AT395569B - Luftfederdrehgestell, insbesondere fuer schnellauffaehige schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

AT 395 569 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfederdrehgestell, insbesondere für schneilauf fähige Schienenfahrzeuge, bei dem ein Wagenkasten über einen konzentrisch zu einer Drehachse des Lufifederdrehgestelles angeordneten Luftfederbalg auf einem Querträger eines Drehgestellrahmens abgestützt ist und der Wagenkasten durch eine Wankstütze gegen Wankbewegungen gesichert ist, wobei die Wankstfitze aus einem Torsionsstab gebildet wird, 5 welcher in Langträgem des Drehgestellrahmens quer zur Fahrtrichtung und horizontal liegend drehbar gelagert ist und der an seinen Enden drehfestmit Hebeln und vertikalen Pendelstützen mit den Langträgem verbunden ist, wobei der Wagenkasten über einen Drehzapfen und eine Mitnahmevorrichtung mit einem Querträger des Drehgestellrahmens verbunden ist, wobei ferner der Drehzapfen den Querträger des Drehgestellrahmens in einerAussparung durchdringt und wobei weiter die Mitnahmevorrichtung als erste und zweite Gummipuffer und als erste und zweite 10 Festanschläge ausgebildet ist, welche den Drehzapfen mit Spiel x und y umgeben. Für die Abstützung von Wagenkästen auf Drehgestellen wiegenloser Bauartist es bekannt, als Sekundärfederung einen zentral gelegenen Luftfedefbalg vorzusehen, der die Drehachse des Drehgestelles konzentrisch umgibt. Der Luftfederbalg ist einerseits mit einem Boden des Wagenkastens und anderseits mit dem Querträger des Drehgestellrahmens verbunden. Um das Wanken des Wagenkastens bei Anwendung nur eines mittig gelegenen Luftfederbalgcs IS zu verhindern, verwendet man eine Wankstütze. Diese besteht aus einem Torsionsstäb, der drehbar in Mittelqucr- ebene des Drehgestelles in Langträgem gelagert ist und der an seinen freien Enden Hebel und senkrechte Pendelstützen aufweist, welche mit den Langträgem des Wagenkastens verbunden sind. Eine solche Abstützung verfügt weder über eine definierte Mitnahmevorrichtung, welche die Zug- und Stoßkräfte vom Drehgestell auf den Wagenkasten überträgt, noch ist eine Vorrichtung zur Dämpfung der Zuckschwingungen und eine Begrenzung der 20 Längs- und Querbewegung vorhanden (DE-OS 2137123).

Es sind weiter Drehgestelle bekannt, bei denen ein Drehzapfen derart ausgebildet ist, daß er einen Querträger de« Drehgestellrahmens in einerAussparung durchdringt. Diese Drehgestelle weisen auch erste und zweite Gummipuffer als Bestandteile einer Mitnahmevorrichtung für den Drehzapfen auf. Nachteilig an diesen bekannten Ausführungen ist, daß eine definierte Übertragung der Zug- und Stoßkräfte bei gleichzeitiger Dämpfung der Zuckschwingungen 25 nicht erfolgt (DE-AS 2711348, DE-OS 32 23 989, Veröffentlichte Europäische Patentanmeldung 0 189 382).

Bekannt ist auch ein Luftfederdrehgestell mit zwei seitlich angeordneten Luftfedem. Hier ist zwischen dem Drehzapfen und dem Drehgestellrahmen ein Dämpfungsglied angeordnet, das ein Lenker ist, der über zwei Gummigelenke mit dem Drehzapfen und dem Drehgestellrahmen verbunden ist. Dieses Dämpfungsglied weist die für schnellauffähige Drehgestelle geforderten Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung nur ungenügend auf. 30 Darüber hinaus machen die hier offenbarten seitlichen Luftfederbälge Abkröpfungen der Langträger des Dreh· gestellrahmens erforderlich und verteuern somit das Drehgestell (CH-PS 644 805).

Es ist ferner bekannt, einen Luftfederbalg mit einer Gummi-Metall-Verbundfeder als Notfeder in Reihe zu schalten, wobei die Notfeder eine zentrale Bohrung aufweist.

Ausgehend von einer Abstützung gemäß dem Gattungsbegriff liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine 35 Anlenkung des Drehgestelles an den Wagenkasten zu schaffen, die eine definierte Übertragung der Zug- und Stoßkräftebei gleichzeitiger Dämpfung derZuckschwingungenerlaubtunddiezueiner wesentlichen Vereinfachung der Gesamtkonstruktion des Drehgestelles beiträgt

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen dem freien Ende des Drehzapfens und dem Querträger ein Dämpfungsglied angeordnet ist, daß das Dämpfungsglied ein Schwingungsdämpfer mit integriertem 40 FederelementinZug-undDruckrichtungistunddaßdieLangträgerdesDrehgestellrahmensdurchlaufend,alsonicht abgekröpft ausgeführt sind.

Durch das Dämpfungsglied werden die Zuckschwingungen gedämpft, gleichzeitig wird durch die Gummipuffer eine Mimahme des Drehgestelles erreicht Zur Aufnahme von Kräften, die die normalen Betriebskräfte überschreiten, sind Festanschläge vorgesehen. Durch den zentral gelegenen Luftfederbalg wird eine Abkröpfung der 45 Langträger des Drehgestellrahmens vermieden, wie dies bei seitlichen Luftfederbälgen notwendig ist. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird somit eine erhebliche konstruktive Vereinfachung des gesamten Drehgestelles erreicht was sich vor allem in einer Reduzierung der Herstellungskosten niederschlägt

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen 2 bis 9 entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt 50 durch ein Drehgestell im Bereich eines Drehzapfens und Fig. 2 einen Schnitt (Π-Π) im Bereich des Drehzapfens.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist ein Wagenkasten (1) über einen Luftfederbalg (2) gegen einen Querträger (3) eines Luftfederdrehgestelles abgestützt. Der Luftfederbalg (2) stützt sich dabei über eine in Reihe geschaltete Notfeder (4) gegen den Querträger (3) ab. Die Notfeder (4) ist als Gummi-Metall-Verbundfeder ausgebildet und weist eine zentrale Bohrung (5) auf, die von einem mit dem Wagenkasten (1) fest verbundenen Drehzapfen (6) durchdrungen 55 wird. Die Abdichtung zwischen der Notfeder (4) und dem Drehzapfen (6) kann durch eine Gummimanschette (7) erfolgen. Alternativ kann die Abdichtung durch einen Deckel (8) erfolgen, welcher eine Aussparung (9) des Querträgers (3) verschließt. Die Mimahme des Drehgestelles erfolgt durch eine Mitnahmevorrichtung, die aus ersten -2-

Claims (8)

1. AT 395 569 B Gummipuffern (10) und zweiten Gummipuffern (11) gebildet wird. Die ersten Gummipuffer (10) umgeben den Drehzapfen (6) in Fahrtrichtung mit Spiel x, welches üblicherweise 5 bis 10 mm betragen kann. Die ersten Gummipuffer (10) sind im oberen Teil des Querträgers (3) angeordnet, um den Hebelarm zwischen ihrem Angriffspunkt und dem Wagenkasten (1) möglichst klein zu halten. Für den Fall, daß die Zug- bzw. Stoßkräfte die normalen Betriebswerte übersteigen, sind erste Festanschläge (12) vorhanden, die auf der Oberseite des Querträgers (3) angeordnet sind, um den Hebelarm zum Wagenkasten (1) gering zu halten. Die ersten Festanschläge (12) weisen zum Drehzapfen (6) ein Spiel z auf, welches etwa IS mm beträgt Zur Begrenzung der Querbewegungensind zweite Gummipuffer(ll) vorgesehen,dieetwa auf gleicher Höhe wie die ersten Gummipuffer (10) angeordnet sind und die den Diehzapfen (6) mit Spiel y quer zur Fahrtrichtung umgeben (Fig. 2). Bei Ausschöpfung der Rückstellkräfte der zweiten Gummipuffer (11) sind direkt unterhalb derselben zweite Festanschläge (13) vorhanden. Diese weisen zum Drehzapfen (6) ein Spiel w auf (Fig. 2). Um die Zuckschwingungen zu dämpfen, ist am freien Ende des Drehzapfens (6) ein Dämpfungsglied (14) angelenkt, welches den Wagenkasten (1) mit dem Querträger (3) des Drehgestelles gelenkig verbindet. Das Dämpfungsglied (14) kann als ein handelsüblicher Schwingungsdämpfer mit integriertem Federelement ausgebildet sein. Dieses Dämpfungsglied (14) dämpftLängsschwingungen zwischen Drehgestell und Wagenkasten (1), die sich als lästige Zuckschwingungen bemerkbar machen. Da die am Ende des Drehzapfens (6) vom Dämpfungsglied (14) aufzunehmenden Kräfte im Verhältnis zudenKräften der zweiten Gummipuffer (10) als Mitnahmevorrichtnng gering sind, wird auch der Drehzapfen entlastet, was zu einer Verringerung seines Querschnitts beiträgt Die Anlenkung des Dämpfungsgliedes (14) am Drehzapfen (6) erfolgt über eine Platte (15) die als Abhebesicherung fungiert Ein besonderer Vorteil des zentralen Luftfederbalges (2) und der Mitnahmevorrichtung welche mit ihrem Drehzapfen (6) die Aussparung (9) im Querträger (3) durchdringt, sind die hier nicht dargestellten durchlaufenden Langträger des Drehgestelles, die nicht wie bei zwei seitlich angeordneten Luftfederbälgen in der Mitte äbgekröpft sein müssen. Dies führt zu einer wesentlich vereinfachten Herstellung und damit verbunden zu einer Kostensenkung. Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Drehgestellmitnahme liegt darin, daß als Folge der nicht abgekröpften Langträger der Querträger (3) höher zu liegen kommt und daher der Nickpunkt des Drehgestelles höhenmäßig in einen Bereich zwischen den Gummipuffern (10) und (11) und dem Dämpfungsglied (14) gelegt werden kann. Dadurch wird eine Anfachung der Nickbewegungen des Drehgestelles vermieden und die gefürchtete Überlagerung der Nickfrequenz des Drehgestelles mit den Biegefrequenzen des Wagenkastens kann auf konstruktiv einfachem Weg unterbunden werden. Außerdem wird die Auslegung der Primärfederung wesentlich erleichtert. Besonders tritt dieser Vorteil bei Fahrten auf schlechter Gleislage zu Tage. Es darf hier erwähnt werden, daß die gezeigte Mitnahmevonichtung in Verbindung mit dem Dämpfungsglied (14) nicht auf die zentrale Anordnung des Luftfederbalges beschränkt ist. Vielmehr können als Sekundärfederung auch mehrere Luftfederbälge oder auch Schraubenfedem dienen, falls dies aus anderen Gründen geboten erscheint, allerdings treten dann gegenüber der zentralen Anordnung des Luftfederbalges die genannten Nachteile auf. Eine Draufsicht im Schnitt (Π-Π) gibt Fig. 2 wieder. Der Drehzapfen (6) wird von den ersten Gummipuffern (10) mit Spiel x in Fahrtrichtung gesehen zur Übertragung der Zug- und Stoßkräfte umgeben. Nach Ausschöpfung des Federweges der ersten Gummipuffer (10) werden erste Festanschläge (12) wirksam. Zur Begrenzung der Querbewegungen dienen zweite Gummipuffer (11) und zweite Festanschläge (13). Das Querspiel zwischen Drehzapfen (11) und zweitem Gummipuffer (13) beträgt y. Dieses liegtim Bereich von 20 mm. Die zweiten Festanschläge weisen ein Spiel w auf. Die gesamte Mitnahmevorrichtung liegt in einer Aussparung (9) des Querträgers (3). PATENTANSPRÜCHE 1. Luftfederdrehgestell, insbesondere für schnellauffähige Schienenfahrzeuge, bei dem ein Wagenkasten über einen konzentrisch zu einer Drehachse des Luftfederdrehgestelles angeordneten Luftfederbalg auf einem Querträger eines Drehgestellrahmens abgestützt ist und der Wagenkasten durch eine Wankstütze gegen Wankbewegungen gesichert ist, wobei die Wankstütze aus einem Torsionsstab gebildet wird, welcher in Langträgem des Drehgestellrahmens quer zur Fahrtrichtung und horizontal liegend drehbar gelagert ist und der an seinen Enden drehfest mit Hebeln und vertikalenPendelstützen mitdenLangträgem verbunden ist, wobei der Wagenkasten übereinen Drehzapfen und eine Mitnahmevorrichtung miteinem Querträger des Drehgestellrahmensverbunden ist, wobeifemer der Drehzapfen den -3- AT 395 569 B Querträger des Drehgestellrahmens in einer Aussparung durchdringt und wobei weiter die Mitnahmevorrichtung als erste und zweite Gummipuffer und als erste und zweite Festanschläge ausgebildet ist, welche den Drehzapfen mit Spiel x und y umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem freien Ende des Drehzapfens (6) und dem Querträger (3) ein Dämpfungsglied (14) angeordnet ist, daß das Dämpfungsglied (14) ein Schwingungsdämpfer mit 5 integriertem Federelement in Zug- und Druckrichtung ist, und daß die Langträger des Drehgestellrahmens durchlaufend, also nicht abgekröpft ausgeführt sind.
2. 2. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfederbalg (2) mit einer Gummi-Metall-Verbundfeder als Notfeder (4) in Reihe geschaltet ist, daß die Notfeder (4) eine Bohrung (5) auf weist, die vom 10 Drehzapfen (6) konzentrisch durchdrungen wird, und daß die Bohrung (5) durch Dichtmittel gegen den Außenraum abgedichtet wird.
3. 3. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtmittel eine Gummimanschette (7) vorgesehen ist, die mit ein» oberen Felge der Notfeder (4) einerseits und mit dem Drehzapfen (6) anderseits ver- 15 bunden ist.
4. 4. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtmittel eine durch einen Deckel (8) hermetisch verschließbare Öffnung der Aussparung (9) des Querträgers (3) vorgesehen ist.
5. 5. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gummipuffer (10) den Dreh zapfen (6) in Fahrtrichtung mit Spiel x und die zweiten Gummipuffer (11) in Querrichtung mit Spiel y umgeben, und daß dabei das Spiel x kleiner als das Spiel y ist.
6. 6. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ersteFestanschlag (12) im Bereich einer 25 Oberseite des Querträgers (3) mit Spiel z in Längsrichtung zum Drehzapfen (6) angeordnet ist und der zweite Festanschlag (13) mit Spiel w zum Drehzapfen (6) in Querrichtung in Höhe der ersten Gummipuffer (10) vorgesehen ist.
7. 7. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung des Dämpfungsgliedes (14) 30 am Drehzapfen (6) über eine Platte (15) erfolgt, und daß diese Platte (15) so dimensioniert ist, daß sie als Abhebesicherung fungiert.
8. 8. Luftfederdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe desNickpunktes des Drehgestells in den Bereich zwischen den Gummipuffern (10 und 11) und dem Dämpfungsglied (14) gelegt wird. 35 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 40 45 50 -4- 55