Schienenfahrzeug mit auf einem Drehgestell abgestütztem Fahrzeugkörper Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit auf einem Drehgestell abge stütztem Fahrzeugkörper. Bei dieser Ausbildung war es bis anhin üblich, weil der Raum zwischen den Laufrädern wegen der Anordnung der Motoren nicht zugänglich gemacht werden konnte, das Untergestell des Fahrzeugkörpers mit dem Drehgestell mittels eines Drehzapfens zu verbinden,
dessen Traktions- punkt hoch über der zentralen Laufradachse und über dem Rahmen des Drehgestelles liegt. Bei dieser Bau art liegt der Traktionspunkt relativ hoch über den Geleiseschienen, was unerwünscht ist. Unter dem Traktionspunkt ist die Stelle zu verstehen, an der die in Längsrichtung zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugkörper wirksame resultierende Kraft angreift.
Ein Zweck der Erfindung besteht nun darin, das Schienenfahrzeug derart auszubilden, dass die Lage des Traktionspunktes tiefer liegt.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die Ausführung so zu gestalten, dass auf die übliche Ausführung mit einem Polsterschemel verzichtet wird, so dass das Gewicht des Fahrzeuges kleiner aus fällt.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, der erwähnte Abstützung des Fahrzeugkörpers am Drehgestell so auszubilden, dass der Widerstand der horizontalen Drehung zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugkörper minimal ausfällt und dass beim Durchfahren einer Kurve eine genügend grosse Flexi bilität in Querrichtung vorhanden ist.
Nach der Erfindung ist das Schienenfahrzeug da durch gekennzeichnet, dass zur Abstützung auf beiden Seiten einer vertikalen Querebene vorgesehene Paare gummielastischer Federn vorgesehen sind, welche im Bereich der Längsbalken des Drehgestelles derart angeordnet sind, dass ihre Federungsachsen abwärts auf einen gemeinsamen Schnittpunkt gerichtet sind. Bei einer Ausführung des Drehgestelles mit drei Laufradpaaren ist es vorteilhaft, wenn die vertikale Querebene die Achse des zentralen Laufradpaares ent hält und der Schnittpunkt sich auf dieser Querebene befindet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im nach folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Fig.1 ist eine schematische Seitenansicht des Schienenfahrzeuges.
Fig.2 ist eine Planansicht des in Fig. 1 darge stellten Schienenfahrzeuges.
Fig. 3 ist ein Längsschnitt eines Details des Fahr zeuges nach Fig. 1.
Fig. 4 ist teilweise eine Planansicht und teilweise ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Auf der Zeichnung ist 5 das Drehgestell eines Schienenfahrzeuges und 6 der Fahrzeugkörper. Der Fahrzeugkörper besitzt ein Untergestell 7. Das Dreh gestell 5 weist einen Rahmen 8 mit Längsbalken 9 und Querbalken 10 (Fig. 2) auf. Der Drehgestellrahmen 8 ist auf drei Laufradpaaren 11, 12 und 13 montiert. Mindestens die Achse 14 des zentralen Radpaares 12 wird von einem Elektromotor in bekannter Art und Weise angetrieben, wobei der Motor zwischen den Querbalken 10 innerhalb des Raumes 15 des Radpaares vorgesehen ist.
Das Untergestell 7 wird vom Drehgestell 8 mit tels paarweise angeordneter Gummifedern 16 ge tragen. In bezug auf eine vertikale Querebene 17, die die Achse 14 enthält, ist ein Federpaar je auf einer Seite dieser Ebene im Abstand angeordnet.
Ein Paar von Federn liegt vor und das andere hinter dieser Ebene 17. Die Federn 16 sind im Be reich eines Längsbalkens 9 des Drehgestellrahmens angeordnet.
Die obern Enden der Federn 16 stossen gegen ein Keilorgan 18, während die untern Enden der Federn 16 mit einem Keilorgan 30, das am Drehgestellrah- men 8 befestigt ist, in Stützverbindung stehen.
Die Federn 16 sind durch das Eigengewicht des Fahrzeugkörpers auf Schub und Druck beansprucht. Die Federungsachsen C der Federn 16 sind einwärts nach unten gerichtet und schneiden sich auf der ver tikalen Ebene 17 in ein und demselben Punkt P. Der Schnittpunkt kann auf Geleise-Schienenhöhe liegen, kommt aber bei einer praktischen Ausführung ober halb Schienenhöhe und unterhalb der Achse 14 zu liegen.
Bei einer Anordnung der Federn nach vorstehen der Beschreibung befindet sich der effektive Trak- tionspunkt, auf den die Zug- und Bremskräfte ein wirken, sehr nahe dem Punkt P. Trotzdem das Unter gestell 7 am Drehgestellrahmen 8 mindestens zum Teil oberhalb des Drehgestellrahmens auf den Federn abgestützt ist, liegt der Traktionspunkt weit unten in Schienennähe, nahe dem Punkt P, dessen Lage durch die Anordnung der Federn 16 bestimmt ist.
Die Anordnung der Federn 16 kann so gewählt sein, dass der Traktionspunkt zwischen der Schie nenhöhe und dem Schwerpunkt zu liegen kommt, oder er kann mit der einen oder andern dieser Stellen zu sammenfallen.
Die vertikale Last des Fahrzeugkörpers 6 wird zum Teil von den Federn 16 getragen, zum Teil von Gummistützen 50, mittels welcher das Untergestell 7 auf dem Drehgestellrahmen 8 bzw. dessen Längs balken 9 abgestützt ist.
Die Gummistützen 50 sind mit dem Untergestell 7 verbunden und besitzen eine beträchtliche vertikale Steifheit. Durch horizontale Belastung werden die Stützen 50 auf Schub beansprucht, wobei die hori zontale Belastung entweder in Quer- oder in Längs richtung wirksam sein kann.
Die Vorspannung dieser seitlichen Stützen 50 durch das Gewicht ist so gewählt, dass bei allen auf tretenden Traktions- und Bremskräften dieselben nur auf Druck beansprucht werden. In ähnlicher Weise werden die Federn 16 bei normalen Betriebsbedin gungen nur auf Druck und nicht auf Biegung bean sprucht.
Die Stützen 50 haben in Querrichtung nur eine geringe Steifheit, wogegen die Federn 16 eine relativ grosse Steifheit in Querrichtung aufweisen. Die Ge samtsteifheit kann verkleinert werden, indem die Stützen durch das Gewicht des Fahrzeugkörpers über ihre Knicklast hinaus belastet werden.
Die seitlichen Stützen sind von bekannter Bauart. Sie besitzen Endplatten<I>a</I> und Metallzwischenlagen <I>b.</I> Die Endplatten sind am Gestell 7 bzw. Rahmen 8 befestigt.
Die seitlichen Stützen 50 können in der Ebene 17 liegen, das heisst in der Ebene des Traktions- punktes, was jedoch nicht erforderlich ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, können diese Stützen 50 auch im Abstand von der Ebene 17 auf ein und derselben Seite derselben angeordnet sein. Ihr Abstand von der Ebene 17 ist so gewählt, dass er eine ungleiche Verteilung der Belastung des vom Drehgestell ge tragenen Fahrzeugkörpers 6 ausgleicht.
Ein besonderer Vorteil, der auf der Anordnung der seitlichen Stützen 50 beruht, besteht darin, dass das Zentrum der Rollung relativ hoch zu liegen kommt. Wären die seitlichen Stützen 50 nicht vor gesehen, so würde das Zentrum der Rollung unge fähr mit dem Punkt P zusammenfallen. Die seitlichen Stützen erhöhen das Zentrum der Rollung über den Punkt P.
Die Federungsachsen der Träger 50 können auch nach innen geneigt sein, so dass bei relativen Quer bewegungen des Untergestelles und des Drehgestell- rahmens kleinere Druckbeanspruchungen entstehen, wobei sie jedoch hauptsächlich Schubbelastungen Wi derstand leisten.
Ein Adhäsionsverlust zwischen den Rädern des Drehgestelles und der Schiene beim Befahren von Kurven wird weitgehend vermieden, weil der Dreh widerstand des Drehgestelles in bezug auf den Fahr zeugkörper um eine vertikale, durch den Punkt P gehende Achse im Verhältnis zu jenem bekannter Drehbolzenverbindungen kleiner ist.
Die Federn 16 besitzen zur Horizontalen und Vertikalen geneigte Federungsachsen C (siehe Fig. 2), derart, dass den in Querrichtung wirksamen Kräften durch Schub und Kompression (aber hauptsächlich durch Schub) Widerstand geleistet wird, während den in Längsrichtung wirkenden Kräften ebenfalls durch Schub und Kompression (aber hauptsächlich durch Kompression) Widerstand geleistet wird. Zur Verkleinerung des Kompressionswiderstandes gegen in Querrichtung auf die Federn 16 wirkende Kräfte können die letzteren näher an die zentral in Längs richtung verlaufende Ebene des Drehgestelles heran gerückt undloder weiter von der Querebene 17 ent fernt angeordnet werden.
Für die Verbindung der Gummifedern 16 mit dem Drehgestellrahmen 8 und dem Untergestell 7 weist letzteres eine zylindrische Kammer 19 auf, die mit einer unterhalb und koaxial dazu vorgesehenen Kam mer 20 am Drehgestell 8 korrespondiert. Die offenen Seiten der Kammern 19, 20 sind gegeneinander gerichtet. Die innere Wandoberfläche der Kammer 19 ist zylindrisch, und das eingebaute Keilorgan 18 hat teilzylindrische Aussenflächen 21 (Fig.4), die der zylindrischen Innenfläche der Kammer anliegen. Das Keilorgan 18 wird unter dem Druck der Federn 16 über die zylindrischen Flächen an die zylindrische Innenwand der Kammer 19 angedrückt, so dass die letztere einen zweckmässigen Support für das keil förmige Organ 18 bildet.
Eine horizontale Basis platte 22 am Oberteil des keilförmigen Organs 18 besitzt einen nach oben gerichteten zentrischen An satz 23, der in ein Loch 24 der Abdeckplatte 25 der Kammer 19 eingreift. Das Keilorgan 18 ist mit einer geneigten Platte 26 ausgebildet, gegen die sich die Feder 16 mit ihrem obern Ende abstützt.
Jede Feder 16 besitzt Gummischeiben 27 und dazwischen scheibenförmige Zwischenlagen 28 aus Metall; an den Federenden sind Metallplatten 29 vor gesehen. Diese Platten und die Zwischenlagen ste hen mit den Gummischeiben 27 in Klebverbindung. Die Endplatten 29 sind z. B. durch Schraubbolzen mit der Keilplatte 26 verschraubt.
Das untere Ende der Feder 16 ist in ähnlicher Art und Weise wie das obere Ende mit einem Keilorgan 30 verbunden, das in die Kammer 20 eingebaut ist.
Ein solches Drehgestell ist an jedem Ende des Schienenfahrzeuges vorgesehen.
Unter Gummi im Sinne der vorstehenden Be schreibung sind natürliche oder synthetische Substan zen oder Mischungen derselben zu verstehen, die gummiähnliche Eigenschaften besitzen.
Beim Drehgestell braucht die Achse 14 nicht motorisch angetrieben zu sein.
Die Federn 16 können so angeordnet sein, dass der Punkt P gegenüber der zentralen Querebene des Drehgestelles in Längsrichtung versetzt ist, das heisst der Punkt P befindet sich näher dem einen als dem andern Ende des Drehgestelles.