Drehgestell an Schienenfahrzeugen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell an Schienenfahrzeugen und betrifft die Federung des Drehgestells.
Die Herstellung von Schienenfahrzeugen ist sehr kostspielig, so dass das Rollmaterial besonders ge schont werden muss. Die zur Beförderung von Per sonen bestimmten Fahrzeuge müssen ferner ein er hebliches Mass an Fahrkomfort bieten. Die Erfüllung von solchen entgegengesetzten Anforderungen hängt weitgehend vom Aufbau und Eigenschaften der Fede rung ab. Diese muss nicht nur das Fahrzeuggewicht und alle vertikalen Kräfte aufnehmen, sondern auch die horizontal auf den Fahrzeugkörper wirkenden Be lastungen elastisch abfangen.
Das Drehgestell gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass von den hintereinandergeschal- teten Organen das eine als Achsfederung in vertikaler Richtung und das andere als Wiegenfederung auch in horizontaler Richtung wirkt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 die halbe Seitenansicht eines Drehgestells und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.
Mit 1 ist ein geschlossener Rahmen eines Dreh gestells 15 bezeichnet, der sowohl in bezug auf die Längsachse wie auch in bezug auf die Querachse symmetrisch ausgebildet ist. Er wird mittels paar weise auf Achsen 2 drehfest aufgekeilten Rädern 3 auf den Schienen 25 abgestützt, wobei die Achsen 2 in beidenends am Rahmen 1 gelenkig angeordneten Schwingarmen 26 drehbar gelagert sind. Das dem Rahmen 1 zugekehrte Ende des Schwingarmes 26 ist gegabelt, wobei der untere Gabelzweig 26a mit einer Bohrung versehen und von einem im Rahmen 1 befestigten Gelenkzapfen 27 durchsetzt ist.
Der obere Gabelzweig 26b ist als Druckkopf aus gebildet und weist in der Mitte seiner dem Rahmen zugekehrten Stirnseite eine senkrechte, mit einer Boh rurig versehene Rippe 28 auf.
Ein zylindrischer Druckkörper 29 ist mit dem oberen Gabelzweig 26b gelenkig verbunden, indem zwei mit Bohrungen versehene senkrechte Rippen 30 an der dem Gabelzweig 26b zugekehrten Stirnseite des Druckkörpers die Rippe 28 des Gabelzweiges 26b beiderseits einschliessen, wobei die Bohrungen der Rippen 28 und 30 von einem Gelenkzapfen 31 durch setzt sind.
Der Druckkörper 29 befindet sich in einer Zentralbohrung eines mit dem Boden gegen ihn an liegenden Federtellers 32, an welchem eine Schrau benfeder 33 abgestützt ist. Andernends ist die Feder von einem mit dem Rahmen 1 starr verbundenen Federbock 34 gehalten und mittels eines Ringes 35 zentriert.
Parallel zu den Radachsen und in der Mitte des Radstandes ist eine Wiege 4 angeordnet, welche als Verbindungsglied zwischen dem Rahmen und dem Wagenaufbau dient. In ihrer Mitte weist die Wiege ein Auge 19 auf, dessen Bohrung einen aus einem Aussenring 21, einem Innenring 20 und einer gummi elastischen Zwischenlage 22 bestehenden Gummi metallblock aufnimmt. Der Innenring 20 ist von einem vertikalen zylindrischen Drehzapfen 17 durch setzt, welcher an den Boden 16 eines nicht näher dargestellten Wagenkastens befestigt ist.
Das nach unten gerichtete Ende des Drehzapfens 17 ist mit einem Gewinde 23 versehen, welches eine den Innen ring zentrierende Mutter 24 trägt. Das dem Wagen kasten zugekehrte Ende des Drehzapfens ist konisch erweitert und wirkt mit einem Innenkonus des Innen- ringes 20 zusammen. Das Ende der Wiege 4 liegt auf dem Rahmen 1 auf, wobei ein ringförmig ausgebildeter Block 5 aus gummielastischem Material zwischen dem Wiegen ende und dem Rahmen kraftschlüssig aufliegt. Der Block 5 kann z. B. aus zwischen zwei Metallplatten <I>5a</I> und 5b einvulkanisierter Gummischeibe angefertigt sein.
Die am Rahmen 1 aufliegende Metallplatte 5a ist von einem am Rahmen 1 befestigten Ring, die an der Wiege 4 aufliegende Metallplatte 5b hingegen durch einen ringförmigen Ansatz der Wiege zentriert.
Die dem Block 5 abgekehrte Seite des Wiegenendes weist eine runde Ausnehmung auf, in welcher ein aus einem kegeligen Teil 6a und einem ringförmigen Rand 6b bestehender Topf 6 eingelassen ist, wobei der Rand 6b gegen einen den kegeligen Teil 6a um gebenden und an der Wiege 4 zentrierten gummi elastischen Ring 13 anliegt. Die Zentrierung des Rin ges 13 erfolgt mittels einvulkanisierter Stifte 14, wel che in Bohrungen der Wiege 4 eingelassen sind. Diese sind kürzer als der Ring 13, so dass eine Relativ bewegung des Topfes und der Wiege möglich ist.
Eine Welle 10 wird von mittels Schrauben 12 angezogener Lagerdeckel 11 im Topf festgehalten, wobei die Verlängerung der Wellenachse die Achse des Drehzapfens 17 schneidet. An der Welle 10 ist mittels Wälzlager 9 eine Kegelrolle 7 drehbar ge lagert, wobei durch die Neigung der Achse der Welle 10 um den halben Kegelwinkel die oberste Mantel linie der Rolle 7 gegen einen horizontalen, zum Dreh zapfen zentrisch angeordneten ringförmigen Lauf kranz 18 anliegt. Der Laufkranz 18 ist am Wagen boden 16 befestigt.
Der Wagenkasten ist von den Rollen 7 getragen, welche sich beim Verdrehen des Drehgestells um den Drehzapfen 17, z. B. in einer Kurve, am Laufkranz 18 abwälzen. Die korrekte Auflage der Rollen 7 und das richtige Abwälzen ist durch die gummielasti sche Lagerung des Topfes in der Wiege gesichert. Die Übertragung der horizontalen Kräfte zwischen der Wiege 4 und dem Wagenkasten erfolgt durch den Gummimetallblock im Auge 19.
Die Übertragung der zur Radebene parallel wir kenden Kräfte zwischen dem Wagenkasten und dem Rahmen 1 erfolgt durch den Block 5, welcher unter dem Schwergewicht dauernd und unter Fahrstössen zusätzlich deformiert ist. Die gleichen Kräfte werden auch von den Achsfedern 33 aufgefangen, indem der Schwingarm 26 um den Gelenkzapfen 27 verdreht und die Feder 33 durch den Gabelzweig 26b zusam mengedrückt wird. Die beiden federnden Organe, nämlich der Block 5 und die Schraubenfeder 33, wir ken somit als hintereinandergeschaltete Teile der Wagenfederung. Bedingt durch die Lagerung des Schwingarmes kann die Feder 33 nur vertikale Kräfte aufnehmen. Auf horizontale Kräfte spricht dieser Teil der Federung nicht an.
Der Gummiblock 5 hin gegen spricht vor allem auf Kräfte in horizontaler Richtung an und wird durch vertikale Kräfte nur wenig deformiert. Wirken z. B. horizontale Stosskräfte auf das Drehgestell oder auf den Wagenkasten, so kann zwischen diesen Gruppen eine horizontale Re lativbewegung stattfinden, wobei der bisher auf Druck beanspruchte Gummiblock 5 nunmehr auch auf Schub beansprucht wird. Entsprechend der Natur der Gummifederung werden hierbei insbesondere die Horizontalkräfte federnd und gedämpft aufgefangen, mit dem Resultat, dass der Fahrkomfort erheblich gesteigert und das Fahrzeug weitestgehend geschont wird.
Bogie on rail vehicles The present invention relates to a bogie on rail vehicles and relates to the suspension of the bogie.
The manufacture of rail vehicles is very expensive, so that the rolling stock must be particularly spared. The vehicles intended to transport people must also offer a considerable degree of driving comfort. The fulfillment of such opposing requirements largely depends on the structure and properties of the suspension. This not only has to absorb the weight of the vehicle and all vertical forces, but also elastically absorb the loads acting horizontally on the vehicle body.
The bogie according to the invention is characterized in that one of the organs connected one behind the other acts as an axle suspension in the vertical direction and the other as a cradle suspension also in the horizontal direction.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown, namely: FIG. 1 is a half side view of a bogie and FIG. 2 is a section along the line 2-2 of FIG.
1 with a closed frame of a rotating frame 15 is referred to, which is symmetrical both with respect to the longitudinal axis and with respect to the transverse axis. It is supported on the rails 25 by means of a pair of wheels 3 wedged on axles 2 in a rotationally fixed manner, the axles 2 being rotatably supported in swing arms 26 articulated on both ends of the frame 1. The end of the swing arm 26 facing the frame 1 is forked, the lower fork branch 26a being provided with a bore and penetrated by a pivot pin 27 fastened in the frame 1.
The upper fork branch 26b is formed as a print head and has in the middle of its end face facing the frame on a vertical rib 28 provided with a drill hole.
A cylindrical pressure body 29 is articulated to the upper fork branch 26b by two vertical ribs 30 provided with bores on the end face of the pressure body facing the fork branch 26b enclosing the rib 28 of the fork branch 26b on both sides, the bores of the ribs 28 and 30 being supported by a pivot pin 31 are enforced.
The pressure body 29 is located in a central bore of a spring plate 32 lying with the ground against it, on which a screw benfeder 33 is supported. At the other end, the spring is held by a spring bracket 34 rigidly connected to the frame 1 and centered by means of a ring 35.
A cradle 4 is arranged parallel to the wheel axles and in the middle of the wheelbase and serves as a connecting link between the frame and the car body. In its center, the cradle has an eye 19, the bore of which receives a rubber metal block consisting of an outer ring 21, an inner ring 20 and a rubber-elastic intermediate layer 22. The inner ring 20 is set by a vertical cylindrical pivot pin 17 which is attached to the bottom 16 of a car body, not shown.
The downwardly directed end of the pivot 17 is provided with a thread 23 which carries a nut 24 centering the inner ring. The end of the pivot pin facing the car body is conically widened and interacts with an inner cone of the inner ring 20. The end of the cradle 4 rests on the frame 1, a ring-shaped block 5 made of rubber-elastic material between the cradle end and the frame rests positively. The block 5 can, for. B. be made from between two metal plates <I> 5a </I> and 5b vulcanized rubber washer.
The metal plate 5a resting on the frame 1 is centered by a ring attached to the frame 1, while the metal plate 5b resting on the cradle 4 is centered by an annular shoulder of the cradle.
The side of the end of the cradle facing away from the block 5 has a round recess in which a pot 6 consisting of a conical part 6a and an annular edge 6b is let in, the edge 6b against a conical part 6a around and on the cradle 4 centered rubber elastic ring 13 is applied. The centering of the Rin total 13 takes place by means of vulcanized pins 14, wel che are embedded in holes in the cradle 4. These are shorter than the ring 13, so that a relative movement of the pot and the cradle is possible.
A shaft 10 is held in the pot by the bearing cover 11 tightened by means of screws 12, the extension of the shaft axis intersecting the axis of the pivot 17. On the shaft 10, a tapered roller 7 is rotatably superimposed by means of rolling bearings 9, whereby the top shell line of the roller 7 against a horizontal, to the pivot pin centrally arranged annular running ring 18 is applied by the inclination of the axis of the shaft 10 by half the cone angle. The running ring 18 is attached to the bottom 16 of the car.
The car body is carried by the rollers 7 which, when the bogie rotates about the pivot 17, e.g. B. in a curve, roll on the tread 18. The correct support of the rollers 7 and the correct rolling is ensured by the gummielasti cal storage of the pot in the cradle. The transmission of the horizontal forces between the cradle 4 and the car body takes place through the rubber-metal block in the eye 19.
The transmission of the forces parallel to the wheel plane between the car body and the frame 1 is carried out by the block 5, which is permanently deformed under the heavy weight and additionally deformed under driving jolts. The same forces are also absorbed by the axle springs 33 in that the swing arm 26 is rotated about the pivot pin 27 and the spring 33 is pressed together by the fork branch 26b. The two resilient members, namely the block 5 and the coil spring 33, we ken thus as series-connected parts of the car suspension. Due to the mounting of the swing arm, the spring 33 can only absorb vertical forces. This part of the suspension does not respond to horizontal forces.
The rubber block 5, however, responds primarily to forces in the horizontal direction and is only slightly deformed by vertical forces. Work z. B. horizontal impact forces on the bogie or on the car body, a horizontal Re relative movement can take place between these groups, the previously stressed rubber block 5 is now also stressed on thrust. In accordance with the nature of the rubber suspension, the horizontal forces in particular are absorbed in a springy and damped manner, with the result that driving comfort is considerably increased and the vehicle is largely protected.