VORRICHTUNG ZUR RADIALSTEUERUNG EINES SCHIENENFAHRZEUGES

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Radialsteuerung eines Schienenfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei Drehgestellen mit Radialsteuerung müssen die Radsatzenden bzw. Radsatzlager eines im Drehgestellrahmen oder Fahrzeugkasten gelagerten Radsatzes in Längsrichtung verstellt werden. Diese Verstellung kann passiv über in Bögen auftretende Längskräfte bzw. aktiv über Stellelemente mittels Fremdenergie oder durch mechanische Übertragung von in Bögen auftretenden geometrischen Bewegungen im Fahrzeug erfolgen.

[0003] Zur Verstellung der Radsatzlager werden bei Systemen mit aktiver Steuerung Stellelemente mit hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Stellenergie verwendet, die anstelle der Radsatzlenker eingebaut werden. Dies hat den Nachteil, daß die gesamte Zug- und Bremskraft über diese Stellelemente geleitet wird, wozu diese entsprechend stark auszulegen sind, was kostenaufwendig ist. Außerdem ist es aus Sicherheitsgründen zwingend erforderlich, daß bei Ausfall der Stellelemente, der Stellelemente-Steuerung oder der Stellelemente-Energiezufuhr automatisch eine definierte Position sicher eingenommen wird. Bei mechanischer aktiver oder passiver Ansteuerung über Gestänge müssen ebenfalls die vollen Zug- und Bremskräfte über das Gestänge geführt werden, was eine entsprechend starke Auslegung erfordert und ebenfalls kostenaufwendig ist.

[0004] Aus der US-A-3,862,606 (D1) ist ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug bekannt. Das Drehgestell weist zwei Radsätze auf, wobei den Radsatzlagern jeweils ein getrennter Lenker zugeordnet ist, die über ein in der Drehgestellinitte liegendes Gestänge verbunden sind. Die Radsätze sind in Fahrzeuglängsrichtung frei beweglich, um sich bei Kurvenfahrt automatisch einzustellen. Ein Sperrmechanismus ist vorgesehen, um beim Bremsen in einer Kurve die Lenker zu blockieren, wobei unerwünschte Zurückstellung der Radsätze vermieden wird.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zur Radialsteuerung eines Schienenfahrzeugs anzugeben.

[0006] Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

[0007] Der bei üblichen Drehgestellen ohne Radialsteuerung vorhandene Radsatzlenker ist demnach erfindungsgemäß derart ausgeführt, daß er mittels eines sich etwa in der Mitte befindlichen Gelenks knickbar ist. Durch diese Knickung kann die wirksame Länge des Radsatzlenkers um das erforderliche Maß verändert (verkürzt) werden, so daß sich die Lage des Radsatzlagers wie gewünscht verändert und der Radsatz die erforderliche radiale Stellung einnimmt. Die Knickung kann über elektrische, pneumatische, hydraulische oder mechanische Betätigung eingeleitet werden, die Rückstellung in die gestreckte Normallage erfolgt bei elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Betätigung sicher über Federkraft, bei mechanischer Betätigung wahlweise über eine Zwangsführung durch das Gestänge.

[0008] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zur Radialsteuerung erforderlichen Verstellkräfte und die Einwirkung der Zug- bzw. Bremskraft wesentlich geringer sind als bei direkter Führung, da nur die im geknickten Lenker über die allgemein bekannte Kniehebelwirkung wirkenden Querkräfte für den Verstellmechanismus wirksam sind. Bei Rückstellung durch Federkraft wird die ursprüngliche Stellung (gestreckte Normallage) stabil eingenommen, da die dann wirkenden Querkräfte im Radsatzlenker sehr gering bzw. Null sind.

[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0010] Weitere Vorteile der vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

[0011] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine Sicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Variante,

Fig. 2

die Vorrichtung gemäß erster Variante bei Bogenfahrt,

Fig. 3

eine Sicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten Variante,

Fig. 4

die Vorrichtung gemäß zweiter Variante bei Bogenfahrt.

[0012] In Fig. 1 ist eine Sicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Variante dargestellt. Es ist ein Radsatz 1 eines Drehgestelles mit Achse 2 und Rädern 3, 4 gezeigt. Der Radsatz 1 ist in Radsatzlagergehäusen 5, 6 gelagert und geführt. Radsatzlenker führen die Radsatzlagergehäuse und damit den Radsatz in Fahrzeuglängsrichtung. Die Radsatzlenker sind jeweils in zwei Lenkerabschnitte 8, 9 bzw. 15, 16 unterteilt, wobei die Radsatzlenker 8/9 bzw. 15/16 jeweils über ein Gelenk 11 bzw. 18 knickbar miteinander verbunden sind. Die jeweils ersten Lenkerabschnitte 8 bzw. 16 sind über Anlenkpunkte 10 bzw. 17 am Drehgestellrahmen oder Fahrzeugkasten befestigt. Die jeweils zweiten Lenkerabschnitte 9 bzw. 15 sind über Anlenkpunkte 7 bzw. 14 am Radsatzlagergehäuse 5 bzw. 6 befestigt.

[0013] An den Gelenken 11 bzw. 18 greift jeweils ein Stellglied (Betätigungseinrichtung) 12 bzw. 19 an, welches andererseits über einen Anlenkpunkt 13 bzw. 20 am Drehgestellrahmen oder Fahrzeugkasten befestigt ist. Bei Betätigung des Stellgliedes 12 wird der Radsatztenker 8/9 ausgeknickt, wodurch der Abstand zwischen den Anlenkpunkten 7 und 10 verkürzt wird und sich die relative Lage des Radsatzlagers 5 zum Drehgestellrahmen bzw. zum Fahrzeugkasten verändert. Bei Betätigung des Stellgliedes 19 wird der weitere Radsatzlenker 15/16 ausgeknickt, wodurch der Abstand zwischen den Anlenkpunkten 14 und 17 verkürzt wird und sich die relative Lage des Radsatzlagers 6 zum Drehgestellrahmen bzw. zum Fahrzeugkasten verändert.

[0014] Erfindungsgemäß wird je nach Bogenfahrt rechts oder links nur einer der Radsatzlenker 8/9 oder 15/16 verkürzt, so daß der Radsatz 1 die gewünschte Schrägstellung in der gewünschten Richtung für Bogenfahrt erhält.

[0015] Die Stellglieder 12, 19 können als elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Komponenten ausgebildet sein. Der Steuerimpuls für eine Betätigung eines Stellgliedes 12, 19 wird durch die Fahrzeugsteuerung erzeugt, wenn beispielsweise durch Fliehkraft oder durch eine externe Steuereinrichtung eine Bogenfahrt erkannt wird. Dabei kann durch ein entsprechend gesteuertes und kontrolliertes Stellglied 12, 19 eine dem Bogenradius angepaßte Radialstellung präzise erreicht werden.

[0016] Zur Vereinfachung der Steuerung der Stellglieder 12, 19 und zur Vermeidung von Steuerfehlem kann die Verstellbarkeit der Stellglieder 12, 19 auf lediglich zwei Stellungen und zwar auf die Grundstellung (Radsatzlenker gerade) und auf eine geknickte Stellung (für Bogenfahrt rechts oder links) reduziert werden. Damit wird zwar nicht in allen Fällen bzw. nicht für alle Bogenradien die optimale Radialstellung erreicht, jedoch führt dies nicht zu nennenswerten Nachteilen bezüglich des Fahrverhaltens des Fahrzeuges.

[0017] In Fig. 2 ist die Vorrichtung gemäß erster Variante bei Bogenfahrt dargestellt. Stellglied 12 ist nicht aktiviert, d. h. der Radsatzlenker 8/9 ist in gestreckter Normallage. Durch Betätigung des Stellgliedes 19 ist der Radsatzlenker 15/16 eingeknickt, wodurch die gewünschte Schrägstellung des Radsatzes 1 für Bogenfahrt eingestellt ist.

[0018] In Fig. 3 ist eine Sicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten Variante dargestellt. Die Anordnung mit Radsatz 1, Radsatzlagergehäusen 5, 6, Radsatzlenkern 8/9 bzw. 15/16 mit Gelenken 11 bzw. 18 sowie Anlenkpunkten 7, 10, 14, 17 ist wie unter Fig. 1 beschrieben. Die Ausknickung der Radsatzlenker 8/9 bzw. 15/16 erfolgt jedoch nicht durch Stellglieder 12 bzw. 19, sondern mittels eines mechanischen Gestänges. Dabei greift ein an einem Drehpunkt 22 befestigter Hebel 21 über ein Gelenk 23 und eine Stange 24 am Gelenk 11 an. Am weiteren Ende des Hebels 21 befindet sich ein Gelenk 25, das über eine (nicht dargestellte) Stange beispielsweise durch Querverschiebung eines Mittelradsatzes dreiachsiger Drehgestelle (oder allgemein einer Dreiachs-Konfiguration) oder durch den Ausdrehwinkel des Drehgestelles gegenüber dem Fahrzeugkasten betätigt wird. In gleicher Weise greift ein an einem Drehpunkt 27 befestigter Hebel 26 über ein Gelenk 28 und eine Stange 29 am Gelenk 18 an. Am weiteren Ende des Hebels 26 befindet sich ein Gelenk 30, das über eine (nicht dargestellte) Stange beispielsweise durch Querverschiebung eines Mittelradsatzes dreiachsiger Drehgestelle oder durch den Ausdrehwinkel des Drehgestelles gegenüber dem Fahrzeugkasten betätigt wird.

[0019] In Fig. 4 ist die Vorrichtung gemäß zweiter Variante bei Bogenfahrt dargestellt. Hebel 26 ist nicht aktiviert, d. h. der Radsatzlenker 15/16 befindet sich in gestreckter Normallage. Durch Betätigung des Hebels 21 ist der Radsatzlenker 8/9 eingeknickt, wodurch die gewünschte Schrägstellung des Radsatzes 1 für Bogenfahrt eingestellt ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Radialsteuerung eines Schienenfahrzeugs, wobei mindestens ein Radsatz (1) in einem Drehgestell oder einem Fahrzeugkasten gelagert ist und die Radsatzenden mittels Betätigungseinrichtungen (12, 19, 21, 26) in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar sind, wobei die Längsverstellung der Radsatzenden eines Radsatzes (1) mittels knickbarer Radsatzlenker (8/9, 15/16) erfolgt, wobei die Betätigungseinrichtung am jeweiligen knickbaren Radsatzlenker derart angreift, dass sich der Radsatzlenker in der Normallage in einer gestreckten Stellung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung am Gelenk (11, 18) des Radsatzlenkers angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickung des Radsatzlenkers (8/9, 15/16) mittels eines elektrischen oder pneumatischen oder hydraulischen Stellgliedes (12, 19) erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (12, 19) nur zwei Stellungen für gestreckten und geknickten Radsatzlenker bewirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickung des Radsatzlenkers (8/9, 15/16) mittels eines mechanischen Gestänges mit an einem Drehpunkt (22, 27) befestigtem Hebel (21, 26) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Gestänge durch Verschiebung des Mittelradsatzes bei einer Dreiachs-Konfiguration betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Gestänge durch die Ausdrehbewegung eines Drehgestells gegenüber dem Fahrzeugkasten betätigbar ist.

Claims

1. A device for radial control of a rail vehicle, wherein at least one wheel set (1) is mounted in a bogie or a vehicle body and the wheel set ends may be adjusted in the longitudinal direction of the vehicle by means of actuating devices (12, 19, 21, 26), wherein the longitudinal adjustment of the wheel set ends of a wheel set (1) is effected by means of bendable wheel set guide bars (8/9, 15/16), wherein the actuating device acts on the respective bendable wheel set guide bar in such a way that the wheel set guide bar is in a straight position in the normal position.

2. A device according to claim 1, characterised in that the actuating device acts on the joint (11, 18) of the wheel set guide bar.

3. A device according to claim 1 or claim 2, characterised in that bending of the wheel set guide bar (8/9, 15/16) is effected by means of an electric or pneumatic or hydraulic actuator (12, 19).

4. A device according to claim 3, characterised in that the actuator (12, 19) produces just two positions for straight and bent wheel set guide bars.

5. A device according to claim 1 or claim 2, characterised in that bending of the wheel set guide bar (8/9, 15/16) is effected by means of a mechanical linkage with a lever (21, 26) attached at a pivot point (22, 27).

6. A device according to claim 5, characterised in that the mechanical linkage may be actuated by displacement of the central wheel set in the case of a three-axle configuration.

7. A device according to claim 5, characterised in that the mechanical linkage may be actuated by the outward rotation of a bogie relative to the vehicle body.

Revendications

1. Dispositif pour le guidage radial d'un véhicule ferroviaire, dans lequel au moins un essieu (1) est monté dans un bogie ou une caisse de véhicule et les extrémités de l'essieu peuvent être réglées dans la direction longitudinale du véhicule au moyen de dispositifs d'actionnement (12, 19, 21, 26), le réglage longitudinal des extrémités de l'essieu d'un essieu (1) s'effectuant au moyen de guides d'essieu (8/9, 15/16) pivotants, le dispositif d'actionnement venant en prise sur le guide d'essieu pivotant respectif de telle sorte que le guide d'essieu se trouve dans la position normale dans une position étirée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement vient en prise sur l'articulation (11, 18) du guide d'essieu.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pivotement du guide d'essieu (8/9, 15/16) s'effectue au moyen d'un organe de commande électrique ou pneumatique ou hydraulique (12, 19).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de commande (12, 19) ne fournit que deux positions pour les guides d'essieu étirés et pivotés.

5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pivotement du guide d'essieu (8/9, 15/16) s'effectue au moyen d'une tringlerie mécanique avec un levier (21, 26) fixé à un pivot (22, 27).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tringlerie mécanique peut être actionnée par déplacement de l'essieu central dans le cas d'une configuration à trois essieux.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tringlerie mécanique peut être actionnée par le mouvement de rotation vers l'extérieur d'un bogie par rapport à la caisse du véhicule.

Zeichnung