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DE102009033981A1 - Drehgestellquerkopplung - Google Patents

Drehgestellquerkopplung Download PDF

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DE102009033981A1
DE102009033981A1 DE102009033981A DE102009033981A DE102009033981A1 DE 102009033981 A1 DE102009033981 A1 DE 102009033981A1 DE 102009033981 A DE102009033981 A DE 102009033981A DE 102009033981 A DE102009033981 A DE 102009033981A DE 102009033981 A1 DE102009033981 A1 DE 102009033981A1
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Werner Dr. Breuer
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Siemens AG
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    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/386Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles fluid actuated

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Drehgestellquerkopplung bei einem Schienenfahrzeug (10), wobei bei dem Verfahren die Drehgestellquerkopplung zumindest zweier Drehgestelle (DG1, DG2) des Schienenfahrzeugs hervorgerufen wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen messtechnisch erfasst wird, unter Heranziehung der erfassten Relativbewegung ein Dämpferkraftwert (F) ermittelt wird und eine dem Dämpferkraftwert entsprechende Dämpferkraft mittels drehgestellindividueller, steuerbarer Dämpfungsglieder (AG1, AG2, AG3, AG4) auf die zwei Drehgestelle ausgeübt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Drehgestellquerkopplung bei einem Schienenfahrzeug, wobei bei dem Verfahren die Drehgestellquerkopplung zumindest zweier Drehgestelle des Schienenfahrzeugs erfolgt.
  • Ein solches Verfahren wird beispielsweise in Lokomotiven der schweizerischen und österreichischen Bahnen durchgeführt. Die 1 zeigt beispielhaft eine Anordnung für eine vorbekannte Drehgestellquerkopplung zwischen einem vorlaufenden Drehgestell DG2 und einem nachlaufenden Drehgestell DG1. Zur Drehgestellquerkopplung werden zwei Koppelstangen KS1 und KS2 eingesetzt, die über ein Federelement FE miteinander verkoppelt sind. Fährt nun beispielsweise das vordere (vorlaufende) Drehgestell DG2 in eine Kurve ein, wie dies in der 1 unten angedeutet ist, so wird das Drehgestell DG2 gedreht und die mit dem Drehgestell DG2 verbundene Koppelstange KS2 geschwenkt. Durch das Verschwenken der Koppelstange KS2 wird das Federelement FE ausgelenkt, wodurch dieses auf die mit dem hinteren Drehgestell DG1 verbundene Koppelstange KS1 ein Drehmoment ausübt. Das Drehmoment unterstützt die Ausdrehbewegung des hinteren Drehgestells DG1, sobald dieses ebenfalls in die Kurve einfährt. Lauftechnisch reduziert die Drehgestellquerkopplung also die quasistatischen Radführungskräfte, da durch die Querauslenkung der Feder zwischen den Drehgestellen ein resultierendes Moment auf die beiden Drehgestelle erzeugt wird, das die Ausdrehbewegungen der Drehgestelle unterstützt. Passive, nicht ansteuerbare Dämpfungsglieder sind in der 1 mit dem Bezugszeichen P gekennzeichnet. In der 2 ist die Kraftsituation im Bogen noch detaillierter dargestellt. Man erkennt, wie die Querkraft Fquer über den Hebelarm a das zusätzliche Ausdrehmoment auf das hintere Drehgestell ausübt. Das Bezugszeichen b kennzeichnet den Abstand der passiven Dämpfungsglieder.
  • Die beschriebene Drehgestellquerkopplung ist konstruktiv umsetzbar, solange der Bereich zwischen den Drehgestellen im Unterflurbereich frei ist. Soll jedoch dieser Freiraum von einem elektrischen Transformator oder anderen Geräten genutzt werden, ist die beschriebene Drehgestellquerkopplung nicht mehr realisierbar.
  • Aus der Druckschrift ZEVrail Glasers Annalen 128 (2004) (10. Oktober), Seiten 518 bis 520, sind darüber hinaus aktive Drehdämpfer der Siemens AG bekannt. Die vorbekannten aktiven Drehdämpfer bestehen jeweils aus einem Zylinder, der mit einem Ventil hydraulisch verbunden ist. Dieses Ventil realisiert in seiner Mittelstellung die Kennlinie eines Standarddrehdämpfers und ist bei Fahrt in der Geraden und in Gleisbögen mit einem Radius R > 350 m wirksam. Bei kleineren Bogenradien erkennt eine elektronische Steuereinheit, ob ein enger Links- oder Rechtsbogen befahren wird und steuert das Ventil in die entsprechende Endlage. Dadurch wird wahlweise die Kolbenfläche oder die Kolbenringfläche mit Drucköl beaufschlagt. Die aktiven Drehdämpfer erzeugen dann eine konstante Druck- oder Zugkraft. Die vorbekannten aktiven Drehdämpfer ermöglichen zwar eine verbesserte Radialstellung der beiden Drehgestelle, jedoch keine Drehgestellquerkopplung, wie sie bei den oben beschriebenen Lokomotiven der schweizerischen und österreichischen Bahnen mittels der Koppelstangen und dem Federelement erreicht wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Drehgestellquerkopplung anzugeben, das sich möglichst universell einsetzen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Relativbewegung zwischen zwei Drehgestellen messtechnisch erfasst wird, unter Heranziehung der erfassten Relativbewegung ein Dämpferkraftwert ermittelt wird und eine dem Dämpferkraftwert entsprechende Dämpferkraft mittels drehgestellindividueller, steuerbarer Dämpfungsglieder auf die zwei Drehgestelle ausgeübt wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass es erlaubt, die Vorteile der Drehgestellquerkopplung, wie sie bei den oben beschriebenen Lokomotiven der schweizerischen und österreichischen Bahnen durch die zwei Koppelstangen und das Federelement erreicht wird, auch bei modernen Fahrzeugen zu nutzen, bei denen der Raum zwischen den Drehgestellen anderweitig belegt ist, beispielsweise durch einen elektrischen Transformator; denn die Drehgestellquerkopplung wird erfindungsgemäß durch die entsprechende Ansteuerung der drehgestellindividuellen Dämpfungsglieder erreicht.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass aufgrund der Drehgestellquerkopplung ein sehr gutes Kurvenfahrverhalten auch in Weichen erreicht wird. Da die Drehgestellquerkopplung nämlich kontinuierlich arbeitet, wirkt sie auch in Übergangsbögen und Bögen mit variablem Krümmungsradius. Auch hier kommt es durch die Drehgestellquerkopplung zu einer drastischen Reduzierung der Radführungskräfte.
  • Ein dritter wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass sich die Radführungskräfte soweit reduzieren lassen, dass sich die Einhaltung des derzeit gültigen Grenzwerts von 60 kN ohne weiteres gewährleisten lässt und sogar noch weit geringere Radführungskräfte erreichbar sind.
  • Bevorzugt wird eine Dämpferkraft erzeugt, die proportional zu der Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen ist.
  • Vorzugsweise werden mit der Dämpferkraft zwei Drehmomente gleicher Größe, aber unterschiedlicher Drehrichtung erzeugt, von denen ein Drehmoment auf das eine Drehgestell und das andere Drehmoment auf das andere Drehgestell wirkt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Drehwinkel der zwei Drehgestelle erfasst werden, mit den erfassten Drehwinkelwerten ein Differenzwinkelwert ermittelt wird und mit dem Differenzwinkelwert die Dämpferkraft festgelegt wird. Über eine Differenzbildung der Drehwinkel, also eine Differenzwinkelbildung, lässt sich die Steuerung besonders einfach durchführen.
  • Ein besonders gutes Fahrverhalten in Kurven und Weichen lässt sich erreichen, wenn eine Dämpferkraft erzeugt wird, die proportional zum Differenzwinkelwert ist, beispielsweise indem zur Bildung des Dämpferkraftwerts der Differenzwinkelwert mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert wird.
  • Vorzugsweise wird der Proportionalitätsfaktor für das Schienenfahrzeug fahrzeugindividuell in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern bestimmt. Bei der Bestimmung des Proportionalitätsfaktors wird bevorzugt insbesondere der Abstand zwischen den Drehgestellen berücksichtigt.
  • Die Dämpfungskraft lässt sich besonders einfach und damit vorteilhaft mittels Hydraulikzylinder auf die Drehgestelle ausüben. Die Hydraulikzylinder können beispielsweise 4/3-Wegeventile umfassen.
  • Im Falle einer Kurvenfahrt des Schienenfahrzeugs wird die Dämpfungskraft vorzugsweise auf das in Fahrtrichtung vordere Drehgestell derart ausgeübt, dass der Auslenkbewegung des vorderen Drehgestells entgegengewirkt wird; auf das in Fahrtrichtung hintere Drehgestell wird die Dämpfungskraft vorzugsweise derart ausgeübt, dass die Auslenkbewegung des hinteren Drehgestells unterstützt wird.
  • Die Drehwinkel der Drehgestelle werden vorzugsweise gemessen, und es werden als Drehwinkelwerte Drehwinkelmesswerte gebildet.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Auslenkung, beispielsweise die Längsauslenkung, der drehgestellindividuellen Dämpfungsglieder gemessen werden und mit den Auslenkwerten die Drehwinkelwerte errechnet werden. Bei einer solchen Ausgestaltung kann auf separate Drehwinkelsensoren verzichtet werden.
  • Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Schienenfahrzeug mit zumindest zwei Drehgestellen und einer Drehgestellquerkopplung.
  • Erfindungsgemäß ist diesbezüglich vorgesehen, dass eine Dämpfungseinrichtung für jedes der zwei Drehgestelle jeweils zumindest ein steuerbares Dämpfungsglied und eine mit den Dämpfungsgliedern verbundene Steuereinrichtung umfasst und die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die jeweilige Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen erfasst, unter Heranziehung der erfassten Relativbewegung eine Dämpferkraft ermittelt und die Dämpfungsglieder derart ansteuert, dass diese die ermittelte Dämpferkraft auf die zwei Drehgestelle ausüben.
  • Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs denen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen entsprechen.
  • Bevorzugt wird eine Dämpferkraft erzeugt, die proportional zu der Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen, beispielsweise proportional zur Differenz zwischen den Auslenkwinkeln der zwei Drehgestelle, ist.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die jeweiligen Drehwinkel der zwei Drehgestelle erfasst und daraus einen Differenzwinkelwert errechnet und mit dem Differenzwinkelwert die Dämpferkraft ermittelt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung eine Recheneinrichtung umfassen die zur Ermittlung der Dämpferkraft den Differenzwinkelwert mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor multipliziert.
  • Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung die jeweilige Auslenkung der drehgestellindividuellen Dämpfungsglieder erfasst und mit den Auslenkwerten die Drehwinkelwerte errechnet.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs ist vorgesehen, dass jedem Drehgestell jeweils mindestens ein Ausdrehwinkelsensor zugeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und die Steuereinrichtung als Drehwinkelwerte Drehwinkelmesswerte auswertet.
  • Zumindest eines der Dämpfungsglieder, bevorzugt alle Dämpfungsglieder, weisen vorzugsweise ein Proportionalventil auf, um eine zu der Relativbewegung bzw. zu dem Differenzwinkelwert proportionale Dämpferkraft zu erzeugen.
  • Zusammengefasst werden vorzugsweise – je nach Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs oder des oben beschriebenen Verfahrens – alle oder zumindest einige der nachfolgend aufgeführten Eigenschaften erreicht:
    • 1. Einhaltung der quasistatischen Radführungskräfte gemäß der derzeit gültigen Norm EN 14363.
    • 2. Einhaltung der modernen Kombinationskriterien der Oberbaubelastung Yqst + 0,87 Qqst < 180 kN
    • 3. Einhaltung der Oberbaubelastung in instationären Trassierungselementen, wie zum Beispiel Weichen. Hier wird derzeit das Kriterium Y + 0,5 Q < 150 kN vorgeschlagen.
    • 4. Reduzierung des Radverschleißes in Bögen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, anhand dessen auch ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird, und
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, anhand dessen ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird.
  • In den 3 und 4 werden aus Gründen der Übersicht für identische oder vergleichbare Bezugszeichen stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • In der 3 erkennt man ein Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10 mit zwei Drehgestellen DG1 und DG2 und einer eine Drehgestellquerkopplung hervorrufenden Dämpfungseinrichtung. Die Dämpfungseinrichtung umfasst vier aktiv ansteuerbare Dämpfungsglieder AG1, AG2, AG3 und AG4, beispielsweise in Form aktiv ansteuerbarer Hydraulikzylinder, zwei Winkelsensoren W1 und W2 und eine mit den Dämpfungsgliedern und den Winkelsensoren W1 und W2 verbundene Steuereinrichtung 20.
  • Die Steuereinrichtung 20 umfasst ein Drehwinkelerfassungsmodul 30, das eingangsseitig an die zwei Winkelsensoren W1 und W2 angeschlossen ist, und eine dem Drehwinkelerfassungsmodul nachgeordnete Recheneinrichtung 40. Die Recheneinrichtung 40 und damit die Steuereinrichtung 20 insgesamt sind ausgangsseitig mit den vier aktiv ansteuerbaren Dämpfungsgliedern AG1, AG2, AG3 und AG4 verbunden.
  • Die Steuereinrichtung 20 kann beispielsweise durch eine programmierbare Datenverarbeitungsanlage gebildet sein; in diesem Falle werden das Drehwinkelerfassungsmodul 30 und die Recheneinrichtung 40 vorzugsweise durch Softwaremodule gebildet.
  • Die Dämpfungseinrichtung gemäß der 3 lässt sich beispielsweise wie folgt betreiben:
    Das Drehwinkelerfassungsmodul 30 empfängt von den zwei Winkelsensoren W1 und W2 Drehwinkelwerte ϕ1 und ϕ2, die den jeweiligen Drehwinkel des jeweils zugeordneten Drehgestells DG1 bzw. DG2 angeben. Das Drehwinkelerfassungsmodul 30 erzeugt mit diesen Drehwinkelwerten ϕ1 und ϕ2 einen Differenzwinkelwert Δϕ und leitet diesen an die Recheneinrichtung 40 weiter.
  • Die Recheneinrichtung 40 bildet mit dem Differenzwinkelwert Δϕ einen Dämpferkraftwert F und steuert die vier aktiv ansteuerbaren Dämpfungsglieder AG1, AG2, AG3 und AG4 mit individuellen Steuersignalen ST1, ST2, ST3 und ST4 derart an, dass eine dem Dämpferkraftwert F entsprechende Dämpferkraft mittels der drehgestellindividuellen, steuerbaren Dämpfungsglieder auf die zwei Drehgestelle DG1 und DG2 ausgeübt wird.
  • Die Recheneinrichtung 40 berechnet den Dämpferkraftwert F mit dem Differenzwinkelwert Δϕ beispielsweise unter Heranziehung eines Proportionalitätsfaktors wie folgt: F = Y·Δϕ, wobei Y den Proportionalitätsfaktor bezeichnet.
  • Es gilt somit also: F ~ Δϕ.
  • Der Proportionalitätsfaktor Y wird für das Schienenfahrzeug in Abhängigkeit von fahrzeugindividuellen Fahrzeugparametern bestimmt und der Recheneinrichtung beispielsweise als fester Parameter vorgegeben. Bei der Bestimmung des Proportionalitätsfaktors Y wird vorzugsweise der Abstand zwischen den Drehgestellen berücksichtigt.
  • Der Proportionalitätsfaktor Y wird vorzugsweise derart bemessen, dass der Dämpferkraftwert F, der zu dem Differenzwinkelwert Δϕ proportional ist, der Querkraft Fquer entspricht, die eine Dämpfungseinrichtung mit zwei Koppelstangen KS1 und KS2 und einem Federelement FE gemäß den 1 und 2 erzeugen würde. Die Einrichtung gemäß der 3 würde in diesem Falle genauso arbeiten wie die Dämpfungseinrichtung gemäß den 1 und 2, jedoch ohne den Zwischenraum zwischen den Drehgestellen zu verstellen.
  • Die Steuereinrichtung 20 und der Proportionalitätsfaktor Y simulieren also die Funktionsweise zweier Koppelstangen KS1 und KS2 und eines Federelements FE (vgl. 1 und 2), die somit bei dem Ausführungsbeispiel fehlen können; der nicht benötigte Platz zwischen den Drehgestellen kann daher anders genutzt werden, beispielsweise für einen Transformator.
  • Vorzugsweise steuert die Recheneinrichtung 40 die vier aktiv ansteuerbaren Dämpfungsglieder AG1, AG2, AG3 und AG4 mit den individuellen Steuersignalen ST1, ST2, ST3 und ST4 derart an, dass die Dämpferkraftwert F zwei Drehmomente gleicher Größe, aber unterschiedlicher Drehrichtung auf die beiden Drehgestelle ausübt.
  • Beispielsweise werden durch die individuellen Steuersignale ST1, ST2, ST3 und ST4 die Drehmomente derart erzeugt, dass bei einem Einfahren des vorderen Drehgestells DG2 in eine Kurve die Ausdrehbewegung des hinteren Drehgestells DG1 mit einem dem Dämpferkraftwert F entsprechenden Drehmoment M1 unterstützt und die Ausdrehbewegung des vorderen Drehgestells DG2 mit dem Drehmoment M2 = –M1 gebremst wird.
  • In der 4 sieht man ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10 mit zwei Drehgestellen DG1 und DG2 und einer eine Drehgestellquerkopplung hervorrufenden Dämpfungseinrichtung. Die Dämpfungseinrichtung umfasst vier aktiv ansteuerbare Dämpfungsglieder AG1, AG2, AG3 und AG4, beispielsweise in Form aktiv ansteuerbarer Hydraulikzylinder, und eine mit den Dämpfungsgliedern verbundene Steuereinrichtung 20. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 fehlen separate Winkelsensoren.
  • Die Steuereinrichtung 20 umfasst eine Recheneinrichtung 40, die eingangsseitig und ausgangsseitig mit den vier aktiv ansteuerbaren Dämpfungsgliedern AG1, AG2, AG3 und AG4 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 20 und/oder die Recheneinrichtung 40 können beispielsweise durch eine programmierbare Datenverarbeitungsanlage gebildet sein.
  • Die Dämpfungseinrichtung gemäß der 4 lässt sich beispielsweise wie folgt betreiben:
    Die Steuereinrichtung 20 empfängt eingangsseitig Längenwerte L1–L4, die die Stellung der ansteuerbaren Dämpfungsglieder AG1, AG2, AG3 und AG4 anzeigen. Mit diesen Längenwerten L1–L4 errechnet die Steuereinrichtung 20 den jeweiligen Drehwinkel des jeweils zugeordneten Drehgestells DG1 bzw. DG2. Mit den Drehwinkelwerten ϕ1 und ϕ2 wird ein Differenzwinkelwert Δϕ gebildet, mit dem ein Dämpferkraftwert F errechnet wird, beispielsweise gemäß F = Y·Δϕ, wobei Y einen Proportionalitätsfaktor bezeichnet.
  • Nachfolgend steuert die Steuereinrichtung 20 die vier aktiv ansteuerbaren Dämpfungsglieder derart an, dass eine dem Dämpferkraftwert F entsprechende Dämpferkraft auf die zwei Drehgestelle DG1 und DG2 ausgeübt wird, insbesondere derart, dass zwei Drehmomente gleicher Größe, aber unterschiedlicher Drehrichtung an den beiden Drehgestellen anliegen. Im Falle eines Einfahrens des vorderen Drehgestells DG2 in eine Kurve wird die Ausdrehbewegung des hinteren Drehgestells DG1 vorzugsweise mit einem dem Dämpferkraftwert F entsprechenden Drehmoment M1 unterstützt und die Ausdrehbewegung des vorderen Drehgestells DG2 vorzugsweise mit dem Drehmoment M2 = –M1 gebremst.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schienenfahrzeug
    20
    Steuereinrichtung
    30
    Drehwinkelerfassungsmodul
    40
    Recheneinrichtung
    AG1, AG2
    Dämpfungsglied
    AG3, AG4
    Dämpfungsglied
    F
    Dämpferkraftwert
    Fquer
    Querkraft
    FE
    Federelement
    DG1, DG2
    Drehgestell
    KS1, KS2
    Koppelstange
    L1, L2
    Längenwert
    L3, L4
    Längenwert
    M1, M2
    Drehmoment
    P
    Dämpfungsglied (passiv)
    W1, W2
    Winkelsensor
    ST1, ST2
    Steuersignal
    ST3, ST4
    Steuersignal
    Y
    Proportionalitätsfaktor
    a
    Hebelarm
    b
    Abstand der passiven Dämpfungsglieder
    ϕ1, ϕ2
    Drehwinkelwert
    Δϕ
    Differenzwinkelwert
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Norm EN 14363 [0028]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Drehgestellquerkopplung bei einem Schienenfahrzeug (10), wobei bei dem Verfahren die Drehgestellquerkopplung zumindest zweier Drehgestelle (DG1, DG2) des Schienenfahrzeugs hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen messtechnisch erfasst wird, – unter Heranziehung der erfassten Relativbewegung ein Dämpferkraftwert (F) ermittelt wird und – eine dem Dämpferkraftwert entsprechende Dämpferkraft mittels drehgestellindividueller, steuerbarer Dämpfungsglieder (AG1, AG2, AG3, AG4) auf die zwei Drehgestelle ausgeübt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Drehwinkel (ϕ1, ϕ2) der zwei Drehgestelle erfasst werden, – mit den erfassten Drehwinkelwerten ein Differenzwinkelwert (Δϕ) ermittelt wird und – mit dem Differenzwinkelwert die Dämpferkraft ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Dämpferkraftwerts der Differenzwinkelwert mit einem Proportionalitätsfaktor (Y) multipliziert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Proportionalitätsfaktor für das Schienenfahrzeug in Abhängigkeit fahrzeugindividueller Fahrzeugparameter bestimmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Proportionalitätsfaktors der Abstand zwischen den Drehgestellen berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskraft mittels Hydraulikzylinder auf die Drehgestelle ausgeübt wird.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – im Falle einer Kurvenfahrt des Schienenfahrzeugs die Dämpfungskraft auf das in Fahrtrichtung vordere Drehgestell derart ausgeübt wird, dass der Auslenkbewegung des vorderen Drehgestells entgegengewirkt wird, und – die Dämpfungskraft auf das in Fahrtrichtung hintere Drehgestell derart ausgeübt wird, dass die Auslenkbewegung des hinteren Drehgestells unterstützt wird.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkel der Drehgestelle mit Drehwinkelsensoren (W1, W2) gemessen werden und als Drehwinkelwerte Drehwinkelmesswerte gebildet werden.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Auslenkung der drehgestellindividuellen Dämpfungsglieder gemessen wird und mit den Auslenkwerten die Drehwinkelwerte errechnet werden.
  10. Schienenfahrzeug (10) mit zumindest zwei Drehgestellen (DG1, DG2) und einer Drehgestellquerkopplung, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Dämpfungseinrichtung für jedes der zwei Drehgestelle jeweils zumindest ein steuerbares Dämpfungsglied (AG1, AG2, AG3, AG4) und eine mit den Dämpfungsgliedern verbundene Steuereinrichtung (20) umfasst und – die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die jeweilige Relativbewegung zwischen den zwei Drehgestellen erfasst, unter Heranziehung der erfassten Relativbewegung eine Dämpferkraft (F) ermittelt und die Dämpfungsglieder derart ansteuert, dass diese die ermittelte Dämpferkraft auf die zwei Drehgestelle ausüben.
  11. Schienenfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die jeweiligen Drehwinkel (ϕ1, ϕ2) der zwei Drehgestelle erfasst und daraus einen Differenzwinkelwert (Δϕ) errechnet und mit dem Differenzwinkelwert die Dämpferkraft ermittelt.
  12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Recheneinrichtung (40) umfasst, die zur Ermittlung der Dämpferkraft den Differenzwinkelwert mit einem vorgegebenen Proportionalitätsfaktor (Y) multipliziert.
  13. Schienenfahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche 10–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die jeweilige Auslenkung (L1, L2, L3, L4) der drehgestellindividuellen Dämpfungsglieder erfasst und mit den Auslenkwerten die Drehwinkelwerte errechnet.
  14. Schienenfahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche 10–13, dadurch gekennzeichnet, dass – jedem Drehgestell jeweils mindestens ein Ausdrehwinkelsensor (W1, W2) zugeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, und – die Steuereinrichtung als Drehwinkelwerte Drehwinkelmesswerte auswertet.
  15. Schienenfahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche 10–14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Dämpfungsglieder ein Proportionalventil umfasst.
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