DE2055220B2 - Schienenfahrzeug mit regulierbaren druckmittelfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, bei dem der Fahrzeugkasten über regulierbare Druckmittelfedern, die in zwei Reihen beiderseits der Längsachse des Fahrzeuges angeordnet sind, abgestützt ist, wobei die Federn an eine Druckmittelquelle angeschlossen sind, und den an den Enden des Fahrzeuges befindlichen Radsätzen auf Distanzänderung zwischen Radsatz und Fahrzeugkasten ansprechende Regelventile für die Zufuhr und das Ablassen des Druckmittels vorgeschaltet sind.

Wenn eine luftgefederte Lokomotive durch einen schmalen Stromabnehmer aus einer elektrischen Fahrleitung mit Energie versorgt wird, so besteht wegen der Weichheit der Luftfedern die Gefahr, daß sich der Wagenkasten in der Kurve und insbesondere beim Einfahren in die Kurve unter dem Einfluß der Fliehkräfte neigt und damit den Stromabnehmer zur Entgleisung bringt. Zur Stabilisierung des Wagenkastens in Querrichtung wurden bisher unter anderem mechanische Wandstützen, z. B. Torsionswellen, vorgesehen, welche auf dem Dach quer verschieblich gelagert sind und sich auf diese Weise jeweils genau mittig zum Leitungsdraht einstellen. Diese bekannten Ausführungen sind jedoch oft aus Platzgründen, Gewichtsgründen und auch wegen ihrer verhältnismäßig großen Kompliziertheit nicht anwendbar.

Aus der DT-OS 19 33 893, DT-AS 14 55 101 und der DT-PS 10 71 503 sind Federungen von Personenwagen bekannt, bei weichen aus Gründen des Fahrkomforts eine Kurvenneigung herbeigeführt werden soll, welche den Einfluß der Zentrifugalkraft auf die im Wagen befindlichen Personen vermindert Es handelt sich dabei um eine Zielsetzung, die vom vorliegenden Fall

Die Erfindung hat die Schaffung eines Schienenfahrzeuges der erwähnten Art zum Ziel, welches mit einfachsten Mitteln, unter weitgehender Verwendung bestehender Konstruktionsteile, eine Stabilisierung des Wagenkastens und insbesondere im Falle einer Lokomotive, eine genaue Führung eines Stromabnehmers entlang der Fahrleitung gestattet

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden befindlichen Radsätze mit Neig'ungsfühlern versehen sind, die eine Schrägtage des betreffenden Endradsatzes sowohl gegenüber dem anderen Endradsatz als auch gegenüber dem Fahrzeugkasten feststellen, und ein Regler vorgesehen ist. welcher in Abhängigkeit vom Auftreten einer gegenseitigen Schräglage der beiden Endradsätze zur gegensinnigen Betätigung der an beiden Seiten des Fahrzeuges befindlichen Regelventile für die Druckmittelvcisorgung der Luftfedern dient, derart, daß bei Einfahren in eine Kurve bzw. während der Fahrt in der Kurve einer Neigung des Fahrzeugkastens unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft entgegengewirkt wird, wobei die Betätigung der Regelventile durch den Regler jeweils beendet wird, sobald der Fahrzeugkasten senkrecht zu einem der beiden mit den Neigungsfühlern versehenen endseitigen Radsätze steht.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lokomotive,

Fig.2 den schematischen Grundriß der Lokomotive gemäß der Fig. 1.

Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 enthält die erfindungsgemäße Lokomotive einen Fahrzeugkasten 1. welcher über vier Luftfedern 2 auf Drehgestellen 4 abgestützt ist. Die Luftfedern 2 sind gegenüber dem Wagenkasten 1 in an sich bekannter Weise durch Gelenkhebel 3 geführt. In den Drehgestellen 4 sind Radsätze 5 gelagert. Wie in der Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist, können sich jedoch auch die Luftfedern 2 direkt auf je einem Radsatz 5' ohne die Zwischenanordnung von Drehgestellen abstützen.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, sind die Luftfedern 2 über eine Druckluftleitung 9 mit Rückschlagventilen 6 und 8 und einem Behälter 7 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle, z. B. einen Kompressor, angeschlossen. Zwischen der Druckluftleitung 9 und den Luftfedern 2 sind Niveauregelventile 10(siehe auch Fig. 1) angeordnet, die mit Steuerhebeln 11 versehen sind. Die Steuerhebel 11 sind durch vertikale Verbindungsstangen 12 mit jeweils einem Ende 13 der an den Enden der Lokomotive befindlichen Radsätze 5 verbunden. Die Stangen 12 können z.B. an den Achslagern der Radsätze 5 angelenkt sein. Es ist jedoch auch eine Ausführung möglich, bei welcher Verbindungsstangen 12' gelenkig mit den Rahmen der Drehgestelle 4 verbunden sind. Die Niveauregelventile 10 sind über elektromagnetische Absperrventile 14 sowie über nachgiebige Leitungsteile 15 mit den einzelnen Luftfe-

dem 2 verbunden.

Diese an sich bekannte Ausführung arbeitet auf die Weise, daß im Betrieb je nach einer Bewegung des Endes 13 des betreffenden Radsatzes 5 Luft aus der zugehörigen Luftfeder 2 abgelassen oder in diese eingeführt wird. Dadurch wird bei Fahrten auf geraden Strecken oder bei Fahrt in Beharrung in Kurven der Lokomotivkasten 1 stabilisiert, d li. in der Regel senkrecht zu den Radsätzen 5 und somit senkrecht zum Geleise gehalten. ι ο

An die Druckluftleitung 9 sind Steuerleitungen 16 angeschlossen, welche ebenfalls zu den einzelnen Luftfedern 2 führen. In den Steuerleitungen 16 sind als Steuerorgane elektromagnetische Ventile 17 geschaltet, welche zur Steuerung der Zufuhr von Druckluft aus der JJ Druckluftleitung 9 in die Luftfedern 2 dienen. Außerdem sind an die Steuerleitungen 16 noch elektromagnetische Ventile 18 angeschlossen, die ins Freie führen und zum Abblasen von Druckluft aus den Luftfedern 2 dienen. Die elektromagnetischen Ventile 17 sind durch Signal- *o leitungen 20 bzw. 21 mit einem Regler 22 verbunden. Die elektromagnetischen Ventile 18 sind durch Steuerleitungen 23 bzw. 24 ebenfalls an den Regler 22 angeschlossen. Zur Betätigung des Reglers 22 sind die Niveauregelveniile 10 noch mit Wegmeßgebern mit elektrischer Signalangabe, z. B. Potentiometern 25, versehen, die zu einem Abtasten der Stellung der Enden 13 der betreffenden Radsätze 5 dienen. Außerdem sind die Niveauregelventile 10 mit durch Nocken betätigten Endschaltern 26 verbunden. Die Potentiometer 25 sind durch Signalleitungen 27 an den Regler 22 angeschlossen. Die Endschalter 26 sind durch Signalleitungen 28 mit dem Regler 22 verbunden.

Wenn sich die erfindungsgemäße Lokomotive in der Richtung der Pfeile P in den F i g. 1 und 2 bewegt und in eine Kurve einfährt, so wird durch die ansteigende Überhöhung der Außenschiene im Übergangsbogen und zusätzlich durch die konische Form des Laufkranzes des Radsatzes 5 das äußere Ende 13 des vorderen Radsatzes 5 gegenüber dem inneren Ende angehoben. Diese Stellungsänderung wird durch die betreffenden Potentiometer 25 über die Signalleitung 27 dem Regler 22 gemeldet.

In Abhängigkeit von den gelieferten Signalen betätigt der Regler 22 die Regelventile 17 und 18 der an beiden Seiten befindlichen Luftfedern 2 gegensinnig, und zwar derart, daß einer Neigung des Fahrzeugkastens 1 durch Zentrifugalkraft entgegengewirkt wird. So wird, wenn entsprechend der Richtung des Bogens durch Öffnung der elektromagnetischen Ventile 17 an einer Seite der Druck in den Federn 2 an dieser Seite erhöht wird, an der anderen Seite durch eine öffnung der dieser Seite zugeordneten Regelventile 18 ein Abblasen von Luft aus den betreffenden Federn 2 und somit eine Drucksenkung an dieser Seite bewirkt. Dadurch wird die Stellung des Lokomotivkastens 1 an die Stellung des in die Kurve einfahrenden Radsatzes 5 angepaßt und auftretenden Zentrifugalkräften entgegengewirkt.

Diese Entgegenwirkung kann entweder so groß sein, daß der Lokomotivkasten 1 senkrecht zu den Schienen im Bereich eines der Radsätze 5 steht. So kann ζ. Β zur Steuerung der Neigung der vordere, in eine Kurve zuerst einfahrende Radsatz 5 herangezogen werden. Andererseits ist es jedoch auch möglich, die Steuerung in Abhängigkeit von der Stellung des letzten Radsatzes 5 auszuführen. Dadurch kann erreicht werden, daß sich der Stromabnehmer immer in einer gewissen Stellung über den Schienen befindet, so daß sein Entgleisen erschwert, bzw, vermieden wird. Es ist jedoch auch möglich, die Entgegenwirkung den Zentrifugalkräften so weit zu führen, daß der Lokomotivkasten 1 über die zum Geleis senkrechte Stellung weiter in die Kurve geneigt wird, um auf diese Weise vollständig oder teilweise den Einfluß der Zentrifugalkraft auszugleichen. Dabei erfolgt eine Betätigung des Reglers 22 immer dann, wenn die Radsätze 5 gegeneinander und gegenüber dem Fahrzeugkasten 1 schräg stehen. Die Betätigung des Reglers 22 ist andererseits beendet, sobald die Radsätze 5 zueinander parallel ausgerichtet sind.

Die Potentiometer 25 eines Radsatzes 5 wirken gemeinsam als Neigungsfühler, da aus der Differenz ihrer Signale eine Neigung des Radsatzes 5 gegenüber dem Fahrzeugkasten 1 festgestellt werden kann. Diese Feststellung gehört zu den Funktionen des Reglers 22.

Eine Begrenzung der Fndstellung des Lokomotivkastens 1 kann durch die Endschalter 26 erfolgen, die durch geeignete, nicht dargestellte Nocken über die Stange 12 und den Steuerhebel 11 betätigt werden. Sobald der dem betreffenden Ende 13, d. h. in der Regel dem an der Innenseite der Kurve befindlichen En^e des vorderen Radsatzes 5 der Schalter 26 betätigt wird, beendet der Regler 22 seine Funktion und schließt die vorher geöffneten Ventile 17 bzw. 18.

Zur Verhinderung einer gegenseitigen Störung der normalen Betätigung der Luftfedern 2 mit der Funktion des Reglers 22 sind in den von den Nivcauregelveniilcn 10 zu den Luftfedern 2 führenden Leitungen die Absperrventile 14 angeordnet. Die Absperrventile 14 sind durch elektrische Leitungen 30 mit dem Regler 22 verbunden und werden gleichzeitig geschlossen, wenn die Regelventile 17 und 18 durch den Regler 22 betätigt werden. Es versteht sich jedoch, daß diese gegenseitige Störung auch durch andere Mittel, z. B. durch eine geeignete Wahl der Empfindlichkeitsbereiche der Niveauregelventile 10 oder durch eine Drosselung der Luftzufuhr durch diese Ventile zu den Luftftdern 2 vermieden oder auf einen unbedeutenden Wert gesenkt werden kann.

Obwohl die Erfindung an einer Lokomotive erläutert wurde, ist sie nicht auf Lokomotiven beschränkt, sondern allgemein bei Schienenfahrzeugen verwendbar. Die regulierbaren Federn brauchen nicht, wie im vorliegenden Beispiel, Luftfedern zu sein, sondern können auch Federn anderer Art. wie z. B. hydropncumatisehe Federn oder hydraulische Federn sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schienenfahrzeug, bei dem der Fahrzeugkasten über regulierbare Druckmittelfedern, die in zwei Reihen beiderseits der Längsachse des Fahrzeuges angeordnet sind, abgestützt ist, wobei die Federn an eine Druckmittelquelle angeschlossen sind, und den an den Enden des Fahrzeuges befindlichen Radsätzen auf Distanzänderung zwischen Radsatz und Fahrzeugkasten ansprechende Regelventile für die Zufuhr und das Ablassen des Druckmittels vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden befindlichen Radsätze (5) mit Neigungsfühlern (11,12, 25) vorsehen sind, die eine «5 Schräglage des betreffenden Endradsatzes (5) sowohl gegenüber dem anderen Endradsatz als auch gegenüber dem Fahrzeugkasten (1) feststellen, und ein Regler (22) vorgesehen ist, welcher in Abhängigkeit vom Auftreten einer gegenseitigen Schräglage der beiden Endradsätze (5) zur gegensinnigen Betätigung der an beiden Seiten des Fahrzeuges befindlichen Regelventile (17 bzw. 18) für die Druckmittelversorgung der Luftfedern (2) dient, derart, daß bei Einfahren in eine Kurve bzw. während der Fahrt in der Kurve einer Neigung des Fahrzeugkastens unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft entgegengewirkt wird, wobei die Betätigung der Regelventile (17 bzw. 18) durch den Regler (22) jeweils beendet wird, sobald der Fahrzeugkasten (1) senkrecht zu einem der beiden mit den Neigungsfühlern (11, 12, 25) versehenen endseitigen Radsätze (5) steht.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Niveauregelventilen (10) Absperrventile (14) in Serie geschaltet sind, die vom Regler (22) beim Auftreten einer gegenseitigen Schräglage der beiden Endradsätze (5) geschlossen werden.

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