DE3205613C2 - Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen, insbesondere Stadtbahnwagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen, bei denen die beiden Wagenkästen (2, 2a) auf jeweils ein Drehgestell (13b, 13a) aufgelagert und in ihrer Mitte über ein Gelenk (12) verbunden sind. Da dieses Gelenk (12) einer Steuerung bedarf, um bei Kurvenfahrten nicht unzulässig auszuwandern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Sekundärfedern als Vollgummi- oder Flexicoilfedern auszubilden, da diese über das vorlaufende Drehgestell (13a) ein Drehmoment auf den Wagenkasten (2a) ausüben, während durch die Sekundärfedern des nachlaufenden Drehgestelles (13b) Rückstellmomente auf den Wagenkasten (2) ausgeübt werden, so daß sich die Lage des Gelenkes (12) von selbst durch Momentengleichgewicht bei der Ausdrehung der Sekundärfedern in der gewünschten Weise einstellt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenksteuerung von vierachsigen Schienenfahrzeugen, insbesondere Stadtbahnwaget, sei der zwei voneinander getrennte, aber durch ein Gelenk miteinander verbundene Wagenkästen über Sekundärfedern ohne Zwischenschaltung einer Wiege auf jeweils einem Drehgestell gelagert sind

Es ist bekannt, vierachsige Stadtbahnwagen in der Wagenmitte geteilt auszuführen, wobei die beiden Wagenkasten durch ein Gelenk verbunden werden. Durch den Wegfall des mittleren Drehgestelles werden für den Gelenkpunkt besondere Steuermechanismen erforderlich. Diese bestehen aus Hydraulikzylindern, welche im Bereich der Wagenmitte angeordnet sind, wobei die Zylinder gelenkig m;- den Ecken eines der Wagenkästen verbunden sind, während die Kolben über Kolbenstangen im Bereich der Längsmittelebene des anderen Wagenkastens angreifen. Diese Hydraulikzylinder werden durch hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten beaufschlagt, welche zu beiden Seiten eines jeden Drehgestelles angeordnet sind. Bei der Fahrt durch einen Gleisbogen wird durch Drehung der Drehgestelle Hydraulikflüssigkeit aus den Kolben-Zylinder-Einheiten verdrängt und den Hydraulikzylindern zugeführt, welche eine Verdrehung der Wagenkästen zueinander bewirken. (»Gelenksteuerung«, Stadtverkehr Heft 5/6,1973.)

Eine derartige Gelenksteuerung erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand, und es hat sich im Betrieb gezeigt, daß zudem dafür ein hoher Wartungsaufwand erforderlich ist. Im Zuge von Einsparungen durch Rationalisierung ist ein derartiger Wartungsaufwand nicht vertretbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Wartungsaufwand bei einer gattungsgemäßen Gelenksteuerung durch Wegfall der verschleißträchtigen Hydraulik zu senken.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Sekundärfedern als Vollgummifedern von hoher Festigkeit in horizontaler Richtung ausgebildet sind.

Durch die Vollgummifedern wird beim Einlauf des Drehgestelles in einen Gleisbogen der Wagenkasten mitgedreht und im Gelenk so weit ausgeknickt, bis dies durch die rückstellenden Kräfte der Sekundärfederung des nachlaufenden Drehgestelles begrenzt wird. Die Verwendung von Vollgummi macht die Gelenksteuerung absolut wartungsfrei und ist zudem in der Beschaffung billig.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und ein schematischer Bewegungsablauf sind in Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 Drehgestell mit Vollgummifeder als Sekundärfeder

F i g. 2 Schnitt H-II durch die Sekundärfederung mit Begrenzungsanschlägen

F i g. 3 Stellung von Wagenkasten bei Geradeausfahrt F i g. 4 Stellung von Wagenkasten bei Einfahrt in einen Gleisbogen

F i g. 5 Stellung von Wagenkästen bei Fahrt im Gleisbogen.

Ein Ausfuhrungsbeispiel für eine Gelenksteuerung mit Vollgummifederung als Sekundärfeder ist in F i g. 1 dargestellt Zwischen einem Drehgestellrahmen 1 und einem Wagenkasten 2 ist als Sekundärfederung eine Vollgummifeder 3 angeordnet Dabei ist Felge 4 der Vollgummifeder 3 über Zapfen 5 drehfest mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden und die zweite Felge 6 ist über zweite Zapfen 7 drehfest mit dem Wagenkasten 2 verbunden. Durch die drehfeste Verbindung der VoIlgurnmifeder 3 mit Drehgestellrahmen 1 und Wagenkasten 2 wird der letztere beim Einlaufen des Drehgestelles in einen Gleisbogen im Sinne der Drehrichtung des Drehgestelles so weit mitgenommen, wie es die Rückstellkraft der Feder zuläßt Um beim Versager, der VoH-gummifeder 3 ein zu starkes Ausschwenken des Drehgestelles zu verhindern, sind Gummipuffer 8 vorgesehen, welche unter Einhaltung eines Spiels mit Begrenzungsanschlägen 9 zusammenwirken, die fest mit dem Wagenkasten 2 verbunden sind. Die Gummipuffer 8 sind über Konsolblechc 10 fest mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden. Beim Versagen der Vollgummifeder 3 wird durch die Gummipuffer 8 und die Begrenzungsanschlage 9 eine unzulässige Ausdrehung des Wagenkastens 2 gegenüber dem Drehgestell vermieden.

Einen Schnitt II-II zeigt Fi g. 2. Die mit dem Drehgestellrahmen 1 über Konsolbleche 10 fest verbundenen Gummipuffer 8 stehen mit Spiel Begrenzungsanschlägen 9 gegenüber, welche starr am Wagenkasten 2 befestigt sind. Ebenfalls fest mit dem Wagenkasten 2 verbunden ist die zweite Felge 6 der kreisförmig gestalteten Vollgummifeder 3. Zur Begrenzung der seitlichen Bewegung zwischen Wagenkasten 2 ;:p4 dem Drehgestell sind zweite Gummipuffer 11 vorgesehen, welche fest mit dem Konsolblech 10 verbunden sind, das wiederum Bestandteil des Drehgestellrahmens 1 ist.

Die Funktion der Gelenksteuerung ist in den F i g. 3 bis 5 veranschaulicht.

F i g. 3 gibt die Stellung der Drehgestelle und der Wagenkasten 2 und 2a in Geradeausfahrt wieder. Die Pfeilrichtung verdeutlicht die Fahrtrichtung. Die Wagenkasten 2 und 2a sind mittig durch ein Gelenk 12 verbunden, um bei Kurvenfahrt dem Kurvenverlauf folgen zu können, ohne das zulässige Lichtraumprofil zu überschreiten.

Fig.4 zeigt die Wagenkästen 2 und 2a bei der Einfahrt in einen Gleisbogen. Das vordere Drehgestell 13a folgt bereits dem Verlauf des Gleisbogens und versucht über Vollgummifedern 3a und 3b den vorderen Wagenkasten 2a mitzudrehen. Die Drehung des vorderen Wagenkastens 2a überträgt sich über das Gelenk 12 auf den hinteren Wagenkasten 2. Die Verdrehung des hinteren Wagenkastens 2 löst in Vollgummifedern 3c und 3d Rückstellkräfte aus, welche im Gelenk 12 auf den vorderen Wagenkasten 2a übertragen werden und von diesem in die Vollgummifedern 3a und 3b eingeleitet werden. Da die Vollgummifedern 3a bis 3d gleiche Ausführung aufweisen, stellen sich die Verdrehwinkel beider Wagenkästen 2 und 2a so aufeinander ein, daß zwischen den Verdrehkräften aus den Vollgurnmifedern 3a und 36 sowie den induzierten Rückstellkräften aus den Vollgummifedern 3c und 3d Kräftegleichgewicht hergestellt

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ist Dies ist der Fall, wenn beide Wagenkasten um den gleichen Winkel α zum Drehgestell verdreht sind, wobei α einem halben Drehwinkel φ des Drehgestells 13a entspricht

Wenn beide Drehgestelle 13a und i3b nach F i g. 5 voll im Gleisbogen laufen, so haben sich beide um den gleichen Winkel φ gedreht, so daß zwischen den Vollgummifedern 3a und 3b des Drehgestelles 13a und den Vollgummifeder.' 3c und 3d des Drehgestelles 13i> keine Kräfte wirksam sind Der Verdrehwinkel λ der Wagenkästen 2 und 2a zu dem Drehgestell 136 bzw. 13a ist Null, der Winkel φ entspricht dem Ausschlag der Drehgestelle 13a und 136.

Bei Stellung der Wagenkasten 2 und 2a nach den F i g. 3 und 5 werden diese durch die Voüguinmifedern 3a bis 3</in stabiler GleichgewichtsTage gehalten. Dieses Verhalten wird noch durch die Lagerreibung im Gelenk 12 und durch mögliche Stabilisierungsdämpfer, welche nicht näher ausgeführt sind, unterstützt

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gelenksteuening von vierachsigen Schienenfahrzeugen, insbesondere Stadtbahnwagen, bei der zwei voneinander getrennte, aber durch ein Gelenk miteinander verbundene Wagenkasten über Sekundärfedern ohne Zwischenschaltung einer Wiege auf jeweils einem Drehgestell gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfedern als Vollgummifedern (3 bzw. 3a bis 3d) von hoher Federsteifigkeit in horizonaler Richtung ausgebildet sind.