben k erzeugt wird, isit von der gleich großen Kraft wie der Druck ad die Flüsisigileeitssäule im Schenkel v, den, idfie FlÜssigkeitsmenge im hohzonelen TeiJ des, Systems u hervorruft.
• Befährt das Rahrzeug in, gleicher Weise eine Üheirhöhte Glelskrümmung, so wirkt ad fbeide Systeme außer deir Fliehkraft noch &,r Winkel, ulm den das Fahrzeug durch- die Gleiisüberhöhung um seine mittlere Längsadise geeeht iisit. Dieser Winkel wirkt sich auf das System u durch eine entsprechend große Niwanerhöhung in-, dem jeweidis, innenliegenden Schenkel v aus, während infolge der sehr gieringen Ausliadung dies Systems g hier jede nennens--werte Einwirkung fehilt. Die dadurch erzeugte Niveaudifferenz 7,wischen den jeweils, iinnen4iiegenden, beiden lotrechten Sdienkeln v und o der Sysiteme u und g wirid über dqe verschiedenen SteuereinDichtungen z. B. elektrisch oder über Schwimmer ausgenutzt, um dein FlichkraftiehMeir, der durch die Überhöhung entsiteht, auszugleichen und sitherzustellen, 6o daß die Steuereinrichtung der Radeä#tze beim Befähren des überhöhten Gleiises aulf die gleichen Wdnkel eingleisteNt wird wie beim Bef afiren des nicht übeirhöhten- Gleiises.
• Beide Systeme haben also die Aufigabe, und die-n Zweck, die Einwiekung (der Gldisüfb,erh6hung auf die Spurkranzführungsidrücke dier Fahrzeuge zu eHminierenund bei gleichen, Gleiiskrümmungen und gleichen Geschwindigkeiten unaibhänglig von der Glei(süberhöhung jeweilis gleiche Einstellwinkel der Radsätze zur Schiene siicherz#us(t.eil,'len.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Achs,steuerung für vorzugsweise zweiachsige S#öhiienenf ahrzeuige nach Pateint 876 249, deren durch (die Spu#rkranzfüh#ruingskräf#be gesteuerten, Radsätze in waagerecht schwenkbaren Lenk.,gestIngen geführt sind, die unter der Einwirkung von vorgespannten, erst nach. überschreiten eines bestimmtein Sparkranzidruckes ansprechenden Rückstellfedern stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lenkgestähge in Abhängi#gkeit vonder Größe dbr Flichkraft des Fahrzeugs verstellenden Feldern unter der Einwirkung einer Einrichtung (d, p, m, s) stehen, die bei «gleicher Fahrgeschwindigkeit unabhängig von der Glei:süberhöhung in der Kurve- dengleichen, Fliakraftsteuerimpulis erzeugt.
2. 2. Achs(siteuerung nach Anspruch i, dlaidurdh eichnieit, daß die Einrichtung aus einer giekennz im Schwerpunkt a#u#f#gehän#,-,ten, im Fahrzeug- gelagerten Miasise (d) und einem dieser gegenüfier Gchwenkbaren Pendel (p) besteht, durch deren gegenseitige Lagenänderung bei der Kurvenfahrt auf elektrischem (s), hydrauIiischem, pneu# matischem oder mechanischem Wege ffie auf die Federn, des Lenkge-stänges# wi#rken#d#n VersiteE-krNte erzeugt weirden. 3. Achsistetterung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, diaß an der iim Schwerpunkt aufgehängten Masse (d) unter ihrer Dreh-achse (m) ein kleiner permanenter oder Elektromagnet (x) beffiestigt isit, der in (der lotrechten Normallage des Pendels mit einem am Pendel befestigten Eilsenkern in Deckung ge- bracht wird, so daß der Maginet in dieser Normälege dde Grundstellung äer Massie stänid,'i.g -auf (den Sollwürt einsteIllt. 4. Achsstotierung nach, dien Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt des Pendielis,(p) gegen Federn wirkende bewegLiche Masisen vorgesehen werden. 5. Aohs(steueruinig für vorzuggs-wei#se zweiach#siiige Schienenfahrzeuge nach Patent 8176 2-ig, .deren durch (die Sputkranziführungskräfte gesteuerten Radsätze in waagerecht schwenkbaren Lenkges,tängen, geführt &ind, die unter der Einw-ilrklin#,-, von vorgeispannben, erst nach über--schreiten eines, bestimmten Sparkranodruckes ansprechenden, Rücksteillfedern, stehen, idiadurch, .gekennzeichnet, daß, idie die in Aibhängigkeit von (dier Größe der Fliehkraft ides Fahrzeugs verstellenden, Feidern unter der Ein, wirkung einer Einrichtung (d, p, m, s) stehen, die den durch die Gleisüberhöhung verursachten Fl;ield,r,ra.f tunterschieid eutsigleilcht. 6. Achseteuerungg nach, Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dtß die Einrichtung aus, zwei Systemen (u, g) kommunizierender, mit Flüsisii#,-keit gefüllter Röhren mimt gleicher Flüseiigkeitsmasist im horizontalen Tkii1 und verschieden weit ausladenden lotrechten Schenkeln, (v, o) besteht, wobeider Höhenunters,chied des Flüs;s#i#gk,ei,ts,s,ta,nclds in den lotrechten Schenkeln beider Systeme einen Impulls erzeugt, der auf eilektrisichem, hydraulischem, pneumatiechem oidfer mechanischem Wege den durch die Kurvenfahrt verursachten Fliehlkraftunterschied ausigleicht. 7. Achssteuerung nach dien Ansprüchen 5 und 6,diadurch gekennzeichnet, daß die im hoirizontalen Teil des kommunizierieäden, kährsysitems, (g) mit den wenig auslladenden lotrechten Schenkeln (o) befindLichie Fllüs#sitgl,-eiit über Stufenkolben (k) mit der in den 1,otliechten Schenkeln befindlichen Flüss-iigkeit in Verhindung steht. 8. Achssteuerung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadfurch gekennzeichnet, daß als, Flüs;siiigkeit in den kommunizierentdien Rührisysternen (u, g) Quecksilber verwendet wird, das infolge seiner Leftfähigkeit zugleich elektrische Kontakte der Steuerstromkreise schließt.