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Drehgestell für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei dem der Fabrzeugkasten mittels eines an ihm befestigten Querträgers und elastischer Körper auf einer am Drehgestellrahmen querpendelnd aufgehängten Wiege abgestützt ist, wobei der Fahrzeugkasten nur in mngsrichtung mit dem Drehgestellrahmen gekuppelt ist, der mit dem Drehgestellrahmen in Längsrichtung verbundene Wiegebalken und der Fahrzeugkasten hingegen in Querrichtung miteinander verbunden sind, wobei die elastischen Kastenstützkörper einerseits am Kastenquerträger. anderseits an der Wiege befestigt sind, so dass sie ausser der Last des Wagenkastens die Verdrehbewegungen elastisch aufzunehmen haben, die beim Verdrehen des Drehgestelles relativ zum Fahrzeugkasten auftreten.
Bei Drehgestellen dieser Bauart sind üblicherweise zwischen dem Kastenquerträger und den Kastenstützfedern Gleitplatten zur Aufnahme der Relativverdrehungen zwischen Kasten und Drehgestell vorge- sehen. Anderseits sind die Federbunde bei Verwendung von Blattfedern fest mit der Wiege verbunden.
Derartige Konstruktionen sind kompliziert und verursachen hohe Wartungskosten.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn erfindungsgemäss die Querverbindung zwischen Fahrzeugkasten und Wiege in an sich bekannter Weise starr ist, indem vorzugsweise wie bekannt ein Hilfszapfen in einen Ausschnitt des Wiegebalkens hineinragt und durch einen Flansch mit dem Kastenquerträger verbunden ist. Durch die erfindungsgemässe Massnahme werden bauliche Vereinfachungen der Kastenabstützung und eine damit zusammenhängende Verminderung der Wartungskosten erreicht. Es erübrigt sich dabei die Verwendung von Gleitplatten und deren Schmiereinrichtungen. Dennoch werden die federnden Kastensttttz- körper nicht durch Zug- oder Bremskräfte beansprucht und müssen lediglich die Verdrehbewegungen aufnehmen, die beim Befahren von Gleiskrümmungen zwischen Kasten und Drehgestell auftreten.
In der Zeichnung sind Ausfühxungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein Drehgestell eines ersten Ausführungsbeispieles in Seitenansicht, Fig. 2 den zugehörigen Grundriss, Fig. 3 den zugehörigen Mittelquerschnitt, Fig. 4 die mittlere Partie des Kastenquerträgers im Grundriss, Fig. 5 die Wiegenfederung in Seitenansicht und in deformiertem Zustand, Fig. 6 eine andere Ausführun. gs- art der Wiegenfedern, Fig. 7 ein Drehgestell eines zweiten Ausführungsbeispieles in Seitenansicht. Fig. 8 den zugehörigen Grundriss, Fig. 9 den zugehörigen Mittelquerschnitt, Fig. 10 die entsprechenden Wiegenfedern im Grundriss und in deformiertem Zustand.
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Ausftihrungsbeispielnung nicht dargestellt.
Der auf das betrachtete Drehgestell entfallende Kastengewichtsanteil stützt sich über den Querträger 4 und die beiden Gummiwiegenfedern 6, auf die Wiege 7, die mittels Stangen 8 querpendelnd am Drehgestellrahmen 3 aufgehängt ist. Die Wiege setzt sich aus zwei Federtrögen9 und aus einem mit diesen verschraubten Wiegebalken 10 zusammen. Durch zwei Lenker 11 ist die Wiege 7 am Drehgestellrahmen 3 parallel zu sich selbst geführt.
Die Zug-und Bremskräfte werden durch den Hauptdrehzapfen 12 vom Drehgestell auf den Fahrzeugkasten übertragen. Dieser ist am Mittelquerträger 13 des Drehgestellrahmens 3 befestigt und ragt mit seinem freien unteren Teil über eine Kugelbüchse und den Gleitstein 14 in den rechteckförmigen Aus-
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schnitt 15 jes Kastenquerträgers 4 hinein. Da zwischen dem Gleitstein. 14 und den seitlichen Wänden des Ausschnittes 15 genügend grosses Spiel vorgesehen ist, können durch diese Teile keine Querkräfte übermit- telt werden. Solche werden vielmehr durch den Hilfszapfen 16 übertragen, der mittels des Flansches 17 am Kastenquerträger 4 befestigt ist. Der Hilfszapfen 16 ist kugelig ausgebildet und greift mittels eines Gleitsteines 18 in den rechteckigen Ausschnitt 19 des Wiegebalkens 10.
Da hier zwischen dem Gleit- stein'18 und dem Ausschnitt in Fahrzeuglängsrichtung Spiel vorhanden ist, können zwischen diesen Tei- len nur Querkräfte, aber keine Längskräfte vermittelt werden. Die Gleitsteine 14 und 18 können sich in vertikaler Richtung in ihren Führungen ungehindert bewegen und müssen in keinem Fall Vertikalkräfte übertragen.
Angesichts der geschilderten Horizontalverbindungen zwischen Drehgestell und Kasten erklärt sich die
Arbeitsweise der Gummifedern 6 ohne weiteres. Da diese mit ihren oberen Enden mit dem'Kastenquerträ- - ger4, mit ihren unteren Enden mit dem Wiegebalken 10 fest verbunden sind, werden sie keinerlei Schub- kräftenunterworfen, solange das Fahrzeug auf geraden Strecken selbst durch Gefällsbrüche fährt. Erst wenn das Fahrzeug in Krümmungen hineinfährt, werden die Gummikörper deformiert. Sie müssen dann die zwischen Kasten und Drehgestell auftretenden Verdrehbewegungen verarbeiten und nehmen damit eine
Form an, wie sie etwa in Fig. 5 in der Seitenansicht dargestellt ist.
Die hiebei zwischen Drehgestell und
Kasten auf tretenden Rückstelldrehmomente bleiben in durchaus zulässigen Grenzen, wenn die Gummikör- per hoch genug bemessen sind. Um dies im Rahmen des vorgeschriebenen Lichtraumprofils zu ermögli- chen, sind die Federtröge 9 in ihrer Mittelpartie zur Aufnahme der Gummikörper als Wanne ausgebildet.
Abgesehen von baulicher Einfachheit ist die. gezeigte Einbauart der Wiegenfedern besonders günstig in bezug auf Wartungskosten, weil im Vergleich zu andern, bekannten Konstruktionen keine aufeinander gleitenden Stützvorrichtungen mehr nötig sind. Zufolge des Umstandes, dass die aus Gummi bestehenden
Wiegenfedern 6 weder durch die Führungsquerkräfte noch durch die Zug- und Stosskräfte auf Schub bean- sprucht werden, sind diese Elemente umso besser imstande, ohne Überanstrengung die einzig auftretenden
Verdrehungsverformungen zu verarbeiten.
Anstatt die Federn 6 aus gleichartigen Gummischichten mit metallischen Zwischenlagen zusammen- zusetzen, könnte man sie z. B. auch aus drei Federteilen bilden, von welchen der unterste und der oberste aus Gummi 21 gebildet sind, der mittlere'aus einer oder mehreren Schraubenfedern 22 besteht, etwa wie in Fig. 6 dargestellt.
Die im ersten Ausführungsbeispiel gewählte Anordnung mit unterhalb des Drehgestellrahmens 3'lie- gendem Kastenquerbalken 4 und entsprechend tief liegendem Angriffspunkt der Drehzapfen ermöglicht einen besonders einfachen Einbau der Wiegenfederung. Es könnten aber auch andere Dispositionen der
Drehgestellteile getroffen werden, insofern sie im Rahmen des Erfindungsgegenstandes liegen. So könnten z. B. materielle Drehzapfen wegfallen und durch funktionell gleichartige Lenkerverbindungen oder sonsti- ge Führungen ersetzt sein.
Ferner könnte die Distanz zwischen den beiden Wiegenfedern z. B. so vergrössert werden, dass die Fe- dern im wesentlichen direkt unterhalb der Kastenseitenträger zu liegen kommen. In diesem Fall erzeugen die Gewichtskräfte im Kastenquerträger gar kein Biegemoment mehr und dieser kann dann noch leichter gehalten werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7-10 stützt sich der Fahrzeugkasten 1 mittels des Quer- trägers 25 und den beiden mit Ihm verschraubten Stützbügeln 26 auf die Wiege. Diese besteht im wesent- lichen aus zwei voneinander unabhängigen rechteckförmigen Töpfen 27, die am Drehgestellrahmen 3 an Hängestangen 28 querpendelnd aufgehängt und mit ihm durch Lenker 11 in Längsrichtung gekuppelt sind.
In den Töpfen 27 stehen auf Keilstücken 31 zwei Paare von Gummikörper 29, die paarweise V-förmig und in zumDrehgestellzentrum radialen Vertikalebenen angeordnet sind.
Das Fahrzeuggewicht wird durch die beiden, mit den Stützbügeln 26 festen Rippen 30 und metallische Keilstücke 32 auf die inneren Enden der Gummikörper 29 übertragen, welche auf diese Weise auf Schub und auf Kompression beansprucht werden. Auch die durch die seitliche Anfangsneigung der Hängestangen 28 hervorgerufenen Querkräfte erzeu-
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den inneren Gummikörper. Dies ist dem Umstand zuzuschreiben, dass die beiden Einzelwiegen 27 hier nicht miteinander verbunden sind.
Befährt das Fahrzeug eine Gleiskrümmung, so verformen sich die zwischen Kasten und Wiege geschalteten elastischen Stützkörper 29 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die an den Töpfen befestigten äusseren Enden der Stützkörper 29 drehen sich mit dem Drehgestell gegenüber dem Fahrzeugkasten, während die inneren Enden der Stützkörper ihre Lage am Kasten nicht ändern. In diesem Zustand nehmen sie etwa die in Fig. 10 dargestellte elastische Verformung an, welche horizontale Schubbeanspruchungen der Elemente hervorruft.
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Die zwischen Drehgestell und Fahrzeugkasten auftretenden Zug-und Bremskräfte werden durch die Stangen 33 übertragen, die einerseits am Mittelquerträger 13 des Drehgestellrahmens 3, anderseits an Konsolen 34 des Fahrzeugkastens angelenkt sind. Die Wiegenstücke 27 und die elastischen Stützkörper 29 sind also an der Übertragung von Zug-und Stosskräften nicht beteiligt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei dem der Fahrzeugkasten mittels eines an ihm befestigten Querträgers und elastischer Körper auf einer am Drehgestellrahmen querpendelnd aufgehängten Wiege ab-
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mit dem Drehgestellrahmen in Längsrichtung verbundene Wiegebalken und der Fahrzeugkasten hingegen in Querrichtung miteinander verbunden sind, wobei die elastischen Kastenstützkörper einerseits am Kastenquerträger, anderseits an der Wiege befestigt sind, so dass sie ausser der Last des Wagenkastens die Verdrehbewegungen elastisch aufzunehmen haben, die beim Verdrehen des Drehgestelles relativ zum Fahrzeugkasten auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverbindung zwischen Fahrzeugkasten (l) und Wiege (10) in an sich bekannter Weise starr ist,
indem vorzugsweise wie bekannt ein Hilfszapfen (16) in einen Ausschnitt (19) des Wiegebalkens (10) hineinragt und durch einen Flansch (17) mit dem Kastenquerträger (4) verbunden ist.