AT395137B - Wiegenloses luftfederdrehgestell fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

AT 395 137 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein wiegenloses Luftfederdrehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge des Nahverkehrs, bei dem zwei aufeinanderfolgende Wagenkästen ab»1 je eine Sekundärfederung auf einen Drehgestellrahmen eines Mitteldrehgestelles aufgelagert sind, wobei jedes Untergestell der Wagenkästen über je einen vertikalen, in einer Längsmittelebene liegenden Zapfen mit einem Ende eines die Wagenkästen verbinden-5 den Kupplungselementes gelenkig verbunden ist, wobei das Kupplungselement als ein Längsträger ausgebildet ist und die Wagenkästen üb» Zapfen und je ein Stoßverzehrglied kraftschlüssig untereinander verbunden sind.

Bei mehrgliedrigen Schienenfahrzeugen des Nahverkehrs ist es üblich, aufeinanderfolgende Wagenkästen über ein Mitteldrehgestell miteinander gelenkig zu verbinden. Zu diesem Zweck wird jeweils ein Wagen mit seinem Ende beiderseits üb» eine Sekundärfederung, die als Gummirollfeder ausgebildet ist, auf einen Langträger des Dreh-10 gestellrahmens aufgelagert. Zur Übertragung von Zug- und Stoßkräften ist ein Kupplungselement vorgesehen, welches zwischen dem Drehgestellrahmen und einem Untergestell der Wagenkästen in Längsmittelebene liegend angeordnet ist Dieses Kupplungselement wird an beiden Enden üb» eine Gummibuchse mit Zapfen verbunden, welche mit den Untergestellen im Bereich der Enden d» Wagenkästen v»bunden sind. Zur Dämpfung und zur Begrenzung d» horizontalen Querbewegung sind an beiden Enden des Kupplungselementes horizontal und quer zur 15 Fahrtrichtung liegende Schwingungsdämpfer vorgesehen, welche ein»seits mit einem Querträger des Drehgestellrahmens und anderseits mit dem Kupplungselement verbunden sind. Durch das Kupplungselement werden Längskräfte von einem Wagenkasten auf den anderen Wagenkasten übertragen. Die Mitnahme des Drehgestelles wird über einen im Bereich der Drehgestellmitte gelegenen Längslenk» besorgt, der das Kupplungselement über verschleißfrei gehaltene Gummibuchsen mit einem Hauptquerträger des Drehgestellrahmens gelenkig verbindet. 20 Die Zugkräfte des Triebdrehgestelles können somit vom Drehgestellrahm» über den Längslenker und das Kupplungselement in die Wagenkästen eingeleitet werden. Nachteilig bei dieser Konstruktion wirkt sich d» Raumbedarf des Kupplungselementes aus. Außerdem müssen die Drehgestellangträger durch die etwa in Drehgestellmitte erfolgende Einleitung d» Gewichtskräfte auf hohe Biegemomente hin b»nessen w»den, was ein hohes Eigengewicht des Drehgestellrahmens und somit des gesamten Drehgestelles zur Folge hat (Sachs „Elektrische 25 Triebfahrzeuge“, 1973, Seite 595, Abbildung 3.489).

Gegenüber diesem Stand der Technik (Literaturstelle „Sachs“ sowie d» DE-AS 12 84 308) unterscheidet sich die vorliegende Erfindung zum einen durch das Merkmal der Sekundärfederung und ihrer Anordnung im Drehgestell, wodurch erreicht wird, daß die Drehgestellangträger klein» dimensioniert sein können und so erheblich zur Gewichtserspamis beitragen. 30 Zum anderen wird durch die direkte Verbindung von Querträgern und Kupplungselement ein wesentlich einfach»er Aufbau erzielt, da auf den in der Mitte angeordneten Lenker verzichtet w»den kann. Die Integration des Kupplungselementes (Längsträger) in den Drehgestellrahmen ermöglicht weiter eine Gewichtseinsparung und eine Vereinfachung der Fertigung. Die Auskragung bewirkt schließlich eine stabile und sichere Führung des Zapfens.

Aus der DE-AS 1163 888 ist es zwar bekannt, zwischen einem Untergestell und Trägem eines Drehgestellrahmens 35 Luftfederbälge anzuordnen. Es wird hier jedoch weder gelehrt, noch nahegelegt, zwei Luftfederbälge, wie in der vorliegenden Anmeldung geoffenbart, anzuordnen.

In keinem Falle gelangt man bei der Übernahme der Idee der Anordnung von Luftfederbälgen nach der DE-AS 1163 888 in den Stand der Technik gemäß „Sachs“ und der DE-AS 12 84 308 zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung. 40 Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein wiegenloses Mitteldrehgestell als Laufdrehgestell mit Luftfederung zu konzipieren, welches sich durch Gewichtserspamis, geringen Radsatzabstand und hohe Laufgüte auszeichnet.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Sekundärfederung aus jeweils einem Luftfederbalg gebildet wird, der in Längsmittelebene der Wagenkästen liegend zwischen den Untergestellen und den Querträgern 45 des Drehgestellrahmens angeordnet ist, daß der das KupplungselementbildendeLängsträger in den Drehgestellrahmen integriert ist und unmittelbar die Querträger desselben miteinander verbindet und daß das Stoßverzehrglied in einer U-förmigen Auskragung des Querträgers in vertikaler Richtung mit geringem Querspiel geführt ist.

Durch die aus der Drehgestellmitte herausgenommenen und in den Bereich über einem Radsatz verlagerte Sekundärfederung wird die Momentenbelastung des Drehgestellrahmens erheblich vermindert, so daß derselbe 50 kleinerdimensioniertwerdenkann,mitderFolgeeinerGewichtseinsparung.DurchIntegrationdesKupplungselements in den Drehgestellrahmen wird ebenfalls Gewicht eingespart, die Fertigung vereinfacht und damit billiger. Durch die Zwischenschaltung eines Stoßverzehrgliedes zwischen den Zapfen und den Drehgestellrahmen wird die dynamische Belastung verringert, was ebenfalls eine bessere Ausnutzung des Materials zur Folge hat.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß jedes Stoßverzehrglied aus einem Gehäuse 55 gebildet wird, in dem der Zapfen mit einer Gummibuchse verschleißfrei gelagert ist, daß das Gehäuse über zwei zur Längsmittelebene symmetrische und parallel verlaufende und horizontal liegende, in Gummibüchsen gelagerte Lenker mit einem Federgehäuse verbunden ist, und daß das Federgehäuse mit dem Querträger stimseitig verbunden -2-

Claims (2)

1. AT 395137 B ist, wobei es mit dem die Querträger untereinander verbindenden Längsträger fluchtet Die Ausrüstung des Stoßverzehrgliedes mit verschleißfreien Bauelementen kommt der Forderung nach Wartungsfreiheit entgegen. Durch die fluchtende Anordnung von Stoßverzehrglied und dem Längsträger werden die Querträger des Drehgestellrahmens von Biegemomenten aus den Zug- und Stoßkräften freigehalten. 5 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichung dargestellt Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht des Mitteldrehgestelles bei der eine Hälfte in aufgeschnittener Form nach der Linie (I-I) (Fig. 2) dargestellt ist und Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Mitteldrehgestell mit Kupplungselement und Sekundärfederung. Bei mehrgliedrigen Schienenfahrzeugen des Nahverkehrs ist es üblich, aufeinanderfolgende Wagenkästen (1,2) auf ein Mitteldrehgestell aufzulagem. Gemäß da Erfindung erfolgt diese Auflagerung durch zwei Luftfederbälge 10 (3,4), welche zwischen Querträgern (5,6) eines Drehgestellrahmens (7) und Untergestellen (8,9) der Wagenkästen (1,2) angeordnet sind. Die Luftfederbälge (3,4) sind dabei mit nicht dargestellten inneren Felgen über Gummi-Metall-Verbundfedem (10,11) als Notabstützung mit den Querträgern (5,6) und mit äußeren Felgen (12,13) mit den Untergestellen (8,9) der Wagenkästen (1,2) verbunden. Es versteht sich von selbst, daß die Luftfederbälge (3,4) auch in umgekehrter Weise eingebaut sein können. IS Zur Übertragung derZug- und Stoßkräfte vom Wagenkasten (1) auf den Wagenkasten (2) ist ein Längsträger (14) vorgesehen, in den die Kräfte aus dem Untergestell (1) über einen vertikalen Zapfen (15) und ein Stoßverzehrglied (16) eingeleitet werden. Die Weiterleitung des Kraftflusses vom Längsträger (14) in das Untergestell (2) verläuft in symmetrischerWeise, so daßaufeineDarstellungundBeschreibungverzichtetwird. DerZapfen(15)istzur Dämpfung und um Verschleiß zu vermeiden mittelseinerGummibuchse(17) in einem Gehäuse(18)desStoßverzehrgliedes(16) 20 gelagert. Das Gehäuse (18) ist durch zwei zur Längsmittelebene parallele und horizontal liegende Lenker (19a) und (19b) (Fig. 2) mit einem Federgehäuse (20) verbunden, welches die Kraft in den Querträger (5) und über diesen in den Längsträger (14) einleitet. Das Federgehäuse (20) enthält elastische Elemente wie Schraubenfeder oder Gummielemente, welche die Aufgabe haben, Stöße zu dämpfen und somit den Drehgestellrahmen (7) vor Lastspitzen zu bewahren und den Fahrkomfort zu verbessern. 25 Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Laufdrehgestell. Aus Symmetriegründen wird nur eine Hälfte des Drehgestelles beschrieben. An der Stirnseite des Drehgestelles befindet sich das Stoßverzehrglied (16), das aus dem Gehäuse (18), zwei Lenkern (19a) und (19b), sowie aus dem Federgehäuse (20) besteht Das Gehäuse (18) nimmt den aus Fig. 1 ersichtlichen Zapfen (20) auf, wobei zur Dämpfung zwischen Zapfen (15) und Gehäuse (18) eine Gummibuchse (17) vorgesehen ist Vom Gehäuse (18) wird die Kraftauf dieLeriker (19a) und (19b) übertragen. Die 30 Lenker weisen dabei Gummibüchsen auf, um wartungsfrei zu sein, und um Stöße zu mildem. Vom Federgehäuse (20) übertragen sich die Zug- und Stoßkräfte auf den Querträger (5), von wo sie über den mit dem Stoßverzehrglied (16) fluchtenden Längsträger auf den benachbarten Wagenkasten (2) (Fig. 1) übertragen werden. Zur Führung des Zapfens (15) in Querrichtung ist das Gehäuse (18) zu beiden Seiten mit Gleitflächen (18a, 18b) versehen, die mit geringem Querspiel in Backen (18c, 18d) geführt sind. Die Backen (18c, 18d) sind aus elastischem Material und sind 35 auf der Innenseite einer mit dem Querträger (5) verbundenen Auskragung (19) angebracht, welche das Gehäuse (18) u-förmig umschließt Die Vertikalkräfte der Wagenkästen (1) und (2) (Fig. 1) werden über die Luftfederbälge (3) und (4) in den Drehgestellrahmen eingeleitet. Die Luftfederbälge (3,4) sind im Schnittpunkt der Querträger (5) und (6) mit dem Längsträger (14) angeordnet 40 Durch die Anordnung der Luftfederbälge (3,4) in unmittelbarer Nähe oberhalb der Radsätze (21a, 21b) sind die seitlichen Drehgestellangträger (22a) und (22b) nur durch geringe Biegekräfte aus der vertikalen Last beansprucht so daß diese im Vergleich zur konventionellen Anordnung der Sekundärfederung in Drehgestellmitte kleiner dimensioniert werden können, was zur angestrebten Gewichtserspamis wesentlich beiträgt Die Zug- und Stoßkräfte verursachen in den Drehgestellangträgem (22a) und (22b) weder nennenswerte Biegemomente noch nennenswerte 45 Axialkräfte, da die Zug- und Stoßkräfte unmittelbar in den Längsträger (14) eingeleitet werden. Zur Wankstabilisierung werden die vor- und nachlaufenden Triebdrehgestelle mit Sekundärfedem auf beiden Seiten versehen, so daß für die Wagenkästen (1,2) eine Dreipunktabstützung entsteht. 50 PATENTANSPRÜCHE 1. Wiegenloses Luftfederdrehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Fahrzeuge des Nahverkehrs, bei dem zwei aufeinanderfolgende Wagenkästen über je eine Sekundärfederung auf einen Drehgestellrahmen eines Mitteldrehgestells aufgelagert sind, wobei jedes Untergestell der Wagenkästen über je einen vertikalen, in einer -3- AT395137 B Längsmittelebene liegenden Zapfen mit einem Ende eines die Wagenkästen verbindenden Kupplungselements gelenkig verbunden ist, wobei das Kupplungselement als ein Längsträger ausgebildet ist und die Wagenkästen über Zapfen und je ein Stoßverzehrglied kraftschlüssig untereinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfederung aus jeweils einem Luftfederbalg (3,4) gebildet wird, der in Längsmittelebene der Wagenkästen (1,2) liegend zwischen den Untergestellen (8,9) und den Querträgern (5,6) des Drehgestellrahmens (7) angeordnet ist, daß der das Kupplungselement bildende Längsträger (14) in den Drehgestellrahmen integriert ist und unmittelbar die Querträger (5, 6) desselben miteinander verbindet, und daß das Stoßverzehrglied (16) in einer U-förmigen Auskragung (19) des Querträgers (5) in vertikaler Richtung mit geringem Querspiel geführt ist.
2. 2.Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1 .dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stoßverzehrglied (16) auseinem Gehäuse (18) gebildet wird, in dem der Zapfen (15) mit einer Gummibuchse (17) verschleißfrei gelagert ist, daß das Gehäuse (18) über zwei zurLängsmittelebene symmetrische und parallel verlaufende und horizontal liegende, in Gummibüchsen gelagerte Lenker (19a, 19b) mit einem Federgehäuse (20) verbunden ist, und daß das Federgehäuse (20) mit dem Querträger (5) stimseitig verbunden ist, wobei es mit dem die Querträger (5, 6) untereinander verbindenden Längsträger (14) fluchtet Hiezu 1 Blatt Zeichnung