Drehgestell für Schienenfahrzeuge. Es ist bekannt, Drehgestellrahmen gegen über den Radsätzen durch Blatt- oder Schrau benfedern oder Kombinationen von beiden abzufedern. Die Verwendung von Blattfedern hat den Nachteil, dass infolge der zwischen den Federblättern vorhandenen Reibung Schwingungen kleiner Amplitude und hoher Frequenz nicht absorbiert werden, sondern direkt auf den Drehgestellrahmen übertragen werden. Die Verwendung von Schrauben federn anderseits hat den Nachteil, dass diese in Eigenschwingungen von relativ hoher Fre quenz versetzt werden können, die sich dann auf den Wagenkasten übertragen und dort Kastenteile (wie z. B. Wandpartien, Fenster, Boden usw.) zur Resonanz bringen können.
Es ist ferner bekannt, diese Nachteile durch Torsionsstabfedern zu verringern. Ge genstand der Erfindung ist, daher ein Dreh gestell für Schienenfahrzeuge, bei dem die Radsätze einerseits durch Torsionsfederstäbe gegenüber dem Drehgestellrahmen abgefedert und anderseits an letzterem so geführt. sind, dass sie siel. nur mit einem. Freiheitsgrad in zumindest annähernd vertikaler Richtung ge genüber dem genannten Rahmen bewegen können. Der Torsionsstab ist eine dämpfungs freie Feder, welche die Nachteile der Blatt federn vermeidet, indem er auch bei Schwin gungen kleiner Amplitude anspricht. Ander seits liegt bei günstig gewählten.
Dimensionen seine Eigenfrequenz tiefer als diejenige der Schraubenfedern, so dass die Möglichkeit der Erregung von Resonanzschwingungen im Wa- genkasten verringert wird. -,Mit Hilfe von Reibungs- oder Flüssigkeitsdämpfern kann das für den optimalen Wagenlauf erforder liche -Mass der Dämpfung beliebig eingestellt werden.
In beiliegender Zeichnung sind einige Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 ein zweiachsiges Drehgestell im Auf riss, Fig. 2 dasselbe im Grundriss, Fig. 3 bis 8 Ausführungsformen für die Abfederung den Achsbüchsen in bezug auf den Drehgestellrahmen, Fig. 9 die Vorrichtung zum Einstellen der Fixpunkte der Torsionsstäbe, Fig. 10 einen. Querschnitt der Fig. 2 nach. der Linie a-b-c.
Beim Beispiel nach Fig. 1, 2 und 10 ist der Kasten 1. eines Schienenfahrzeuges in an sieh bekannter Weise mittels Kastentragrollen 2 auf der Längsseite des Drehgestellrahmens abgestützt. Die Kastentragrollen 2 sind an den freien Endei. der Torsionsstabhebel 3 an geordnet, wobei letztere mit den Torsions stablagern 4 fest, verbunden sind, welche sielt auf dem Drehgestellrahmen 5 abstützen.
Am Drehgestellrahmen 5 in der Längsrichtung des Kastens 1 angeordnete und an den Enden eingespannte, gegen Axialverschiebung ge sicherte Torsionsstäbe 6 dienen zur Abfede rung der den Wagenkasten 1. aufnehmenden Kastentragrollen 2 gegenüber dem Dreh- 5. Die Abfederung ist auf bei den Seiten des Drehgestelles @rleieh, die Teile liegen symmetrisch zur Längsmittelaxe des Drehgestelles.
Die Abfederung des Drehgestellrahmens 5 gegenüber den Radsätzen 16 erfolgt durch quer zur Fahrtrichtung angeordnete einge spannte Torsionsfederstäbe 7, mit an einem Ende am Drehgestellrahmen 5 montierten Fixpunkten B. Das freie Ende der Torsions federstäbe, welches in elastischen Büchsen 9 gelagert ist, nimmt einen Torsionsstabhebel 10 auf, der am andern Hebelende ein Gelenk 11 aufweist, das zur Aufnahme des Druck pendels 12 mit seinem in der Achshalter büchse 13 vertikal abgestützten Kugelkopfe 14 dient. Die Last des Drehgestellrahmens 5 und des Wagenkastens 1 wird somit über die Torsionsstabhebel 10, die Gelenke 11, die Druckpendel 12 und den in der Achshalter büchse 13 vertikal abgestützten Kugelkopf 14 auf die Achshalter 15 übertragen.
Statt des Druckpendels 12 könnten auch Zugpendel ver wendet werden, was aber eine andere Dreh gestellbauart erfordern würde. In dieser nicht auf der Zeichnung dargestellten Aus- führumg wäre der Drehgestellrahmen 5 mit den Torsionsfederstäben 7 und den Torsions stabhebeln 10 unterhalb der Radachsen und an letzteren mittels Zugpendel hängend ange ordnet. Das eine Ende des Zugpendels wäre wiederum mit dem freien Ende des Torsions stabhebels 10 verbunden, wobei das andere Ende am Achsbüchshalter angeordnet wäre.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausfüh rungsform ist. der Torsionsfederstab 7 eben falls quer zur Fahrtrichtung angeordnet. Da bei ist jedoch der gabelförmige Torsionsstab hebel 10 mit der Achsbüchse 15 gelenkig ver bunden und wird direkt als Vertikalführung für die letztere verwendet. Der Torsions stabhebel 10 könnte auch nach Fig. 4 ausge bildet sein. Auch- bei diesem Ausführungs- beispiel sind die Torsionsfederstäbe 7 quer zur Fahrtrichtung angeordnet.
Bei der Variante nach Fig. 5 sind zwei Quertorsionsfederstäbe 7 paarweise auf einer Seite der Achsbüchse 15 angeordnet, derart, dass das Torsionsstabhebelpaar 10 als Parallel- führung für die genannte Achsbüchse dient. Die beiden Quertorsionsfederstäbe 7 können auch, wie in Fig. 6 dargestellt ist, beidseitig der Achsbüchse 15 angeordnet und mittels je eines Torsionsstabhebels 10 gelenkig mit der Achsbüchse 15 verbunden sein. Bei den be schriebenen Fig. 3 bis 6 sind die Torsions stabhebel 10 mit dem verdrehbaren freien Ende der Torsionsfederstäbe 7 in einer Büchse 9, die aus elastischem Material oder derglei chen hergestellt ist, gelagert, und zwar der art, dass die Torsionsstabhebel 10 sich mir in der Vertikalebene drehen können.
Fig. 7 und 8 zeigen zwei Ausführungs formen mit in Fahrrichtung angeordneten Torsionsfederstäben 7a. Bei diesen Ausfüh rungen sind die Torsionsstabhebel l0a mittels einer horizontalen Achse 21 gelenkig mit den mit Pendelrollenlagern ausgerüsteten Achs büchsen 15 verbunden. Nach Fig. 7 werden die Radsätze 16 in der Vertikalen derart geführt, dass am Drehgestellrahmen 5 eine Gleitfläche 17 angeordnet ist, an der sich ein an der Achsbüchse 15 angebrachtes Gleit- stück 17a verschiebt. Diese annähernd verti kale Führung der Radsätze 16 wird in Fig. 8 durch eine Lasche 18 gewährleistet. Die Lasche 18 ist an einem Ende mittels einem Support 5a am Drehgestellrahmen 5 gelenkig angeordnet und am andern Ende auf gleiche Art mit der Achsbüchse 15 verbunden.
Bei Belastung des Drehgestellrahmens 5 senkt. sich dieser in bezug auf die Radsätze, so dass sich die horizontalen Achsen 21 nicht gerad linig, sondern auf Kreisbogen bewegen, deren Zentren in der Längsaxe der Torsionsfeder stäbe 7a liegen. Infolge der in den Achs büchsen 15 eingebauten Pendelrollenlager können sich die Achsen 21 ohne weiteres ge genüber der Achsbüchsmitte seitlich verschie ben. Eine in der Länge genügend ausgebildete Führungsfläche 17 gewährleistet in Fig.7 eine annähernd vertikale Führung der Achs büchse 15.
In Fig. 8 ist zur annähernd ver tikalen Führung der Achsbüchsen an minde stens einem Drehpunkt der Lasche 18 der Einbau eines Silentblocs erforderlich, welcher die durch die Drehbewegung des Torsions- stabhebels 10a verursachte seitliche Verschie bung ausgleicht.
Die in Fig. 9 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Höheneinstellung des Dreh gestellrahmens 5 ermöglicht es, mit Hilfe eines am Drehgestellrahmen gelagerten Nok- kens 20 den Pufferstand in annähernd erfor derlicher Höhe einzustellen. Dieser Nocken 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel quadra tisch ausgebildet und ermöglicht durch die exzentrische Lagerung die Einstellung des Fixpunkthebels 8 in vier Höhen. Dabei kommt die eine Seite des Nockens 20 immer vollstän dig auf der Stützfläche 22 des Fixpunkthebels 8 aufzuliegen. Infolge der exzentrischen La gerung des Nockens 20 werden von dessen Drehzentrum zu den Seiten des Quadrates vier ungleiche Abstände erreicht.
Der Fix punkthebel 8 weist bei jedem Abstand eine andere Hebellage auf, durch die auch der Torsionsfederstab 7 mehr oder weniger um seine eigene Längsachse verdreht wird und somit den Torsionsstabhebel 10 in eine be stimmte Hebellage zwingt. Durch die Verstel lung des Torsionsstabhebels 10 kann der Drehgestellrahmen 5 in bezug auf die Achs büchsen 15 gehoben oder gesenkt werden, was demgemäss auch die Höhe des Wagenkastens verändert. Der Fixpunkthebel 8 ist in den meisten Fällen in bezug auf den Torsions federstab 7 gleich dem Torsionsstabhebel 10 angeordnet, kann aber selbstverständlich auch eine andere Lage einnehmen. Der Nocken 20 kann auch beliebig vieleckig ausgebildet sein und bietet durch die exzentrische Lagerung so viele Einstellungsstufen, wie die vieleckige Form Seiten aufweist.
Die Höheneinstellung kann auch mittels Gewindespindeln oder ähn lichen Verstellvorrichtungen vorgenommen werden. Mit diesen genannten Einstellvor richtungen können auch die einzelnen Rad drücke individuell reguliert werden.
Bogie for rail vehicles. It is known to cushion bogie frame against the wheelsets by leaf or screw or combinations of the two. The use of leaf springs has the disadvantage that, due to the friction between the spring leaves, vibrations of small amplitude and high frequency are not absorbed, but are transmitted directly to the bogie frame. The use of coil springs, on the other hand, has the disadvantage that they can be set in natural vibrations of relatively high Fre quency, which are then transferred to the car body and there box parts (such as wall sections, windows, floors, etc.) to resonate can.
It is also known to reduce these disadvantages by using torsion bar springs. Ge subject of the invention is, therefore, a bogie for rail vehicles, in which the wheel sets are cushioned on the one hand by torsion spring bars against the bogie frame and on the other hand so guided on the latter. are that they fell. only with one. Degree of freedom in at least approximately the vertical direction can move ge compared to the frame mentioned. The torsion bar is a damping-free spring that avoids the disadvantages of leaf springs by responding to vibrations of small amplitudes. On the other hand, is favorably chosen.
Its natural frequency is lower than that of the coil springs, so that the possibility of exciting resonance vibrations in the car body is reduced. -, With the help of friction or liquid dampers, the amount of damping required for optimal carriage can be adjusted as required.
In the accompanying drawing, some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically.
There are shown: Fig. 1 a two-axle bogie in elevation, Fig. 2 the same in plan, Figs. 3 to 8 embodiments for the cushioning of the axle bushes in relation to the bogie frame, Fig. 9 the device for setting the fixed points of the torsion bars, Fig 10 a. Cross section of FIG. 2 according to. the line a-b-c.
In the example according to FIGS. 1, 2 and 10, the box 1 of a rail vehicle is supported in a manner known per se by means of box support rollers 2 on the longitudinal side of the bogie frame. The box support rollers 2 are at the free end. the torsion bar lever 3 is arranged, the latter being firmly connected to the torsion bar bearings 4, which are supported on the bogie frame 5.
On the bogie frame 5 in the longitudinal direction of the box 1 and clamped at the ends, secured against axial displacement, torsion bars 6 serve to cushion the box support rollers 2 receiving the car body 1. from the bogie 5. The cushioning is on the sides of the bogie @ rleieh, the parts are symmetrical to the longitudinal center axis of the bogie.
The suspension of the bogie frame 5 with respect to the wheel sets 16 is carried out by tensioned torsion spring bars 7 arranged transversely to the direction of travel, with fixed points B mounted at one end on the bogie frame 5 on, which has a joint 11 at the other end of the lever, which serves to accommodate the pressure pendulum 12 with its sleeve 13 vertically supported in the axle holder sleeve 14. The load of the bogie frame 5 and the car body 1 is thus transmitted to the axle bracket 15 via the torsion bar lever 10, the joints 11, the pressure pendulum 12 and the ball head 14 supported vertically in the axle bracket 13.
Instead of the pressure pendulum 12 also drawbars could be used ver, but this would require a different type of bogie frame design. In this embodiment, not shown in the drawing, the bogie frame 5 with the torsion spring bars 7 and the torsion bar levers 10 would be arranged below the wheel axles and hanging on the latter by means of a drawbar. One end of the drawbar would in turn be connected to the free end of the torsion rod lever 10, the other end being arranged on the axle bushing holder.
In the Ausfüh shown in Fig. 3 is approximately form. the torsion spring bar 7 if arranged transversely to the direction of travel. Since, however, the fork-shaped torsion bar lever 10 is articulated ver with the axle sleeve 15 and is used directly as a vertical guide for the latter. The torsion bar lever 10 could also be out of Fig. 4 forms. In this exemplary embodiment, too, the torsion spring bars 7 are arranged transversely to the direction of travel.
In the variant according to FIG. 5, two transverse torsion spring bars 7 are arranged in pairs on one side of the axle bushing 15 in such a way that the torsion bar lever pair 10 serves as a parallel guide for the said axle bushing. The two transverse torsion spring bars 7 can also, as shown in FIG. 6, be arranged on both sides of the axle bushing 15 and be articulated to the axle bushing 15 by means of a torsion bar lever 10 each. In the be written Fig. 3 to 6, the torsion rod lever 10 with the rotatable free end of the torsion spring bars 7 in a sleeve 9, which is made of elastic material or derglei chen, stored, namely the type that the torsion bar lever 10 me can rotate in the vertical plane.
Fig. 7 and 8 show two execution forms with arranged in the direction of travel torsion spring bars 7a. In these versions, the torsion bar levers l0a are articulated by means of a horizontal axis 21 with the axle bushings 15 equipped with spherical roller bearings. According to FIG. 7, the wheel sets 16 are guided vertically in such a way that a sliding surface 17 is arranged on the bogie frame 5, on which a sliding piece 17a attached to the axle bushing 15 moves. This approximately verti cal guidance of the wheel sets 16 is ensured by a tab 18 in FIG. The bracket 18 is articulated at one end by means of a support 5a on the bogie frame 5 and is connected to the axle sleeve 15 in the same way at the other end.
When the bogie frame 5 is loaded. This moves with respect to the wheel sets, so that the horizontal axes 21 do not move in a straight line, but on circular arcs whose centers are in the longitudinal axis of the torsion spring bars 7a. As a result of the spherical roller bearings built into the axle sleeves 15, the axles 21 can easily move laterally than the center of the axle box. A guide surface 17 of sufficient length ensures an approximately vertical guidance of the axle sleeve 15 in FIG.
In Fig. 8 the installation of a silent block is necessary for approximately vertical guidance of the axle bushes at at least one pivot point of the bracket 18, which compensates for the lateral displacement caused by the rotary movement of the torsion bar lever 10a.
The device shown schematically in Fig. 9 for adjusting the height of the bogie frame 5 makes it possible to set the buffer level in an approximately neces sary height with the help of a cam 20 mounted on the bogie frame. This cam 20 is formed quadra table in this embodiment and enables the setting of the fixed point lever 8 in four heights due to the eccentric mounting. One side of the cam 20 always comes to rest fully dig on the support surface 22 of the fixed point lever 8. As a result of the eccentric La support of the cam 20, four unequal distances are achieved from its center of rotation to the sides of the square.
The fix point lever 8 has a different lever position at each distance, through which the torsion spring bar 7 is rotated more or less about its own longitudinal axis and thus forces the torsion bar lever 10 into a certain lever position. By adjusting the torsion bar lever 10, the bogie frame 5 can be raised or lowered with respect to the axle sockets 15, which accordingly also changes the height of the car body. The fixed point lever 8 is in most cases arranged in relation to the torsion spring bar 7 in the same way as the torsion bar lever 10, but can of course also assume a different position. The cam 20 can also have any desired polygonal design and, due to the eccentric mounting, offers as many adjustment levels as the polygonal shape has sides.
The height adjustment can also be made using threaded spindles or similar adjustment devices. With these aforementioned setting devices, the individual wheel pressures can also be regulated individually.