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Elastische Verbindung des Aufbaues eines Schienenfahrzeuges mit dem Rahmen eines Drehgestelles
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elastische Lagerung ein Kippmoment auf den Fahrzeugaufbau übertragen. Dadurch entsteht in diesem insbesondere vorn, wo sich bei elektrischen Lokomotiven der Führerstand befindet, eine Neigung zu Nickschwingungen.
Um dies zu verhindern, wird bei der vorstehend beschriebenen elastischen Verbindung des Aufbaus mit dem Rahmen des Drehgestelles vorgeschlagen, in an sich bekannter Weise zur Erhöhung der Querstabilität des Fahrzeugaufbaueb zu beiden Seiten zwischen Aufbau und Drehgestellrahmer gleitend gelagerte Schraubenfedern anzuordnen Diese Ausführung hat den Vorteil, dass beim Überfahren von Schienenstö- ssen nunmehr kein Kippmoment mehr in den Wagenkasten eingehen kann. Die Fahreigenschaften werden daher weiterhin verbessert.
Die Erfindung wird im nachstehender in Ausführungsbeispielen mit den für sie wesentlichen Teilen beschrieben. In den Zeichnungen ist das Drehgestell einer Lokomotive dargestellt, u. zw. zeigt Fig. l einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Drehgestell-Lagerung, Fig. 2 eine mögliche Anordnung der Gummi-Metall-Bauteile nach Fig. l in Draufsicht, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Drehgestellagerung in der Seitenansicht und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in der Draufsicht.
Nach den Fig. l und 2 ist der angedeutete Fahrzeugaufbau 1 auf dem Drehgestellrahmen 2 gelagert. In diesem sind die Radachsen 4 mit Hilfe von Lagerbuchsen 5 über Schraubenfedern 3 federnd gelagert. Die Lagerung des Fahrzeugaufbaues 1 gegenüber dem Drehgestellrabmen 2 erfolgt über elastische Mittel, in diesem Falle mehrere Federelemente 11 aus Gummi, die als Gummimetallbauteile ausgebildet sind.
Diese Federelemente 11 können alle die gleiche Form und die gleichen Federungseigenschaften haben. In Verbindung mit ihnen sind als weitere elastische Elemente Schraubenfedern 12 vorgesehen, die in diesem Falle die seitliche Abstützung übernehmen. Diese Schraubenfedern 12 können aber auch entfallen. Die Federelemente 11 können dabei symmetrisch um den ideellen Drehpunkt 20 des Drehgestells angeordnet sein u. zw. so, dass sie diesem Drehpunkt möglichst benachbart sind. Sie können in diesem Falle auf zwei konzentrischen Kreisen liegen. Sie sind mit Tragplatten 6 und 8 verbunden und derart angeordnet, dass ihre Haftflächen 13 alle in gleichen Ebenen liegen, d. h. sie werden beispielsweise durch die statische Belastung gleichzeitig auf Druck beansprucht.
Diese Verbindung ist auswechselbar gestaltet. Da bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 zwei übereinander liegende Kombinationen von Federelementen 11 vorgesehen sind, ist zwischen diese Kombination eine Zwischenplatte 7 eingefügt. Die Anordnung kann derart getroffen sein, dass die eine Tragplatte6mitderTraverse 9des Drehgestellrahmens 2 und die andere Tragplatte 8 mit der Traverse 10 des Fahrzeugaufbaues 1 fest verbunden sind.
Über diese in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform hinaus sind naturgemäss weitere Anordnungen denkbar. Zunächst ist es möglich, nur eine Kombination aus Federelementen 11 unmittelbar zwischen den Tragplatten 6 und 8 anzuordnen. Weiterhin ist es denkbar, dieFederelemente 11 nicht auf Kreisen, sondern andersartig um den ideellen Drehpunkt 20 des Drehgestells anzuordnen. Die kreisförmige Anordnung hat den Vorteil, dass bei Drehung des Drehgestells alle auf dem gleichen Kreis liegenden Federelemente der gleichen Beanspruchung unterliegen. Man hat es weiterhin in der Hand, den Federelementen eine verschiedene Form oder auch verschiedene Federhärten zu geben. Bei der dargestellten Anordnung werden alle Federelemente durch die statische Last auf Druck beansprucht.
Es ist aber auch ein Einbau dergestalt möglich, dass die Beanspruchung der elastischen Querschnitte der Federelemente auf Zug und Druck oder nur Zug oder auch Schub erfolgt.
Die Wirkungsweise der Lagerung ist so, dass bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges die lotrechten Stösse bzw. die seitlichen und in Längsrichtung wirkenden Stössel durch die als Gummi-Metall-Bauteile ausgebildeten Federelemente li bzw. die Schraubenfedern 12 aufgenommen werden. Dabei werden sie durch senkrechte Kräfte auf Druck, bei waagrecht wirkenden Kräften auf Schub beansprucht. Die Schraubenfedern 12 dienen in erster Linie dazu, Schlingerbewegungen des Fahrzeuges zu verhindern. Geht das Fahrzeug in eine Kurve, dann wird der Drehgestellrahmen 2 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 1 entgegen dem Rückstellmoment der aus den einzelnen Gummimetallbauteilen 11 bestehenden Federung verdreht, d. h. es hat das Bestreben, sich selbsttätig wieder in Geradeausfahrt einzustellen.
Die seitlichen Schraubenfedern 12 sind auf dem Drehgestell 2 über Führungen 22 und 23 gleitend gelagert, so dass sie sich bei Kurvenfahrt gegenüber dem Drehgestellrahmen 2 bewegen können. Die einzelnen Federelemente 11 können einen zylindrischen Gummikörper besitzen, wobei die elastische Masse mit den Metallteilen durch einen Kleb- oder Haftvorgang verbunden ist. Es ist auch denkbar, dem Gummikörper einen andern Querschnitt, beispielsweise einen quadratischen, zu geben.
Die Federelemente 11 sind derart gestaltet, dass der Gummikörper an seinen Haftflächen 13 einen Querschnitt aufweist, der wesentlich grösser ist als der die Federung übernehmende Querschnitt. Ebenso
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können die Haftflächen 13 eine auf den Gummikörper 11 zu gerichtete gewölbte Form aufweisen. Dadurch wird eine Entlastung der Haftflächen und eine Erhöhung der Sicherheit der Gummiquerschnitte erzielt. Weiterhin ist es möglich, in die Gummikörper Metallfedern einzuvulkanisieren, wobei Gummi und Metallfeder auch eine gegeneinander gerichtete Vorspannung haben können.
Wenn bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 die vorderen Räder 14 in Richtung des Pfeiles A z. B. auf einen Schienenstoss 15 auflaufen, dann wirkt auf das Drehgestell über die vordere Achse die Kraft B (s. Fig. 3). Durch die elastische Lagerung würde also auf den Fahrzeugaufbau 1 ein Kippmoment übertragen und dieser zu starken Nickschwingungen angeregt.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäss ausgebildete Drehgestell-Lagerung, bei der diese Nachteile nicht auftreten. Hiebei ist der Fahrzeugaufbau 1 mit Hilfe der elastischen Mittel 11 mit dem Drehgestellrahmen 2 verbunden. Die Anordnung der einzelnen Federelemente 11 kann die gleiche sein wie sie vorstehend beschrieben wurde. An den Tragplatten 6 der einzelnen Federelemente, u. zw. in diesem Fall an der unteren Tragplatte 6, ist ein Gelenk 29 angeordnet, das eine Bewegung des Drehgestells um die Querachse zulässt.
Beim Auflaufen der Vorderachse auf den Schienenstoss 15 kann sich das Drehgestell 2 um das Gelenk 29 drehen, ohne dabei über die elastischen Mittel 11 ein Kippmoment auf den Fahrzeugaufbau 1 zu übertragen. Dieser wird daher beim Überfahren der Schienenstösse nicht mehr zu Schwingungen angeregt.
Im vorstehenden Beispiel sind als elastische Mittel mehrere vorzugsweise gleiche Federelemente über Tragplatten mit dem Fahrzeugaufbau 1 und dem Drehgestellrahmen 2 verbunden. Diese Verbindung mit Aufbau oder Drehgestellrahmen ist als ein um die Querachse bewegliches Gelenk 29 ausgebildet. Zweckmässigerweise wird das Gelenk 29 an der unteren Tragplatte 6, d. h. an jener Tragplatte, die zwischen dem Drehgestellrahmen 2 und den Federelementen 11 angeordnet ist, vorgesehen. Das Gelenk selbst besteht in diesem Falle aus zwei seitlich an der Tragplatte angeordneten Zapfen, die von entsprechenden Lagerbüchsen des Drehgestellrahmens 2 aufgenommen werden. Selbstverständlich kann das Gelenk 29 auch in einer andern Weise, z. B. durch eine Kugel-oder eine Schneidenlagerung oder auch als elastisches Gelenk ausgeführt werden, z.
B. unter Verwendung von hülsenförmigen Gummimetallbauteilen.
Die einzelnen als Federelemente vorgesc1 : 1lagenen Gummimetallteile können in gleicher Weise angeordnet sein, ,wie es bei den Fig. l und 2 beschrieben wurde. Man kann auch die obere und untere Tragplatte durch Zuganker mit dem Fahrzeugaufbau und die Zwischenplatte - sofern es sich um zwei übereinanderliegende Lagen von Federelementen handelt-mit dem Drehgestellrahmen gelenkig verbinden.
DenselbenEffekt kann man jedoch auch durch eine anders geartete Anordnung der Federelemente erzielen. Werden diese nämlich in Form eines Rechtecks so angeordnet, dass die längere Rechteckseite quer zum Fahrzeug liegt, dann wird dadurch in gleicher Weise das Rückstellmoment um die Querachse vergleichsweise zu dem um die Fahrzeuglängsachse klein. Man kann unter Umständen bei einer selchen Anordnung die gelenkige Verbindung der Tragplatte mit dem Drehgestellrahmen sparen. Man kann aber auch eine solche Anordnung derfederelemente mit der gelenkigen Aufhängung der Tragplatte kombinieren. Die letztere Kombination ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Die Federelemente 11 sind in Form eines Rechteckes auf den Tragplatten 6 und 8 angeordnet.
Die Tragplatte 6 wiederum ist hier jedoch noch mit zwei seitlichen Gelenkzapfen 29 ausgestattet, mit deren Hilfe sie im Drehgestell 2 gelagert sein kann. Durch den Pfeil A wird auch in diesem Falle die Fahrtrichtung des Fahrzeuges bezeichnet. Selbstverständlich können die Federelemente anstatt in Form eines Rechtecks z. B. auch in einem Oval angeordnet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastische Verbindung des Aufbaues eines Schienenfahrzeuges mit dem Rahmen eines Drehgestelles, bei der die in Drehgestellmitte angreifenden Kräfte durch einerseits am Fahrzeugaufbau und anderseits am Drehgestell angeschlossene elastische, aus Gummi od. dgl. Werkstoff bestehende Stützelemente aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (11) aus einer Mehrzahl gleicher, an sich bekannter Gummimetallteile bestehen, die in symmetrischer Anordnung zum ideellen Drehpunkt des Drehgestelles liegen und mit ihren festhaftendenAnschlussteilen (13) einerseits am Fahrzeugaufbau (1) und anderseits am Drehgestellrahmen (2) mittel-oder unmittelbar befestigt sind.