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Drehgestell für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit doppelwandigem Rahmen mit einer die durch Federn abgestützte Wiege aufnehmenden Wiegenöffnung, welche Wiege senkrecht zu den Rahmenwänden zur Dämpfung der Vertikalbewegungen zu beiden Seiten eine Reibungsfläche aufweist, an der die eine Fläche eines unter der Kraft einer Druckfeder stehenden Keiles anliegt, dessen andere Fläche an einem lösbaren Klemmstück aufruht, das an einem am Rahmen angeordneten Auflager gelagert ist. wobei in einer Rahmen wand mindestens ein Fenster vorgesehen ist, das durch einen Steg des Rahmens von der Wiegenöffnung distanziert ist.
Das Ziel der Erfindung besteht vor allem in der Schaffung eines Drehgestells für Schienenfahrzeuge, welches eine einfache Reparatur des Reibungssystems bzw. dessen Austausch ermöglicht, ohne dass ein Auseinandernehmen von Wiege und Rahmen oder ein Lösen des Gestells vom zugehörigen Wagen erforderlich ist. Es ist erwünscht, dass die Wartung und die Reparatur des Reibungsdämpfersystems bei jedem Belastungszustand des Eisenbahnwagens in wenigen Minuten durch Verwendung billiger und durch Fenster im Seitenrahmen leicht entfernbarer Gussstücke durchgeführt werden kann.
Erfindungsgemäss ist der den Keil, das Klemmstück und die Feder aufnehmende Raum zwischen den beiden Rahmenwänden von dem das Fenster der Rahmenwand enthaltenden Raum zur Entnahme dieser Teile frei zugänglich.
Vorteilhafterweise ist die an dem Klemmstück anliegende Fläche des Auflagers im wesentlichen parallel zu der am Klemmstück anliegenden Fläche des Keils angeordnet.
Zweckmässigerweise übergreift das Klemmstück sein Auflager an beiden Enden.
Vorteilhafterweise ist die den Keil drückende Feder einerseits am Keil abgestützt, anderseits ruht sie unmittelbar auf einem am Rahmen fest angeordneten Federsitz auf.
Nach einer weiteren zweckmässigen Ausbildung der Erfindung konvergieren die mit dem Klemmstück in Berührung stehende Fläche und die mit der Wiege in Berührung stehende Fläche des Keils in an sich bekannter Weise zu einem Schnittpunkt, wobei im Seitenrahmen eine Öffnung für das Hindurchführen eines Brecheisens od. dgl. vorgesehen ist, mit dem der Keil in die divergierende Richtung der Keilflächen durch Abstützen des Brecheisens od. dgl. an der Berandung der Öffnung drückbar ist.
Zweckmässigerweise ist zwischen den beiden konvergenten Flächen des Keils an diesem ein Widerlager vorgesehen, dessen eine Fläche die Angriffsfläche für das Brecheisen od. dgl. bildet, wogegen an der entgegengesetzten Fläche des Widerlagers die Druckfeder abgestützt ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teiles eines Drehgestells gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen teilweise geschnittenen Grundriss des in Fig. 1 gezeigten Teiles des Drehgestells, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Seitenrahmens nach Fig. 1, aus der das Entfernen des in Fig. 7 dargestellten Klemmstückes ersichtlich ist, die Fig. 6 und 7 zeigen perspektivische Ansichten des Keiles bzw. des den Keil stützenden Klemmstückes, Fig. 8 einen Teil einer teilweise geschnittenen Sei-
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tenansicht eines Drehgestells gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und Fig. 9 einen Teil einer perspektivischen Ansicht des Rahmens nach Fig. 8.
Im Zusammenhang mit dem in den Fig. 1-5 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 einen sprengwerkartigen Seitenrahmen 4 üblicher Dimensionierung, welcher ein oberes Druckglied 5 und ein unteres Zugglied 6 aufweist, welche in der Mitte des Rahmens durch vertikale Stege 7 und 8 voneinander distanziert sind. Die Stützen sind in Längsrichtung im Abstand voneinander am Rahmen angeordnet und lassen so eine Öffnung 10 für die Wiege 12 frei. Die Druck- und Zugglieder sind an den gegenüberste- henden Enden des Rahmens miteinander verbunden und weisen Abschlussteile üblicher Art, z. B. Lager- schalen oder Achsgabeln auf.
Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich durch die Wiegenöffnung 10 des Seitenrahmens eine Wiege 12, wo- bei in der Längsrichtung des Rahmens weder Teile desselben noch solche der Wiege vorhanden sind, die sich überlappen. Die dargestellte Wiege wird von einer Mehrzahl von Federn 14 getragen, welche auf einem, vom Mittelteil des Zuggliedes 6 gebildeten Federsitz 15 ruhen. Die Wiege 12 ist, um einen nach unten gerichteten Federsitz 16 zu schaffen, welcher das obere Ende der Federn 14 aufnimmt, an ihrer Un- teritäche nach unten hin abgeflanscht.
Wie die Fig. 2 und 4 deutlicher zeigen, besitzen die Stege 7 und 8 vertikal verlaufende Teile, wel- che in der horizontalen Querrichtung des Seitenrahmens voneinander distanziert sind. So besitzt beispiels- weise der Steg 7 voneinander. distanzierte Rippen 18 und 19, deren ebene Flächen innerhalb der toff- nung 10 gegen den Steg 8 gerichtet sind. Diese Rippen begrenzen zusammen mit den sich vertikal und in
Längsrichtung erstreckenden Stegen bzw. den Seitenwänden 21 und 22 einen Zwischenraum 23, der eine
Fortsetzung der Wiegenöffnung 10 bildet und sich von dieser in der Längsrichtung des Seitenrahmens erstreckt.
Wie am deutlichsten aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt die Wiege 12 an jeder ihrer Längsseiten eine vertikalgerichtete rechtwinkelige Vertiefung 25, welche in ihrer horizontalen Weite in Querrichtung des
Seitenrahmens genau mit der durch den Zwischenraum zwischen den Rippen 18 und 19 begrenzten Zwischenraum 23 übereinstimmt. Wie gezeigt, wird die Vertiefung 25 von einer Tragplatte 26 gebildet, wel- che an der Wiege zwischen einem oberen Ansatz 28 und einem unteren Ansatz 29 befestigt ist. Mit Hil- fe dieser Ansätze ist mittels schwacher Schweissnähte eine hinreichende Befestigung der Tragplattean der Wiege gewährleistet.
Die Fig. 4 zeigt weiterhin einen Keil 30, der innerhalb der Wiegenvertie- fung 25 und dem Zwischenraum 23 angeordnet ist und mit seiner senkrechten, rechtwinkeligen Fläche 31 mit Reibung am Boden der Vertiefung, d. i. an der Fläche 32 anliegt. Die Breite des Keiles stimmt in der horizontalen Querrichtung des Seitenrahmens mit Ausnahme eines kleinen Spielraumes mit dem Abstand zwischen den Rippen 18 und 19 und den Aussenkanten der Tragplatte 26 überein. Durch den von der Feder 35 mit dem Klemmstück 36 und der vertieften Fläche 32 in Berührung gehaltenen Keil ist die Wiege gegen eine Längsbewegung relativ zum Rahmen verblockt.
Da jedoch das Drehgestell in seiner Bewegung der Krümmung des Gleises folgen muss, ist durch den erwähnten Spielraum eine begrenzte Relativbewegung der Wiege 12 und des Seitenrahmens 4 in Querrichtung zum Seitenrahmen gegeben.
Von Bedeutung ist, dass die Keile 30 im wesentlichen als Führungen für die Wiege 12 bei ihrer in bezug auf den Seitenrahmen vertikalen geradlinigen Bewegung wirken. Dies trifft auch hinsichtlich jeder Bewegung der Wiege in. der Längsrichtung des Rahmens insoferne zu, als die Keile 30 die Wiege in zentrischer Lage zwischen den gegenüberstehenden Stegen ohne mit diesen in Berührung zu kommen, halten. Die einander gegenüber angeordneten Flächen der Wiege und der Stege (Rippen 18 und 19 und die Wiegenflächen 38 und 39) verlaufen geradlinig vertikal und liegen dicht beieinander. Die Stege sind für die Führung der Wiege von Bedeutung, besonders dann, wenn die Keile hinsichtlich der einen oder der andern Längsrichtung in bezug auf den Rahmen nachgeben.
Die Keile 30 passen genau zwischen die Rippen 18 und 19, wodurch sich diese Teile wechselseitig führen.
Die Seitenwände 21 und 22 des Rahmens sind voneinander distanziert und bilden so eine Öffnung, die sich von der Wiegenöffnung weg in jede Längsrichtung zu einem Fenster 44 bzw. 45 erstreckt. Jedes der Fenster wird von einem Steg und Teilen der Zug- und Druckglieder gebildet, die sich von der Wiegenöffnung nach aussen erstrecken und in einem (nicht gezeigten) Verbindungsteil herkömmlicher Art (Lagerschale, Achsgabel) enden. Als Bestandteil jeder Seitenwand 42 und vom Fahrgestell nach auswärts gerichtet ist ein zur Aufnahme einer Hebelstange bzw. eines Brecheisens dienender Ansatz 48 vorgesehen, welcher in einer Aussenfläche 49 endet, die die Öffnung 51 begrenzt.
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist die Wiege 12 auf einer Höhe innerhalb der Öffnung 10 angeordnet, die dem vollbelasteten Zustand eines Fahrzeuges entspricht. Man sieht, dass bei dieser Höhe der längere Steg 53 des Keiles 30, der dessen Reibungsfläche trägt, im wesentlichen ebenso lang ist wie die
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vertiefte Fläche 32 der Wiegen. Dies ist wegen der grösseren Amplitude der Reibungsbewegung im Dämpfersystem beim belasteten Fahrzeug erwünscht. Indessen behalten die Keile 30 und die Klemmstücke 36 angenähert die gleiche Stellung im seitenrahmen zwischen der Wiege und einem Paar von Auflagern 54,55, unabhängig von der Höhe der Wiege in deröffnungio bei.
DieAuflager 54, 5 & bilden, Bestandteile des Rah-
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die im wesentlichen parallel zu einer leicht gerundeten Fläche 57 des angrenzenden Keiles 30 liegt. Wie Fig. 1 zeigt ist der kleinste Abstand jedes Auflagers 54,55 von der Reibungsfläche 31 der Wiege 12 etwa gleich der grössten Abmessung des Keiles 30 senkrecht zur Reibungsfläche 31 der Wiege 12, um ein vertikales Anheben des Keils längs der Wiege auf eine über dem Auflager liegende Höhe zu ermöglichen, wenn die Feder 35, wie nachstehend beschrieben, in ihren Sitz und ihre normale Richtung gebracht wird.
Ein wichtiges Merkmal besteht dann, dass die Auflagerflächen 54a und 55a von den Keilen 30 durch die entfernbaren Klemmstücke 36, welche zwischen jedem Keil und der ihm zugewendeten entsprechen- den Auflagerfläche angeordnet sind, distanziert sind.
Die am Klemmstück 36 anliegende Fläche des Steges 58 jedes Keils ist unter Berücksichtigung der
Tatsache, dass die Fläche 57 leicht gerundet ist, gegenüber der Reibungsfläche 31 geneigt, wobei sich die Verlängerungen dieser beiden Flächen in einer Linie 59 treffen. Der Steg 58 ist, verglichen mit dem
Steg 53, verhältnismässig kurz, da bei einer Verlängerung nach oben hin die übermässige Länge der Ein- führung einer Hebelstange oder eines ähnlichen Werkzeuges durch die Öffnung 51 und deren Ansetzen an einem Widerlager 61 des Keils hinderlich wäre ; bei einer Verlängerung des Steges nach unten hin unter die gezeigte Grenze würde die übermässige Länge die Entfernung der Feder 35 und des Keils 30 beim Aus- bau stören.
Wie sich hieraus ergibt, wirkt die Unterfläche 61a des Steges 61 als oberer Sitz der Feder, wogegen seine obere Fläche 61b, wie in Fig. 5 gezeigt, das Ende eines in den Seitenrahmen eingeführ- ten Brecheisens 63 aufnimmt. Diese letztere Figur zeigt das Abstützen des Brecheisens gegen eine den oberen Teil des Umfanges der Öffnung 51 bildende Fläche 64. Ist das Brecheisen in dieser Stellung, so bewirkt ein Aufwärtsdrücken des aus dem Seitenrahmen herausragenden Teils desselben, dass der Keil in eine zu den Flächen 31 und 32 parallele Richtung mit hiebei resultierender Kompression der Feder 35 nach abwärtsgedrückt-wird.
Betrachtet man nun beispielsweise die rechte Seite des in Fig. 1 dargestellten Rahmens, so ist er- sichtlich, dass das Klemmstück 36 aus dem Bereich zwischen dem Auflager 55 und dem Keil 30 heraus- fällt, wenn der Keil hinreichend stark und so weit niedergedrückt wird, dass der Abstand zwischen der
Keilfläche 57 und der Fläche 55a des Auflagers um einen Betrag vergrössert wird, der grösser ist als die
Länge der Fläche 66 einer Rippe 67 des Klemmstückes. In Fig. 5 ist das Klemmstück 36 im Augenblick des Herausicllen : ; aus dem vorerwähnten Bereich gezeigt. Das Klemmstück besitzt weiters eine Rippe 68, welche zusammen mit der Rippe 67 am oberen und unteren Ende der Auflagerfläche 55a das Auflager 55 umfasst und so ein Verschieben des Klemmstückes relativ zum Auflager verhindert.
Der Steg 69 des
Klemmstückes besitzt eine ebene Fläche 71, die so ausgebildet ist, dass sie an der Auflagerfläche 54a oder 55a anliegen kann. Die Fläche 71 liegt parallel zu der durch den dem Steg 69 gegenüberliegenden
Steg 73 gebildeten Fläche 72. Selbstverständlich kann das Klemmstück auch hievon abweichend ausge- bildet sein, soferne Äquivalente zu den Rippen 67 und 68 sowie den Flächen 71, 72 vorgesehen werden.
Den unteren Sitz der Feder 35 im Zugglied 6 bildet eine sich längs einer vertikalen längsgerichteten
Mittenebene des Seitenrahmens erstreckende Rippe 74. Die Rippe ist zwecks Bildung einer unter die Feder greifenden Fläche 75 abgestuft. Jeder der Stege 7,8 besitzt in seinem unteren Teil eine Querrippe 76, deren Hauptebene senkrecht auf die Achse M-M der Feder steht. Die Rippe 76 hat bei 77 eine dem äusseren Umfang der Feder komplementäre halbkreisförmige Ausnehmung. Auf diese Weise bilden die Rippen 75 und 76 zusammen eine Tasche zur Aufnahme des unteren Endes der Feder.
Nach Lösen eines der Keile werden das Klemmstück, die Feder und der Keil in der genannten Reihenfolge zunächst in Längsrichtung des Rahmens aus dem Zwischenraum 23 zum nächsten Fenster 44 oder 45 und dann durch dieses hinaus aus dem Seitenrahmen entfernt.
Wie angeführt wurde, wird das Klemmstück dadurch entfernt, dass zunächst der Keil so weit niedergepresst wird, bis ein Spielraum erzielt ist, der ausreicht, um die Rippen des Klemmstückes vom zugehörigen Auflager 54 oder 55 zu lösen. Hierauf wird der durch das Brecheisen auf den Keil und die Feder ausgeübte Druck gelöst. Die Feder lässt in entspanntem Zustand in dem Zwischenraum 23 genügend Raum, um sie von ihrem Sitz auf den Rippen 75 und 76 abzuheben. Nach Anheben der Feder mit dem an ihrem oberen Ende sitzenden Keil von ihrem unteren Sitz wird das untere Ende der Feder gegen das angrenzende Fenster geschwenkt und entfernt.
Inzwischen ist der Keil in den unteren Teil des Zwischenraums 23 gefallen und kann aus dem Rahmen durch Hineinlangen in den Zwischenraum 23 vom angren-
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zendenSeitenrahmenfenster aus dem Rahmen entfernt werden. Der Einbau des Keiles wird in einer der eben für die Zerlegung beschriebenen Reihenfolge entgegengesetzten Reihenfolge durchgeführt. Eine solche
Manipulation mit den Teilen des Reibungssystems kann in jedem Belastungszustand ausgeführt werden, ohne in anderer Weise irgendeinen Teil des Drehgestells des Eisenbahnwagens in Mitleidenschaft zu ziehen.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vorbeschriebe- nen Ausführung nach den Fig. 1-5 in der Hauptsache dadurch unterscheidet, dass die Keile 30, welche eine verkeilende Wirkung zwischen der Wiege 12 und dem Klemmstück 36 ausüben, in entgegengesetz- ter Richtung angeordnet sind.
Im Seitenrahmen 80 dieser Ausführungsform liegen die Auflager 81 und 82 der Klemmstücke in der
Höhe der unteren Hälften der Seitenrahmenstege 84, 85. Die am Klemmstück anliegenden Flächen 81a und 82a stehen schräg zur Horizontalen nach aufwärts gegen die obere Hälfte der Wiegenöffnung 86. Die
Stege sind, wie in der vorbeschriebenen Ausführungsform, voneinander distanziert, um an die Wiegen- öffnung 86 anschliessende Zwischenräume zu schaffen, die sich in Längsrichtung des Rahmens zwischen seinen Seitenwänden erstrecken und in die Fenster 88 und 89 übergehen.
Jeder Steg 84,85 hat einen Brecheisenansatz 96, der von der Aussenwand in deren unterer Hälfte nach aussen ragt. In seinen Einzelheiten ist der Ansatz 96 ähnlich dem Ansatz 48 der vorbeschriebenen
Ausführungsform.
Um ein Klemmstück 36 aus dem Seitenrahmen zu entfernen, muss der mit dem Klemmstück zusam- menwirkende Keil nach aufwärts gedrückt werden, so dass zwischen dem Keil und dem gegenüberstehen- den Auflager 81,82 ein hinreichend grosser Spielraum geschaffen wird, um die Rippen 67 und 68 aus ih- rer das angrenzende Auflager umfassenden Stellung zu lösen und ein Entfernen des Klemmstückes vom zugehörigen Auflager zu ermöglichen. Ist dies geschehen, wird das Klemmstück aus dem Bereich zwi- schen dem Auflager und dem Keil entfernt. Eine Bohrung 91 im Mittelsteg jedes Klemmstückes erleichtert dessen Handhabung. Wenn das Klemmstück entfernt ist, kann das Brecheisen so gehandhabt werden, dass der Keil nach unten gleiten kann, um so die Feder 35 von ihrem oberen Sitz 93 oder 94 zu lösen.
Hierauf wird die Feder durch das angrenzende Fenster entfernt. Auf dem gleichen Weg wie das Klemmstück und die Feder kann hierauf der Keil 30 aus dem Rahmen gehoben werden.
Bei der Montage von gemäss einer der beiden hier beschriebenen Hauptausführungsformen aufgebauten Fahrgestellen kann die Wiege einfach in die Öffnung jedes Seitenrahmens des Fahrgestells eingeführt werden, indem sie geradlinig in beliebiger Höhe eingeschoben wird. Sind die Federn 14 nicht an ihrem Platz, besteht der übliche Vorgang darin, die Wiege in die Wiegenöffnung des Seitenrahmens einzuführen und sie dann auf eine Höhe anzuheben, bei welcher die Federn 14 auf ihren durch eine obere Fläche des Zuggliedes gebildeten Sitz gebracht werden können. Die Wiege wird hierauf gesenkt, um deren Federsitz in Berührung mit den oberen Enden der Federn zu bringen.
Das Fehlen jeglicher Ansätze oder anderer Bauteile an der Wiege oder am Seitenrahmen, die sich in der Längsrichtung überlappen, trägt sehr zur Einfachheit bei'und vermindert die zur Montage eines Fahrgestells erforderliche Arbeit. Dieser Vorteil wird in erster Linie dadurch erreicht, dass die Verbindungs- bzw. Verriegelungselemente, vor allem der Keil, erst im letzten Stadium der Fahrgestellmontage eingebracht werden.
PATENTANSPRÜCHE'
1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit doppelwandigem Rahmen mit einer die durch Federn abgestützte Wiege aufnehmenden Wiegenöffnung, welche Wiege senkrecht zu den RahmeÌ1wänden zur Dämpfung der Vertikalbewegungen zu beiden Seiten eine Reibungsfläche aufweist, an der die eine Fläche eines unter der Kraft einer Druckfeder stehenden Keiles anliegt, dessen andere Fläche an einem lösbaren Klemmstück aufruht, das an einem am Rahmen angeordneten Auflager gelagert ist, wobei in einer Rahmenwand mindestens ein Fenster vorgesehen ist, das durch einen Steg des Rahmens von der Wiegen- öffnung distanziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der den Keil (30), das Klemmstück (36) und die Feder (35) aufnehmende Raum zwischen den beiden Rahmenwänden (4) von dem das Fenster (44,45)
der Rahmenwand enthaltenden Raum zur Entnahme dieserTeile frei zugänglich ist.