NO170067B

NO170067B - SKINKJOERETOY TOY WITH TERRITORY TREATMENT DEVICE.

Info

Publication number: NO170067B
Application number: NO881735A
Authority: NO
Inventors: Manfred Schindehuette
Original assignee: Talbot Waggonfab
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1992-06-01
Also published as: DK221188A; NO881735L; DK163722C; DE3713615A1; EP0287821A3; NO170067C; DK221188D0; DE3860770D1; NO881735D0; DK163722B; EP0287821A2; EP0287821B1

Description

Oppfinnelsen vedrører et skinnekjøretøy med tverrhellingsinnretning, hvor det mellom vognkassen og dreieboggien er anordnet et fjærsystem som avstøtter vognkassen mot dreieboggien, samt en i tverretningen forløpende mellombærer, som ved hjelp av innbyrdes og relativt vognens lengdemidtplan skråstilte pendler er slik forbundet med vognkassen at det muliggjøres en tverrhelling av vognkassen i forhold til mellombæreren, og hvor vognkassen avstøtter seg mot dreieboggien via fjærsystemet. The invention relates to a rail vehicle with a transverse tilting device, where a spring system is arranged between the carriage body and the bogie that supports the carriage against the bogie, as well as an intermediate carrier extending in the transverse direction, which is connected to the carriage body in such a way that it enables a transverse inclination of the carriage in relation to the intermediate carrier, and where the carriage rests against the bogie via the spring system.

Hastigheten til et skinnekjøretøy, som befordrer personer, er ved kjøring i en kurve begrenset ved at den sentrifugalkraft som virker på de reisende, ikke må overskride en bestemt verdi. For den ikke utlignende, parallelt med vogngulvet målte sentrifugalakselerasjon er det fastsatt grenseverdier, som ligger mellom 0,65 og 1 m/sekund^, avhengig av hvilket jernbaneselskap det dreier seg om. Disse grenseverdier bestemmer den tillatte kurvehastighet. Andre grenseverdier med hensyn til påkjenninger på overbygningene og kjøresikker-heten, blir først nådd ved større kurvehastigheter. The speed of a rail vehicle, which carries people, is limited when driving in a curve by the fact that the centrifugal force acting on the passengers must not exceed a certain value. For the non-compensating centrifugal acceleration measured parallel to the carriage floor, limit values have been set, which lie between 0.65 and 1 m/second^, depending on the railway company concerned. These limit values determine the permissible curve speed. Other limit values with regard to stresses on the superstructures and driving safety are only reached at higher cornering speeds.

Det har derfor vært utviklet innretninger med sikte på å skråstille vognkassen innover i kurven. Dette gir en kraftkomponent som helt eller delvis kompenserer for den sentrifugalakselerasjon som virker på vognkassen, slik at man kan tillate en høyere kurvehastighet enn for et normalt kjøretøy. Devices have therefore been developed with the aim of tilting the wagon body inwards into the curve. This provides a power component that fully or partially compensates for the centrifugal acceleration acting on the chassis, so that a higher cornering speed can be allowed than for a normal vehicle.

Det er kjent flere systemer med innretninger for oppnåelse av en tverrhelling av vognkassen (se eksempelvis DE-OS 21 45 738, DE-AS 21 45 747). Several systems are known with devices for achieving a transverse inclination of the carriage body (see for example DE-OS 21 45 738, DE-AS 21 45 747).

1. Bærende systemer med skrå pendler. 1. Bearing systems with inclined pendulums.

Ved disse systemer avstøtter vognkassen seg mot en mellombærer ved hjelp av et fjærsystem. Mellombæreren er opphengt i dreieboggirammen ved hjelp av pendler. Pendlene er slik skråstilt i forhold til vertikalen at deres midtlinjeforlengelser ved horisontal vogn vil skjære hverandre i kjøretøyets lengdemidtplan, tilnærmet i høyde med vognens tyngdepunkt. En skråstilling av vognkassen oppnås ved hjelp av et drivverk som bevirker en sidefor-skyvning av mellombæreren relativt dreieboggirammen. Derved reduseres skråstillingen til pendelen på den ene dreieboggislden, mens skråstillingen økes på den andre siden. De til mellombæreren tilknyttede pendelender vil endre høydestilling, og mellombæreren skråstilles tilsvarende. With these systems, the carriage body rests against an intermediate carrier by means of a spring system. The intermediate carrier is suspended in the bogie frame by means of pendulums. The pendulums are so inclined in relation to the vertical that their centerline extensions in the case of a horizontal carriage will intersect in the vehicle's longitudinal mid-plane, approximately at the height of the carriage's center of gravity. An inclined position of the carriage body is achieved with the help of a drive which causes a lateral displacement of the intermediate carrier relative to the bogie frame. Thereby, the inclined position of the pendulum on one side of the bogie is reduced, while the inclined position is increased on the other side. The pendulum ends connected to the intermediate carrier will change their height, and the intermediate carrier will be tilted accordingly.

For at hele anordningen skal være stabil, må det anvendes hengende pendler. Innretningen for tverrhelling må, fordi vognkassen avstøtter seg på mellombæreren, bære vekten til den ene vognenden og blir tilsvarende stor og kraftig. In order for the whole device to be stable, hanging pendulums must be used. The device for transverse tilting must, because the carriage body rests on the intermediate carrier, bear the weight of one carriage end and becomes correspondingly large and powerful.

En annen ulempe er at de hengende pendler gir en reverser-ing av kraftstrømmen, fordi pendelenden på dreieboggislden ligger opp mens pendelen på vognkassesiden ligger ned. Another disadvantage is that the hanging pendulums cause a reversal of the power flow, because the pendulum end on the bogie beam is up while the pendulum on the carriage side is down.

Systemet har dessuten en meget høy egenstabilitet. Dette betyr at det er nødvendig med en stor kraft for å styre mellombæreren ut for dens midtstilling, og dette krever et tilsvarende kraftig drivverk. Derfor er et slikt system ikke anvendbart som passivt system, uten eget drivverk. The system also has a very high intrinsic stability. This means that a large force is required to steer the intermediate carrier out of its middle position, and this requires a correspondingly powerful drive mechanism. Therefore, such a system cannot be used as a passive system, without its own drive.

2. Bærende systemer med ruller. 2. Bearing systems with rollers.

Ved disse systemer for oppnåelse av en tverrhelling av vognkassen, anvendes det likeledes en mellombærer, men denne avstøter seg ved hjelp av ruller i dreieboggien. With these systems for achieving a transverse inclination of the carriage body, an intermediate carrier is also used, but this is repelled by means of rollers in the bogie.

På mellombæreren er det anordnet rullebaner, for det meste i form av sirkelsegmenter, hvis midtpunkt midt i vognen ligger tilnærmet i samme høyde som vognens tyngdepunkt, slik at ved en tverrforskyvning av mellombæreren vil det oppstå en dreiebevegelse om vognens lengdeakse. On the intermediate carrier, runways are arranged, mostly in the form of circular segments, whose center point in the middle of the carriage is approximately at the same height as the carriage's center of gravity, so that a transverse displacement of the intermediate carrier will result in a turning movement about the carriage's longitudinal axis.

De ved hjelp av ruller og rullebaner arbeidende systemer har den fordel sammenlignet med pendelsystemene, at egenstabiliteten kan påvirkes innenfor vide grenser, via rullebanenenes geometri. Således ' kan eksempelvis midt-punktet til sirkelsegmentene, hvor rullebanene er anordnet, legges i en høyde som klart ligger over vognens tyndepunkt, slik at det oppnås et passivt tverrhellings-system, altså et system som av seg selv heller innover i kurven under påvirkning av sentrifugalkraften. The systems that work using rollers and runways have the advantage compared to the pendulum systems that the inherent stability can be influenced within wide limits, via the geometry of the runways. Thus, for example, the mid-point of the circle segments, where the runways are arranged, can be placed at a height that is clearly above the thinnest point of the carriage, so that a passive cross-tilt system is achieved, i.e. a system that naturally leans inward into the curve under the influence of the centrifugal force.

En ulempe ved dette system er at innretningen for tverrhelling også her må bære vognvekten. A disadvantage of this system is that the device for transverse inclination must also bear the weight of the wagon.

Da støtterullene, som følge av den begrensede plass som er til rådighet i dreieboggiområdet, må være relativt små, oppstår det et høyt flatetrykk mellom rulle og løpebane. Det må derfor anvendes herdede materialer. For at man ikke skal få kantpressing mellom ruller og løpebaner, er det nødvendig med en stiv konstruktiv utførelse av de bærende deler og en særlig nøyaktig fremstilling. As the support rollers, as a result of the limited space available in the bogie area, must be relatively small, a high surface pressure occurs between the roller and the running track. Hardened materials must therefore be used. In order to prevent edge pressing between rollers and raceways, a rigid constructive design of the load-bearing parts and a particularly accurate production is necessary.

Tverrhellingsinnretningen ifølge dette system er altså tunge og dyre. 3. Systemer med i takområdet avstøttet vognkasse (se eksempelvis "Elektrische Bahnen, 83. Jahrgang, Heft 5/1985, S. 160 bis 162). The cross-slope device according to this system is therefore heavy and expensive. 3. Systems with a carriage body supported in the roof area (see for example "Elektrische Bahnen, 83. Jahrgang, Heft 5/1985, S. 160 bis 162).

Ved disse systemer er fjærsystemet (luftfjærer) anordnet i kjøretøyets takområde. Dette medfører at vognens tyngdepunkt klart vil ligge under avstøttingen, slik at vognkassen under påvirkning av sentrifugalkraften kan helle innover i kurven uten bruk av ytre drivverk. Det dreier seg her altså om et passivt system. With these systems, the spring system (air springs) is arranged in the vehicle's roof area. This means that the wagon's center of gravity will clearly lie below the push-off, so that the wagon body can lean inward into the curve under the influence of the centrifugal force without the use of an external drive mechanism. It is therefore a passive system.

En ulempe ved dette system er at det i hovedsaken bare egner seg for leddtog, hvor det mellom vognendene, som hviler på et felles løpeverk, er plass for avfNærings-støttene . A disadvantage of this system is that it is mainly only suitable for articulated trains, where between the carriage ends, which rest on a common running gear, there is space for the drainage supports.

Oppfinnelsen går ut fra et skinnekjøretøy med tverrhellingsinnretning av den innledningsvis nevnte type, som eksempelvis kjent fra DE-OS 21 45 738. Ved dette kjente system avstøtter mellombæreren seg på dreieboggien ved hjelp av fjærsystemet, og vognkassen er pendelopphengt i mellombæreren. Innretningen faller altså prinsippielt inn under det foran beskrevne system 1. The invention is based on a rail vehicle with a transverse tilting device of the type mentioned at the outset, as known for example from DE-OS 21 45 738. With this known system, the intermediate carrier rests on the bogie with the help of the spring system, and the carriage body is suspended in the intermediate carrier. In principle, the device therefore falls under the previously described system 1.

Hensikten med oppfinnelsen er å utforme et slikt skinnekjøre-tøy med tverrhellingsinnretning på en slik måte at innretningen for oppnåelsen av vognkassens tverrhelling for det første får en konstruktiv enkel oppbygging, med unngåelse av stor vekt og store kostnader, og for det andre slik at det muliggjøres en høy fleksibilitet, idet innretningen skal kunne utføres både som aktivt såvel som passivt system og skal kunne anvendes i skinnekjøretøyer både med og uten vuggebærere. The purpose of the invention is to design such a rail vehicle with a transverse tilt device in such a way that the device for achieving the transverse tilt of the carriage body firstly has a structurally simple structure, with the avoidance of great weight and great costs, and secondly so that it is possible a high degree of flexibility, as the device must be able to be implemented both as an active and passive system and must be able to be used in rail vehicles both with and without cradle carriers.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor at mellombæreren ved hjelp av pendlene er fritt opphengt i vognkassen eller i en mellom øvre ende av fjærsystemet og vognkassen anordnet vuggebærer, og via er krengestøtter samt i tverretningen virkende fjærer forbundet med dreieboggien eller en mellom fjærsystemets nedre ende og dreieboggien anordnet vuggebærer. According to the invention, it is therefore proposed that the intermediate carrier is freely suspended in the wagon body by means of the pendulums or in a cradle carrier arranged between the upper end of the spring system and the wagon body, and via tilting supports and springs acting in the transverse direction are connected to the turning bogie or an arranged between the lower end of the spring system and the turning bogie cradle carrier.

For oppnåelse av et aktivt system er det fordelaktig å anordne pendlene slik at deres midtlinjer i det minste tilnærmet krysser hverandre i et høydenivå over eller i høyde med vognens tyngdepunkt, og at vognkassens tverrhelling relativt mellombæreren kan fremtvinges ved hjelp av et regulert drivverk. In order to achieve an active system, it is advantageous to arrange the pendulums so that their center lines at least approximately cross each other at a height level above or at the height of the carriage's center of gravity, and that the transverse inclination of the carriage body relative to the intermediate carrier can be enforced by means of a regulated drive mechanism.

Oppfinnelsen tar utgangspunkt i den grunnidé at man kan unngå de ved de kjente systemer forekommende vanskeligheter dersom man sørger for at en avstøtting av vognkassen mot dreieboggien via fjærsystemet ikke skjer via mellombæreren. Dette medfører at innretnngen for oppnåelse av vognkassens tverrhelling ikke belastes med vognkassens vekt. The invention is based on the basic idea that the difficulties encountered with the known systems can be avoided if it is ensured that the suspension of the carriage body against the bogie via the spring system does not occur via the intermediate carrier. This means that the device for achieving the body's transverse inclination is not burdened with the body's weight.

Ved et skinnekjøretøy uten vuggebærer betyr dette at vognkassen, som ved en normal dreieboggi, avstøttes via fjærsystemet direkte mot dreieboggien. Fjærsystemets ettergivenhet i vertikal og horisontal retning muliggjør vognens hellingom en dreiepol som bestemmes av den nå parallelt med avfjæringen liggende hellingsinnretning. In the case of a rail vehicle without cradle carrier, this means that the carriage body, as with a normal bogie, is supported via the spring system directly against the bogie. The compliance of the spring system in the vertical and horizontal direction enables the carriage to tilt around a pivot which is determined by the tilt device now lying parallel to the suspension.

Ved et skinnekjøretøy med en vuggebærer er dette grunn-prinsipp anvendbar på samme måte. I denne forbindelse kan vuggebæreren på kjent måte enten være anordnet under fjærsystemet, på dreieboggien, eller over fjærsystemet, dvs. på vognkassen. I førstnevnte tilfelle er vuggebæreren dreibart lagret om en vertikal akse relativt dreieboggirammen. Dreieboggirammen kan altså svinge ut uten derved å deformere fjærsystemet. I det andre tilfelle er vuggebæreren dreibart lagret om en vetikal akse relativt vognkassens understell, slik at vognkassen kan svinge ut uten å deformere fjærsystemet. In the case of a rail vehicle with a cradle carrier, this basic principle is applicable in the same way. In this connection, the cradle carrier can, in a known manner, either be arranged under the spring system, on the bogie, or above the spring system, i.e. on the carriage body. In the former case, the cradle carrier is rotatably stored about a vertical axis relative to the bogie frame. The bogie frame can therefore swing out without thereby deforming the spring system. In the second case, the cradle carrier is rotatably stored about a vertical axis relative to the chassis of the carriage, so that the carriage can swing out without deforming the spring system.

I begge tilfeller tjener vuggebæreren bare til å muliggjøre dreieboggiens utsvinging uavhengig av fjærsystemet. Den har ingen innflytelse på funksjonen til innretningen for tverrhelling av vognkassen. In both cases, the cradle carrier only serves to enable the slewing bogie to swing independently of the spring system. It has no influence on the function of the device for transverse tilting of the wagon body.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor underhenvisning til tegningene, som viser et utførelseseksempel av et skinne-kjøretøy med en tverrhelleinnretning ifølge oppfinnelsen. The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, which show an exemplary embodiment of a rail vehicle with a cross-slope device according to the invention.

På tegningene viser The drawings show

Fig. 1 et skjematisk tverrsnitt gjennom et skinne-kjøretøy, etter linjen A-A iflg.2, og Fig. 1 a schematic cross-section through a rail vehicle, along the line A-A according to 2, and

fig. 2 viser et skjematisk sideriss av skinnekjøretøyet fig. 2 shows a schematic side view of the rail vehicle

i fig. 1, i området ved én dreieboggi. in fig. 1, in the area of one bogie.

Av det i fig. 1 og 2 viste skinnekjøretøy, av eksempelvis Of that in fig. 1 and 2 showed rail vehicles, of for example

en jernbanevogn, er bare de deler som er av interesse i forbindelse med innretningen for tverrhelling av vognkassen i skinnekurven vist. a railway carriage, only the parts that are of interest in connection with the device for transverse tilting of the carriage body in the rail curve are shown.

Det dreier seg om et skinnekjøretøy med en vuggebærerløs dreieboggi, hvor vognkassen 1 avstøtter seg direkte mot dreieboggien 3 ved hjelp av fjærsystemet 2. Ved denne byggetypen er avfjæringen ettergivende også i den horisontale lengderetning, slik at en utsvinging av dreieboggien 3 om den vertikale akse relativt vognkassen 1 er mulig. Videre muliggjør fjærsystemets ettergivenhet i såvel vertikal som horisontal retning en helling av vognkassen 1 om en dreiepol P. Dreiepolen bestemmes av en parallelt med fjærsystemet 2 liggende hellingsinnretning. It is a rail vehicle with a cradle-less bogie, where the carriage body 1 rests directly against the bogie 3 with the help of the spring system 2. With this type of construction, the suspension is flexible also in the horizontal longitudinal direction, so that a swing of the bogie 3 about the vertical axis relatively wagon box 1 is possible. Furthermore, the compliance of the spring system in both the vertical and horizontal direction enables an inclination of the carriage body 1 about a pivot pole P. The pivot pole is determined by a tilting device lying parallel to the spring system 2.

Denne hellingsinnretning har to innbyrdes og relativt vognens lengdemidtplan skråstilte pendler 4. Pendlenes respektive øvre ender er festet i vognkassen 1 og de respektive nedre pendelender er festet til en mellombærer 5. Pendlenes 4 skråstilling er valgt slik at deres forlengede midtlinjer ved horisontalt stående vogn vil skjære hverandre i høyde med tyngdepunktet S eller over dette. This tilting device has two pendulums 4 that are inclined relative to each other and relative to the carriage's longitudinal mid-plane. The respective upper ends of the pendulums are fixed in the carriage box 1 and the respective lower pendulum ends are attached to an intermediate carrier 5. The inclined position of the pendulums 4 is chosen so that their extended center lines when the carriage is standing horizontally will intersect each other at or above the center of gravity S.

Mellombæreren 5 holdes ved hjelp av en i og for seg kjent krengningsstøtte 6 tilnærmet parallelt med dreieboggirammens 3 horisontale xy-plan og styres i tverretningen ved hjelp av en tverravfjæring 7. The intermediate carrier 5 is held by means of a tilting support 6 known per se approximately parallel to the horizontal xy-plane of the bogie frame 3 and is controlled in the transverse direction by means of a transverse suspension 7.

Den foran beskrevne innretning for helling av vognkassen i tverretningen kan være utført som et aktivt eller som et passivt system. The previously described device for tilting the carriage body in the transverse direction can be designed as an active or as a passive system.

Ved et aktivt system ligger skjæringspunktet for pendlenes forlengelser ved horisontal vogn i det minste tilnærmet i høyde med vognkassens tyndepunkt S. Hellingen av vognkassen 1 relativt mellombæreren 5 ved kjøring i en skinnekurve tilveiebringes av et stilldrivverk. Dette stilldrivverk kan eksempelvis være en elektromotor, som via et ikke vist gir virker inn på den i fig. 1 viste veivmekanisme 8. Drivverket kan være forbundet med et reguleringssystem. Da slike drivverk og reguleringssystemer er i og for seg kjent, skal de her ikke beskrives nærmere. With an active system, the intersection of the extensions of the pendulums with a horizontal carriage is at least approximately at the same height as the thinnest point S of the carriage body. The inclination of the carriage body 1 relative to the intermediate carrier 5 when driving in a rail curve is provided by a stationary drive. This stationary drive can, for example, be an electric motor, which via a gear not shown acts on it in fig. 1 showed crank mechanism 8. The drive may be connected to a regulation system. As such drives and control systems are known in and of themselves, they shall not be described in more detail here.

Ved et passivt system ligger skjæringspunktet mellom pendel-midtlinjenes forlengelser klart over vognkassens tyngdepunkt S. Under påvirkning av sentrifugalkraften, som virker i tyngdepunktet S, vil vognkassen 1 ha en tendens til å gå ut over i kurven. De skråttstilte pendler 4, hvis virkningslinje ligger i høyde med midtlinjenes skjæringspunkt over tyngdepunktet S, holder vognkassen igjen. På denne måten oppstår det et moment som bevirker at vognkassen 1 krenger eller heller innover i kurven. In the case of a passive system, the point of intersection between the extensions of the pendulum center lines is clearly above the body's center of gravity S. Under the influence of the centrifugal force, which acts in the center of gravity S, the body 1 will tend to go into the curve. The inclined pendulums 4, whose line of action lies at the height of the intersection of the center lines above the center of gravity S, hold the wagon body. In this way, a moment arises which causes the wagon body 1 to tilt or lean inward into the curve.

Av utførelseseksempelet går det frem at i dette system bære vognkassens 1 vekt ikke av innretningen for tilveiebringelse av tverrhellingen. Denne innretning behøver derfor bare å overføres stillkrefter. Stillkreftene er meget mindre enn vognkassevekten og systemet kan derfor gjøres lettere og spinklere enn ved vanlige systemer. From the design example, it appears that in this system the weight of the carriage body 1 is not carried by the device for providing the transverse slope. This device therefore only needs to transmit static power. The static forces are much smaller than the wagon body weight and the system can therefore be made lighter and slimmer than with normal systems.

Det i forbindelse med fig. 1 og 2 beskrevne system kan også anvendes i forbindelse med en vuggebærer. That in connection with fig. 1 and 2 described system can also be used in connection with a cradle carrier.

Ved en anordning av vuggebæreren under fjærsystemet 2 vil fjæren 2 og krengningsstøtten 6 avstøtte seg mot denne vuggebærer. Vuggebæreren har styring relativt vognkassen ved hjelp av sideveis plasserte leddstenger (en på hver vogn-side). In the case of an arrangement of the cradle carrier under the spring system 2, the spring 2 and the tilting support 6 will push against this cradle carrier. The cradle carrier is steered relative to the carriage body by means of laterally placed joint rods (one on each side of the carriage).

Ved en anordning av vuggebæreren over fjærsystemet 2 vil vuggebæreren være styrt relativt dreieboggirammen ved hjelp av sideveis plasserte leddstenger eller glideflater. I dette tilfelle er de skråttstående pendler 4 knyttet til vuggebæreren og ikke til vognkassen. In the case of an arrangement of the cradle carrier over the spring system 2, the cradle carrier will be guided relative to the bogie frame by means of laterally placed link rods or sliding surfaces. In this case, the inclined pendulums 4 are connected to the cradle carrier and not to the carriage body.

Claims

1. Rail vehicle with transverse tilting device, where a spring system is arranged between the carriage body and the bogie which supports the carriage against the bogie, as well as an intermediate carrier extending in the transverse direction, which is connected to the carriage body in such a way that a transverse inclination of the carriage body is made possible by means of pendulums inclined to each other and relative to the longitudinal mid-plane of the carriage in relation to the intermediate carrier, and where the carriage body (1) rests against the bogie via the spring system (2), possibly with an intermediately connected cradle carrier, characterized in that the intermediate carrier (5) is freely suspended in the carriage body (1) by means of the pendulums (4) or a cradle carrier arranged between the upper end of the spring system (2) and the carriage body (1), and is connected to the turning bogie (3) or a cradle carrier arranged between the lower end of the spring system and the turning bogie via tilt supports (6) and transversely acting springs (7).

2. Rail vehicle according to claim 1, characterized in that the pendulums (4) are arranged so that their center lines cross each other at a height level above or at least approximately at the height of the carriage's center of gravity (S), and in that the transverse inclination of the carriage body relative to the intermediate carrier (5) can be produced by means of a regulated drive (8).