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Vorrichtung für Eisenbahnfahrzeuge zur Führung von Drehgestellen oder Einzelaehsen mit einem hydraulischen Servomotor und am Fahrzeugrahmen angeordneten, mit den Schienen zusammen- arbeitenden Fiihlern.
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welchem der Servomotor und im Zusammenhang mit diesem vorgesehene Steuerteile der Achsführung gezeigt sind. Fig. 2 ist eine Kopfansicht der Achsfühnmg und Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 4. Fig. 4 ist ein Grundriss und Fig. 5 ein in einem grösseren Massstab gezeichneter Längsschnitt durch den Servomotor und das in dessen Kolben eingebaute Steuerventil.
Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5 und Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig, 5 ; Fig. 9 ist ein Gesamtschema, welches im Grundriss die Führung eines Eisenbahnfahrzeuges mit zwei drehbar angeordneten Einzelachsen veranschaulicht.
An jedem Ende des Eisenbahnfahrzeuges sind zu äusserst am Fahrgestell zwei als kleine Rollen ausgebildete Fühler 1 vorgesehen, die jedoch in Fig. 9 der Einfachheit halber nicht gezeichnet sind. In Verbindung mit jeder Fühlerrolle 1 sind zwei durch ein Universalgelenk verbundene Stangen 2,3 und eine Feder 2'vorgesehen, wobei letztere die Rolle 1 gegen die Schiene 40 presst und trotz Wagenfederspiel fortwährend das Anliegen der Rolle auf der Schiene gewährleistet. Mit der Stange 3 ist ein Hebel 4 starr verbunden, der auf eine Stange 5'eines auch noch eine Feder 5 aufweisenden Kataraktes 8'einwirkt. Dieser bildet ein elastisches Glied. Die Stange 3 ist in Lagern 5'geführt, die mit dem Fahrzeugrahmen (nicht gezeigt) starr verbunden sind.
Die einem Rollenpaar 1 zugeordneten zwei Katarakte 8' wirken auf einen Hebel 6 ein, der starr mit einer drehbar angeordneten Welle 7 verbunden ist. Mit dieser Welle 7 ist ein zweiter Hebel 9 starr verbunden, der durch eine Stange 10 mit einem Doppelhebel 11 verbunden ist. Letzterer ist um eine Achse 12 schwenkbar angeordnet sowie an dem dem Angriffspunkt der Stange 10 gegenüberliegenden Ende gelenkig mit der Verlängerung des Steuerventiles 13 eines Servomotors 14 verbunden. Das Steuerventil 13 ist in den Servomotorkolben 15 selbst verlegt. Wie deutlich in Fig. 5 gezeichnet ist, in welcher das Steuerventil 13 in der Lage gezeigt ist, die dasselbe beim Befahren gerader Strecken einnimmt, ist eine negative Überdeckung der Steuerkanten 16, 17 vorgesehen.
Der Servomotor 14 ist in nicht gezeichneter Weise mit dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen fest verbunden. Der Servomotorkolben 15 steht in der in Fig. 4 dargestellten Weise mit dem Achsrahmen 75 in Wirkungsverbindung, von dem nur ein ganz kleiner Teil gezeichnet ist. Diese Wirkungsverbindung wird durch einen am Rahmen 18 vorgesehenen Ansatz 19 bewirkt, dessen freies Ende in ein im Servomotorkolben 15 gelagertes Kugelgelenk 20 ragt. An das linke Ende des Servomotors 14 ist eine dessen Betriebsmittel, vorzugsweise Drucköl, liefernde Pumpe 21 befestigt, die ihren Antrieb über ein Getriebe 23 (Fig. 1) von einem Motor 22 erhält. Diese Pumpe 21 saugt Öl aus einem Sammelraum 24 (Fig. 1) an und fördert in einen Raum 25 (Fig. 5), von wo das Drucköl in Kanäle 26 von dem in Fig. 6 gezeigten Querschnitt gelangt.
In der in Fig. 5 gezeigten Lage des Steuerventiles 13 tritt das Drucköl zufolge der negativen Überdeckung der Steuerkanten 17, 16 aus den Kanälen 26 vorerst in einen Ringkanal 27 und von dort in einen Hohlraum 28 des Servomotorkolbens 15 über, um dann durch einen Kanal 29 des Steuerventils 13, eine Öffnung 30 des Servomotorkolbens 15 und eine Abflussöffnung 31 wieder in den Sammelraum 24 zu gelangen. Der Ringraum 27 steht durch einen Kanal 32 mit einem Raum 33 in Verbindung, der auf der einen Seite von der rechten Endfläche des Servomotorkolbens 15 begrenzt wird. Die Kanäle 26, 32 und 29 haben einen grossen freien Durchflussquerschnitt, indem sie bis auf die für die Festigkeit des Servomotorkolbens 15 bzw. Steuerventils notwendigen Wandstärken und Stege den ganzen Querschnitt des Kolbens bzw.
Ventils ausnutzen, so dass das Fördervolumen der Pumpe 21 gross gewählt werden kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende :
Infolge Vorsehens der Katarakte 8'mit den Federn 5, die in das die Bewegung der Fühlerrollen 1 auf das Steuerventil 75 übertragende Gestänge eingeschaltet sind, wird unter allen Umständen erreicht, dass die unvermeidlichen Unterschiede in der Schienenspur (bekanntlich beträgt auf dem Kontinent die zulässige Spanne beim Verlegen des Geleises 1 cm : 1435 bis 1445 mm) beim Fahren auf geraden Strecken kein Ansprechen des Servomotors 14 hervorrufen können. Der Hebel 6 wird dabei lediglich von beiden Katarakten 8', die auf ihn einwirken können, so beeinflusst, dass er praktisch in seiner Mittellage verbleibt.
Erst eine eindeutige, massgebliche Bewegung der FÜ11lerrollen 1 in einer bestimmten Richtung beim Befahren von Übergangskurven ist imstande, den Hebel 6 so stark in einer entsprechenden Richtung zum Ausschwingen zu bringen, dass auch das Steuerventil 13 eine eindeutige Bewegung ausführt, die sich dann sofort bewegungseinleitend für den Servomotorkolben 15 und damit für den Achsrahmen 18, auswirkt. Wird z. B. in die in Fig. 9 gezeichnete Übergangskurve 34 eingefahren, so bedingt das ein Ausschwingen der Hebel 6,9 und 11 im Uhrzeigerdrehsinn. Das Steuerventil13 wird infolgedessen, wenn auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen wird, nach rechts bewegt.
Das hat zur Folge, dass die Steuerkante 17 überdeckt und das Drucköl am Überfliessen aus den Kanälen 26 in den Ringkanal 27 verhindert wird, während Drucköl aus dem Raume 33 ungehindert an der Steuerkante 16 vorbei durch den Kanal 29 und die Öffnung 30 zur Abflussöffnung 31 gelangen kann. Es tritt daher ein wirklich stossartiges Ansteigen des Förderdruckes der Pumpe 21 und somit des Druckes im Raume 25 ein, was in Verbindung mit dem grossen geförderten Volumen eine sehr plötzliche und rasche Bewegung des Servomotorkolbens 15 nach rechts bedingt. Der Achsrahmen 18 wird entsprechend rasch verstellt, so dass gleich beim Einfahren in die Kurve die angestrebte Kurveneinstellung der Fahrzeugachsen vollkommen erreicht wird.
Bei einem Ausschwingen des Hebels 6 nach links wird das Steuerventil 75 nach links
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bewegt und die Kante 16 überdeckt, so dass nun im Raume 33 ein stossartiges Ansteigen des Druckes erfolgt, was ein plötzliches, rasches Bewegen des Servomotorkolbens-M nach Jinks bewirkt.
Handelt es sich um die Führung von zweiachsigen Drehgestellen, so ist in genau derselben Weise, wie in bezug auf den Achsrahmen 18 beschrieben wurde, eine Wirkungsverbindung des um eine senkrechte Achse drehbaren Rahmens des Drehgestelles mit dem Servomotorkolben 15 herzustellen, während die Ausbildung der eigentlichen Achsführung dieselbe bleibt, wie vorstehend beschrieben wurde.
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Device for railway vehicles for guiding bogies or individual axles with a hydraulic servomotor and sensors arranged on the vehicle frame and cooperating with the rails.
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which the servomotor and, in connection with this, control parts of the axis guide are shown. FIG. 2 is a top view of the axle guide and FIG. 3 is a section along the line III-III of FIG. 4. FIG. 4 is a plan view and FIG. 5 is a longitudinal section drawn on a larger scale through the servomotor and that in its piston built-in control valve.
6 is a section along the line VI-VI in FIG. 5, FIG. 7 is a section along the line VII-VII in FIG. 5 and FIG. 8 is a section along the line VIII-VIII in FIG. 5; FIG. 9 is an overall diagram which illustrates in plan the guidance of a railway vehicle with two rotatably arranged individual axles.
At each end of the railway vehicle, two sensors 1 designed as small rollers are provided on the chassis, but these are not shown in FIG. 9 for the sake of simplicity. In connection with each sensor roller 1, two rods 2, 3 connected by a universal joint and a spring 2 'are provided, the latter pressing the roller 1 against the rail 40 and ensuring that the roller rests continuously on the rail despite the carriage spring play. A lever 4 is rigidly connected to the rod 3 and acts on a rod 5 ′ of a cataract 8 ′ which also has a spring 5. This forms an elastic link. The rod 3 is guided in bearings 5 'which are rigidly connected to the vehicle frame (not shown).
The two cataracts 8 ′ assigned to a pair of rollers 1 act on a lever 6 which is rigidly connected to a rotatably arranged shaft 7. A second lever 9, which is connected to a double lever 11 by a rod 10, is rigidly connected to this shaft 7. The latter is arranged to be pivotable about an axis 12 and is articulated to the extension of the control valve 13 of a servomotor 14 at the end opposite the point of application of the rod 10. The control valve 13 is installed in the servomotor piston 15 itself. As is clearly shown in FIG. 5, in which the control valve 13 is shown in the position that it assumes when driving straight lines, a negative overlap of the control edges 16, 17 is provided.
The servomotor 14 is fixedly connected to the vehicle frame, not shown, in a manner not shown. In the manner shown in FIG. 4, the servomotor piston 15 is in operative connection with the axle frame 75, of which only a very small part is drawn. This functional connection is brought about by a projection 19 provided on the frame 18, the free end of which protrudes into a ball joint 20 mounted in the servomotor piston 15. Attached to the left end of the servo motor 14 is a pump 21 which supplies its operating means, preferably pressure oil, and which receives its drive from a motor 22 via a gear 23 (FIG. 1). This pump 21 sucks in oil from a collecting space 24 (FIG. 1) and conveys it into a space 25 (FIG. 5), from where the pressurized oil passes into channels 26 of the cross section shown in FIG. 6.
In the position of the control valve 13 shown in FIG. 5, due to the negative overlap of the control edges 17, 16 from the channels 26, the pressurized oil initially passes into an annular channel 27 and from there into a cavity 28 of the servomotor piston 15, and then passes through a channel 29 of the control valve 13, an opening 30 of the servomotor piston 15 and a drain opening 31 to reach the collecting space 24 again. The annular space 27 communicates through a channel 32 with a space 33 which is delimited on one side by the right end face of the servomotor piston 15. The channels 26, 32 and 29 have a large free flow cross-section in that they cover the entire cross-section of the piston or the control valve, except for the wall thicknesses and webs necessary for the strength of the servomotor piston 15 or control valve.
Take advantage of the valve so that the delivery volume of the pump 21 can be selected to be large.
The function of the device described is as follows:
As a result of the provision of the cataracts 8 'with the springs 5, which are connected to the linkage that transmits the movement of the feeler rollers 1 to the control valve 75, it is achieved under all circumstances that the inevitable differences in the rail track (as is well known on the continent is the permissible range when laying the track 1 cm: 1435 to 1445 mm) cannot cause the servo motor 14 to respond when driving on straight stretches. The lever 6 is only influenced by the two cataracts 8 'that can act on it in such a way that it practically remains in its central position.
Only a clear, decisive movement of the FÜ11lerrolle 1 in a certain direction when driving on transition curves is able to bring the lever 6 to swing out so strongly in a corresponding direction that the control valve 13 also performs a clear movement, which then immediately initiates movement the servomotor piston 15 and thus for the axle frame 18, affects. Is z. B. retracted into the transition curve 34 drawn in FIG. 9, this causes the levers 6, 9 and 11 to swing out in a clockwise direction. As a result, when referring to Figs. 4 and 5, the control valve 13 is moved to the right.
As a result, the control edge 17 is covered and the pressure oil is prevented from overflowing from the channels 26 into the annular channel 27, while pressure oil from the space 33 passes the control edge 16 through the channel 29 and the opening 30 to the drain opening 31 can. There is therefore a really sudden increase in the delivery pressure of the pump 21 and thus the pressure in the space 25, which, in conjunction with the large volume delivered, causes the servomotor piston 15 to move very suddenly and quickly to the right. The axle frame 18 is adjusted correspondingly quickly, so that the desired curve setting of the vehicle axles is fully achieved immediately when entering the curve.
When the lever 6 swings to the left, the control valve 75 moves to the left
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moved and the edge 16 covered, so that now there is a sudden increase in pressure in space 33, which causes a sudden, rapid movement of the servomotor piston-M to Jinks.
If it is a question of guiding two-axle bogies, an operative connection between the frame of the bogie rotatable about a vertical axis and the servomotor piston 15 must be established in exactly the same way as was described with reference to the axle frame 18, while the actual axle guide is being formed remains the same as described above.