AT395138B

AT395138B - Laufwerk fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: AT395138B
Application number: AT37389A
Authority: AT
Inventors: Hans Dipl Ing Hoedl; Guenter Ing Weidinger; Andreas Dipl Ing D Haigermoser; Gerhold Dipl Ing Neurohr; Herbert Dipl Ing Haas; Helmut Dipl Ing Goetz
Original assignee: Sgp Verkehrstechnik
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1992-09-25
Also published as: ATA37389A

Description

AT 395 138 B

Die Erfindung betrifft eine Weiterausbildung des für Schienenfahrzeuge bestimmten Laufwerkes nach Patent 391.131. Das für Schienenfahrzeuge bestimmte Laufwerk nach dem Stammpatent ist mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, versehen. Hierbei ist nach einer ersten Variante vorgesehen, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummielastischen Element ausgestattete Buchse angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise einander diametral gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und mit Kammern anderer Buchsen des gleichen Laufwerkes kommunizieren.

Nach einer zweiten Variante ist vorgesehen, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummielastischen Element ausgestattete Buchse angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise einander diametral gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und untereinander kommunizieren.

Es ist bekannt, zur Steuerungder Radsätze vonLaufwerken für SchienenfahrzeugeHydraulikanlagen vorzusehen, die jedoch mit Hydraulikzylindern ausgestattet sind, welche in bezug auf die Konstruktion und die Wartung der Anlage aufwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Maßnahmen, durch welche unterschiedliche Steifigkeiten zwischen Radsatz und Drehgestellrahmen beliebig einstellbar sind. Zur Lösung dieser Aufgabe wird für die erste Variante nach dem Stammpatent vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß in der Verbindungsleitung zwischen den Kammern eine Steuerschaltvorrichtung vorgesehen ist, in welcher ein unter dem Einfluß einer Feder und eines Elektromagneten stehender Kolben vorgesehen ist, welcher den Durchflußquerschnitt regelt

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist für die zweite Variante nach dem Stammpatent vorgesehen, daß erfindungsgemäß der Durchflußquerschnitt der Verbindungsleitung zwischen den Kammern in an sich bekannter Weise, z. B. durch eine Steuerschaltvoirichtung, ein steuerbares Ventil, vorzugsweise ein Drosselventil od. dgl., einstellbar ist

Die Erfindung ermöglicht die Einstellung des Durchflußquerschnittes in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeuges. Dadurch bestehtdie Möglichkeit, dieoben »wähnten Steifigkeiten auch während der Fahrt verändern zu können.

Schließlich ist es Gegenstand der Erfindung, daß die Verbindungsleitung durch eine Schaltvorrichtung führt, in welcher ein unter dem Einfluß einer Feder und eines Elektromagneten stehender Kolben vorgesehen ist, welcher den Durchflußquerschnitt regelt

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Laufwerkes dargestellt sind. Es zeigen die Fig. 1 und 2 eine vereinfachte Darstellung des Laufwerkes in Seiten- und Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (ΙΠ-ΙΠ) der Fig. 2, Fig. 4 einen Teil des Schnittes nach Fig. 3 einer zweiten Ausführungsform der Buchse, Fig. 5 einen Teil derselben in größerem Maßstäb, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie (VI-VI) der Fig. 4 und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie (Vn-VH) der Fig. 6.

Die Ausführungsform des Laufwerkes nach den Fig. 1 -4 besitzt entsprechend dem Stammpatentein Drehgestell (1), welches zwei in der Fahrtrichtung liegende Seitenwangen (2) aufweist, die in der Längsmitte durch einen Hauptträger (3) und zu beiden Seiten desselben durch je einen Bremsträger (4) verbunden sind. Mit den strichpunktierten Linien sind in Fig. 2 Radsatzachsen (5) angedeutet, welche an beiden Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, das in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, welches zu beiden Seiten der Radsatzachse einen Radsatzführungszapfen (6) (Fig. 3) lagert, der in Fig. 1 durch lotrechte, strichpunktierte Linien angedeutet ist Das Radsatzlagergehäuse ist in Fig. 3 mit (7) bezeichnet. Es besitzt eine Öffnung (8) zur Aufnahme eines Führungstopfes (9), der zylindrisch ausgeführt mit einer Gleitbuchse (10) ausgekleidet ist, in die eine ringförmige Buchse (11) eingesetzt ist, die eine Außenhülse (12) und eine Innenhülse (13) und dazwischen ein einvulkanisiertes ringförmiges gummi-elastischesElement (14) besitzt, welches in der Fahrtrichtung gesehen einander diametral gegenüberliegende Kammern (15,16) besitzt, die mit einem flüssigen Medium ausgefüllt sind. Selbstverständlich kann anstelle eines flüssigen Mediums auch ein gasförmiges vorgesehen sein. Das Verbinden des gummi-elastischen Elementes mit der Außenhülse (12) und der Innenhülse (13) kann auch durch Kleben oder einer Kombination von Vulkanisieren und Kleben erfolgen.

Um das Ausbrechen des gummielastischen Elementes (14) im Bereiche der Kammern (15,16) nach oben oder unten zu verhindern, ist das genannte Element (14) am oberen Ende durch einen Bund (71) des Radsatzführungszapfens (6) und an seinem unteren Ende durch eine Scheibe (72) geschützt, welche durch den Bund (73) einer Stange (74) gegen die Innenhülse (13) der Buchse (11) gedrückt wird, wobei die Stange (74) mit einem Gewindeende (75) im Radsatzführungszapfen (6) eingeschraubt ist.

Zur Abdichtung des Systems ist ein Balg (36) vorgesehen, welch» an seinem unteren Ende durch einen -2-

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Klemmring (37) an einer Buchse (38) befestigt ist, die in das obere Ende des Führungstopfes (9) eingesetzt ist. Das obere Ende des Balges (36) ist an einem offenen, seitlich abstehenden Boden (39) eines Topfes (40) angeschlossen, der zum Schutz des Balges (36) gegen Steinschlag usw. dient. Der Topf (40) ist mit seinem ausragenden Rand des Bodens (39) zwischen einer Schraubenfeder (41) und einem Gummiring (54) des Drehgestellrahmens bzw. der Seitenwange (2) desselben eingespannt. Die Schraubenfeder (41) dient zur vollen Aufnahme der vertikalen Führungskräfte und sitzt an ihrem unteren Ende auf einem vom Führungstopf (9) abstehenden Bund (42) auf, mit welchem sich der Führungstopf (9) über eine Beilage (43) am Radsatzlagergehäuse (7) abstützt. Am oberen Ende stützt sich die Feder (41) am ausragenden Teil des Bodens (39) des Topfes (40) ab.

In beide Kammern (15,16) mündet vorzugsweise nahe dem Boden derselben je eine Öffnung (76) bzw. (77), an die Leitungen (78,79) angeschlossen sind, welche, wie Fig. 2 zeigt, zu den Kammern diagonal gegenüberliegender Buchsen führen. Bei der Ausführungsform der Buchse nach den Fig. 4 bis 7 sind die Kammern (15,16) bzw. deren Öffnungen (76) durch einen Überströmkanal (81) miteinander verbunden, welcher im vorliegenden Falle in einer Steuerschaltvorrichtung (80) ausgebildet ist, wobei die Kammern (15,16), der Überströmkanal (84) sowie allenfalls ausgebildete Nebenräume (86) einen nach außen hin abgedichteten, geschlossenen Raum büden. Zwischen den Kammern (15,16) befinden sich Segmente (82) bzw. (83) mit einvulkanisierten Blechen (65) bzw. (66).

Somit können insbesondere radiale Relativ-Bewegungen von Außenhülse (12) und Innenhülse (13) in Richtung der ausgebildeten, einander gegenüberliegenden Kammern (15) und (16) ohne wesentliche Beeinflussung durch das Fluid oder das gasförmige Medium vonstatten gehen.

Das verdrängte Volumen der einen Kammer z. B. (15) strömt über den Überströmkanal (81) relativ ungehindert in die gegenüberliegende Kammer (16). Somit ist die Steifigkeit, die dieser radialen Bewegung entgegenwirkt, hauptsächlich abhängig von der Ausbildung der im gummi-elastischen Element (14) ausgebildeten Segmente (82) und (83).

In der Schaltvorrichtung (80) ist vorzugsweise eine Zusatzeinrichtung (87) ausgeführt, mit der der Überströmkanal (81) vollständig oder teilweise versperrt werden kann. Als Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 4 und 5 ein Regelkolben (87a) mit einer Feder (87b) und einem Elektromagnet (87c) dargestellt

Wird nun der Überströmkanal (84) durch diese Zusatzeinrichtung (87) ganz oder teilweise verschlossen, kann das bei vorzugsweise radialen Relativbewegungen der Außenhülse (12) zu der Innenhülse (13) verdrängte Volumen, nur mehr stark beeinflußt vom nun verengten Querschnitt des Überströmkanals (81), von einer Kammer zur anderen strömen, oder aber der Überströmvorgang wird durch totalen Verschluß des Überströmkanals (81) überhaupt verhindert.

Somit ist die Steifigkeit die dieser radialen Bewegung entgegenwirkt nicht mehr hauptsächlich nur von der Ausbildung der Gummisegmente (82) und (83) abhängig. Vielmehr wird nun über das Fluid oder das gasförmige Medium in den Kammern (15) und (16), das nun nicht mehr relativ störungsfrei in die jeweils andere Kammer strömenkann,Druckaufdasrestlicheausgeformtegummi-elastischeElement(14) ausgeübt und dadurch dieSteifigkeit die der Relativbewegung der Buchsenaußenhülse zur Buchseninnenhülse (13) entgegenwirkt, maßgeblich beeinflußt.

Durch geeignete Ausbildung des beschriebenen Elementes (85) ist es nun auch gemäß der Erfindung möglich, unterschiedliche Steifigkeiten zwischen Radsatz und Drehgestellrahmen beliebig einstellbar zu realisieren. Diese Steifigkeiten können auch während der Fahrt, z. B. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, verändert werden.

Weiters ist es möglich, durch Einstellung eines bestimmten Querschnittes des Überströmkanals (84) durch die Schaltvorrichtung (80) die Steifigkeiten und vor allem auch das Dämpfungsverhalten beliebig einzustellen.

Selbstverständlich ist es möglich, den Regelmechanismus, der durch die Funktionen der Zusatzeinrichtung (87) gewährleistet wird, auch durch eine anders ausgebildete einstellbare Zusatzeinheit, z. B. eine schaltbare Drossel, zu ersetzen.

Anstelle der Verbindung zwischen den Kammern ein und derselben Buchse (11) durch einen Überströmkanal (81) kann auch eine Kammer einer Buchse mit einer Kammer einer anderen Buchse verbunden werden. In diesem Falle schließen, wie Fig. 3 zeigt, an jede Öffnung (76) bzw. (77) der Kammern (15) bzw. (16) je eine Leitung (78) bzw. (79) an.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind beispielsweise lediglich die außenliegenden Buchsen (llj-ll^ mit dem Hydrauliksystem ausgestattet. Hiebei ist jeweils die linke Kammer (15) ein»* Buchse (11) mit der rechten Kammer (16) der diagonal gegenüberliegenden Buchse durch dieLeitung (78) verbunden. Ähnlich ist die rechte Kammer (16) jeder Buchse (11) mit der linken Kammer (15) der diagonal gegenüberliegenden Buchse (11) durch die Leitung (79) verbunden. In diesen Leitungen ist die beschriebene Schaltvorrichtung (80), ein steuerbares Drosselventil, ein Absperrventil oder ein Absperrdrosselventil (80) vorgesehen.

Selbstverständlich können auch die innenliegenden Buchsen mit dem Hydrauliksystem ausgestattet sein, wobei die betreffenden Kammern je nach Bedarf miteinander verbunden sind.

Im Rahmen der Erfindung können beliebige Kammern beliebiger Buchsen durch beliebige Kammern beliebiger anderer Buchsen hydraulisch oder pneumatisch im Sinne der vorliegenden Erfindung verbunden werden. -3-

Claims

AT 395 138 B PATENTANSPRÜCHE 1. Laufwerk für Schienenfahrzeuge, mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, wobei in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummielastischen Element ausgestattete Buchse angeordnet ist, in welch» zumindest in der Fahrtrichtung einander diametral gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und mit Kammern anderer Buchsen des gleichen Laufwerkes kommunizieren, nach Patent Nr. 391.113, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (78) zwischen den Kammern (15,16) eine Steuerschaltvorrichtung (80) vorgesehen ist, in welcher ein unter dem Einfluß ein» Feder (87b) und eines Elektromagneten (87c) stehender Kolben (87a) vorgesehen ist, welcher den Durchflußqu»schnitt regelt (Fig. 4).
2. Laufwerk für Schienenfahrzeuge, mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch od» pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in jeeinem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, wobei in d» Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des LaufwerkeseinemiteinemgummielastischenElementausgestattete Buchse angeordnet ist, in welch» zumindest in der Fahrtrichtung einander diametral gegenüb»liegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und untereinand» kommunizieren, nach Patent Nr. 391.113, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt der Verbindungsleitung zwischen den Kammern (15,16) in an sich bekannterWeise, z. B. durch eine Steu»schaltvorrichtung (80), ein steuerbares Ventil, vorzugsweise ein Drosselventil od. dgl., einstellbar ist (Fig. 2).
3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung durch eine Schaltvonichtung (80) führt, in welch» ein unter dem Einfluß einer Feder (87b) und eines Elektromagneten (87c) stehender Kolben (87a) vorgesehen ist, welcher den Durchflußquerschnitt regelt Hiezu
4 Blatt Zeichnungen -4-