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Die Erfindung betrifft ein zweiachsiges Drehgestell für Schienenfahrzeuge, mit an den Enden der
Rahmenlängsträger mit ihrem einen Ende angelenkten, die Radachslager tragenden, dreieck- oder knieförmigen ausgebildeten Winkelhebeln, deren andere oberhalb der Anlenkung am Rahmen liegende Enden oberhalb der
Rahmenebene in Fahrzeuglängsrichtung durch je ein mechanisches Federelement abgestützt sind, wobei die
Radachslager in den Scheitelpunkten der Winkelhebel angeordnet sind.
Nach der deutschen Offenlegungsschrift 1580926 sind Wechselstromtriebwagen bekanntgeworden, bei welchen der Wagenkasten auf zwei Drehgestelle aufgesetzt ist, von denen eines zwei Antriebsmotoren trägt und bei dem der zur Herabsetzung der Fahrleitungsspannung vorgesehene Transformator im Wagenkasten unterhalb des Bodens befestigt ist, so dass er beim Aufsetzen des Wagenkastens auf die Drehgestelle zwischen den Motoren
Platz findet. Der Wagenkasten braucht bei dieser Ausführungsform für die Unterbringung des Transformators keinen Raum abzugeben, da dieser innerhalb des Drehgestelltes untergebracht ist. Dafür müssen relativ grosse
Spiele zwischen Drehgestell und Transformator freigehalten werden, die dessen Ausbildung beeinträchtigen.
Die zu steigenden Antriebsleistungen und Fahrgeschwindigkeiten von Eisenbahnfahrzeugen und
Eisenbahn-Triebfahrzeugen für Grenzleistungen von Zugkraft und Geschwindigkeit verlaufende Tendenz erfordert jedoch grössere Transformatoren und bringt ausserdem naturgemäss Probleme hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der verwendeten Drehgestelle mit sich.
Die starre Aufhängung der Antriebsmotoren im Drehgestell führt zu einer wesentlichen Erhöhung dessen Trägheitsmomentes und die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit besonders beim An- und Durchfahren gekrümmter Gleisstrecken zu grösseren Radialbeschleunigungen. Als Folge davon treten beim An- und Durchfahren kurvenreicher Strecken sehr beträchliche, auf die Spurkränze wirkende Seitenkräfte auf, die einerseits einen hohen Verschleiss bewirken, anderseits vor allem bei Annäherung an die Grenzgeschwindigkeit die Entgleisungsgefahr erhöhen. Ganz besonders sind diese Umstände dann in Betracht zu ziehen, wenn die Achslager im Drehgestell hart gefedert sind und die Antriebsmotoren ohne Querfederung im Drehgestell befestigt sind oder ungefedert auf den Achsen ruhen.
Für hohe Fahrgeschwindigkeiten ist darüber hinaus auch noch eine Neigbarkeit des Wagenkastens gegenüber dem Fahrgestell erwünscht und im Kurvenbogen eine Radialstellung der Achsen um einerseits einen optimalen Fahrkomfort zu gewährleisten und anderseits auch durch eine beim Befahren von Kurvenstrecken erfolgende Anschmiegung der Spurkränze deren Verschleiss auf ein Mindestmass einzuschränken. Die Realisierung der Forderung nach einer Neigungsverstellung des Wagenkastens erfolgt vorzugsweise durch hydraulische oder pneumatische Einrichtungen, die auch einen Niveauausgleich bei Belastungsänderungen bewirken und unter Einschaltung progressiver Federelemente, wobei durch eine Vergrösserung des Radstandes an der Bogenaussenseite und eine Verkleinerung an der Innenseite durch die Nachstelleinrichtung eine angenäherte Radialstellung der Achsen zustandekommt.
Es ist bereits bekannt, bei einem Drehgestell für Schienenfahrzeuge auf jeder seiner Längsseiten zwischen zwei vorgesehenen Schwinghebeln eine in Längsrichtung verlaufende Kompressionsfeder anzuordnen. Diese beiden oberhalb des Rahmenquerträgers gelagerten Kompressionsfedern dienen dazu, um die von den Gelenkverbindungen während der vertikalen Schwingungen der Räder in bezug auf den Rahmenträger entwickelten Rückführungs- und Dämpfungskräfte zu vervollständigen. Demgegenüber ist hier zwischen je zwei an jeder Drehgestell-Längsseite angeordneten Federelementen ein hydraulisch oder pneumatisch längenverstellbares Verstellglied angeordnet.
Durch diese Verstellglieder wird es möglich, den Abstand der Winkelhebel derart zu verstellen, dass bei gleichbleibender Federwirkung der Federelemente verschiedene Höhenlagen sowie Querneigungen des Wagenkastens einstellbar sind.
Die Erfindung besteht darin, dass die paarweise einander zugewandten Widerlager der Federelemente einer Drehgestell-Längsseite durch je ein hydraulisch oder pneumatisch längenverstellbares Verstellglied, das allein durch die Federwiderlager getragen ist, miteinander verbunden sind.
Durch die erfindungsgemässe Lösung wird erreicht, dass alle Räder ohne Rücksicht auf den Federweg gleich belastet sind, die Federung unabhängig von der Hydraulik erhalten bleibt und bei kurven- und höhenabhängig geregelter Hydraulik einerseits die Querneigung und Höhe des Wagenkastens einstellbar ist und anderseits durch die Vergrösserung des Radstandes an der Bogenaussenseite bei gleichzeitiger Verkleinerung an der Innenseite eine spurkranzverschleissmindernde Radialstellung der Achsen zustandekommt.
Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens ist in den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Drehgestelles dargestellt.
Die Zeichnungen zeigen einen den gesamten Aufbau tragenden Rahmen über Gelenkverbindungen
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daranVerstellglieder --6--, vertikale, zur Verbindung des Drehgestellrahmens mit dem Wagen vorgesehene Tragfedern--7--, einen als Lagerung für das Drehgestell dienenden Drehzapfen--8--, oder alternativ ein Lenkergestänge --9--, welches sowohl zur übertragung der Zugkraft, als fallweise auch als Querkuppelung zur Anlenkung eines zweiten Drehgestelles dient, Motoren--10--, die im dargestellten Fall als Tatzlagermotoren mit Ringfederantrieb ausgebildet sind und die Radachsen--11--antreiben.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ergibt sich unmittelbar aus der Betrachtung der
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Zeichnungen. Es folgt daraus nach Fig. 2 zunächst, dass jede Vertikalbewegung der Räder-12-in eine Drehbewegung der Achsen--11--der Gelenkverbindungen--3--umgeformt und durch die Federelemente --4-- elastisch abgefangen wird. Durch das hydraulische bzw. pneumatische Verstellglied--6--wird es möglich, den Grundabstand der Winkelhebel --2-- derart zu verstellen, dass bei gleichbleibender Federwirkung der Federelemente--4--, verschiedene Höhen der Gelenkverbindungen--3--über der Schienenoberkante einstellbar sind.
Die Erhaltung der vollen Federwirkung der Federelemente--4--ist bei Veränderung der Stellung der hydraulischen oder pneumatischen Verstellglieder--6--von Bedeutung, wenn beim Durchfahren von
Kurvenstrecken mit hohen Geschwindigkeiten zur Lagestabilisierung der Wagenkasten in an sich bekannter Weise durch Veränderung der Kolbenstellungen der Verstellglieder --6-- in eine zur durch die Achsen der Drehgestelle bestimmten Ebene geneigte Ebene gebracht werden muss. Werden in einem solchen Fall, wie das aus regeltechnischen Gründen zweckmässig ist, rein hydraulische Einrichtungen verwendet, so dass die Federwirkung einer pneumatischen Einrichtung wegfällt, wird die gesamte Federwirkung von den Federelementen --4-- zu tragen sein, die als Gummifedern in erwünschter Weise und ausreichend progressiv sind.
Überdies wird durch die erfindungsgemässe Anordnung erreicht, dass neben der vom Federweg unabhängigen Belastung aller Räder --12-- diese eine Querfederung erhalten und dass an der Bogenaussenseite einer durchfahrenden Kurve der Radstand vergrössert und an der Innenseite verkleinert wird, so dass eine spurkranzverschleissmindernde Radialstellung der Achsen erfolgt. Die einfache Konstruktion des erfindungsgemässen Drehgestelles führt infolge der Verwendung des Lenkersystems nicht nur zur Erzielung eines kleinen Trägheitsmomentes und damit kleiner Anlaufkräfte, sondern darüber hinaus zu grosser Entgleisungssicherheit sowie zur Möglichkeit, starke Motoren von entsprechend grossen Abmessungen vorzusehen.
Aus Fig. l und 2 der Zeichnungen wird deutlich, dass der zwischen den Motoren --10-- liegende freie Raum durchaus ausreicht, um elektrische Energieumsetzungseinrichtungen, beispielsweise Schalter oder (und) Regeltransformatoren, aufzunehmen, wenn die Zugkraftübertragung durch das Lenkergestänge--9--und unter Verzicht auf den Drehzapfen--8--erfolgt.
Der Transformator sitzt dabei im Drehgestell, bedarf aber dann einer flexiblen Stromzuleitung. Er kann aber, wie bekannt, falls seine Grösse und die erforderlichen Spiele das zulassen, auch am Wagenkasten aufgehängt sein, was seiner Abfederung zugute kommt.
Die Vertikalverbindung zwischen Wagen und Drehgestell erfolgt durch die Tragfedern--7--, deren Verdrehungsmoment und damit Rückstellkraft gering ist, verglichen mit ihrer Rückstellwirkung bei Querbeanspruchung.
Die vorgesehenen Motoren--10--sind Tatzlagermotoren mit Gummi-Ringfederantrieb und am Drehgestell über elastische Verbindungsstücke-13-federnd aufgehängt und ruhen auf den Achsen--l l--
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--4-- über--3-- durch den Motor kaum beansprucht wird.
Die Winkelhebel --2-- stellen die mechanische Verbindung zwischen dem horizontalen Rahmen-l-- und den Federelementen --4-- dar. Die Radachsen --11-- sind in den Scheitelpunkten der spitzwinkeligen, etwa V-förmigen Winkelhebel--2-- angeordnet. Durch diese Formgebung der Winkelhebel --2-- kommt ein kleines Trägheitsmoment zustande, wodurch das Fahrverhalten des Drehgestelles günstig beeinflusst wird.