Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge, mit zwei Seitenrahmen und einem Zwischenträger, welcher in horizontaler Richtung des Drehgestelles an den Seitenrahmen vermittels eines Reibmechanismus gehalten ist, der federvorgespannte Keile enthält.
Bei der Verwendung einer derartigen Halterung des Zwischenträgers ist jedoch eine Drehgestellkonstruktion erwünscht, die bauliche Sicherungen gegen eine unge wollte Verlagerung des Keils bei allen Betriebsbedingun gen aufweist, eine einfache Keil-, Zwischenträger- und Seitenrahmenkonstruktion gestattet, Veränderungen der Grösse des zwischen dem Zwischenträger und dem Seitenrahmen zulässigen Spiels ermöglicht, und verstärk te Seitenrahmen zulässt.
Dementsprechend ist das erfindungsgemässe Drehge stell dadurch gekennzeichnet, dass die Keile mit flachen Seiten ausgebildet sind und in Taschen liegen, die teilweise in den Seitenwänden des Zwischenträgers und teilweise in Säulen jedes Seitenrahmens verlaufen, dass der Zwischenträger vertikal verlaufende Ansätze auf weist, die seitlich jedes Keils liegen und Ausnehmungen bestimmen, in welche jeweils ein Teil des zugehörigen Keils hineinragt, und dass die Säulen ebenfalls seitlich jedes Keiles befindliche Führungsflächen von wesentlich grösserer vertikaler Länge als die Ansätze aufweisen, wobei diese Führungsflächen den Ansätzen in geringem Abstand gegenüberliegen.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar Fig. 1 eine Seitenansicht des an einem Eisenbahn fahrzeug vorgesehenen Drehgestells, Fig.2 eine vergrösserte bruchstückartige Seitenan sicht eines Seitenrahmens und des Zwischenträgers des in Fig. 1 dargestellten Drehgestelles, teilweise im Schnitt, Fig.3 eine vergrösserte bruchstückartige Draufsicht im Querschnitt auf Linie III-III des in Fig. 2 dargestell ten Seitenrahmens und des Zwischenträgers, Fig. 4 einen vergrösserten Aufriss im Querschnitt auf Linie IV-IV des in Fig. 2 dargestellten Seitenrahmens, Fig.5 eine vergrösserte bruchstückartige Seitenan sicht im Schnitt, welche den Reibkeil in der Säule des Seitenrahmens wie auf der linken Seite von Fig. 2 zeigt, Fig.
6 eine ähnliche Ansicht wie Fig.5, welche die Lage des Keils in seiner oberen zurückgezogenen Stellung zeigt, Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6, welche jedoch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Fig. 8 eine bruchstückartige Ansicht im Schnitt auf Linie VIII-VIII von Fig. 7.
In Fig.2 der Zeichnung ist eine bruchstückartige Ansicht eines Drehgestells für Eisenbahnfahrzeuge darge stellt. Das Drehgestell enthält einen Seitenrahmen 5 mit vertikal in Abstand angeordneten Zug- und Druckglie dern 6 bzw. 7. Die Glieder gehen an den Enden des Seitenrahmens ineinander über und sind mit einem hängenden Backenlager 8 zur Aufnahme eines Achsge häuses verbunden, welches eine nicht gezeigte konische Wälzlager-und Radachsenanordnung enthält.
Der Seitenrahmen 5 weist ein Paar in Längsrichtung in Abstand angeordnete vertikale Führungssäulen 15, 15 auf, .die auf einem Zwischenteil der Länge des Seitenrah mens 5 angeordnet sind. Die Säulen verbinden die Glieder 6 und 7 als Ganzes, um eine allgemein rechtwinklige Öffnung 16 zur Aufnahme des Zwischen trägers 20 zu bilden. Die Öffnung 16 nimmt ein Ende des Zwischenträgers 20 auf, der mit seiner Längsachse quer zur Länge des Seitenrahmens 5 angeordnet ist. Es versteht sich, dass ein weiterer Seitenrahmen mit dem entgegengesetzten Ende der Unterlage in gleicher Weise zusammenwirkt; dieser zweite Seitenrahmen ist jedoch zum Verständnis der Erfindung unerheblich.
Jede Säule 15 weist gleichweit von der Längsachse des Seitenrahmens 5 entfernt eine äussere Seitenwand 23 und eine .innere Seitenwand 23a auf. Die Seitenwände 23 und 23a sind durch eine Querwand 24 miteinander verbunden. Das untere Ende der Querwand 24 verläuft vom Zugglied 6 vertikal nach oben und bestimmt die untere Begrenzung der Aufnahmeöffnung 16 für den Zwischenträger 20. Auf einem Zwischenteil der Höhe der Seitenwände 23 und 23a biegt sich die Querwand 24 zwischen den Seitenwänden 23, 23a zur Bildung eines Keillagerabschnitts 25 diagonal nach aussen.
Jede Seitenwand neben der Aufnahmeöffnung 16 für den Zwischenträger weist einen vertikal verlaufenden Flansch 17 auf, der seitlich von diesem nach aussen absteht. Jeder Flansch 17 bildet zusammen mit jeder Seitenwand eine im wesentlichen ebene Säulenführungs fläche 18, die dem Zwischenträger 20 zugekehrt ist. Wie in Fig.2 und 3 dargestellt ist, sind die seitlich mit Abstand angeordneten Führungsflächen 18, 18 der Säulen annähernd in einer vertikalen Querebene angeord net, um zwei verhältnismässig grosse, in gleicher Ebene liegende Lager- oder Reibflächen zu bilden.
Der Mittelteil des Zuggliedes 6 weist in Längsrich tung einen verbreiterten Mittelabschnitt 26 auf, der einen Federsitz 27 zur Aufnahme einer Federgruppe 28 bildet. Die Federgruppe stützt im oberen Teil der Öffnung 16 federnd ein Ende des Zwischenträgers, so dass das Zwischenträgerende gegenüber den Führungs säulen 15,15 beweglich ist.
Um die vertikalen und seitlichen Schwingungen des Zwischenträgers zu dämpfen, ist ein Reibmechanismus vorgesehen. Teile dieses Reibmechanismus sind in einer Tasche 29 angeordnet, die von Innenflächen 30, 30a der Seitenwände 23, 23a und dem schrägen Teil 25 der Querwand 24 bestimmt ist. Die Tasche 29 steht mit der Aufnahmeöffnung 16 durch eine in jeder Säule 15, 15 vorgesehene Öffnung 32 in Verbindung. In der Tasche 29 befindet sich ein hohler Reibkeil 36, der allgemein dreieckig ausgebildet ist. Der Keil weist ein Paar seitlich mit Abstand angeordnete Seitenwandglieder 37, 37a und eine vordere vertikale Wand 38 auf, die am Zwischenträ ger anstehen kann.
Der Keil weist ferner eine schräg abfallende hintere Wand 39 und einen Federsitz 40 auf, der zwischen den Seitenwandgliedern 37, 37a und den Wänden 38, 39 angeordnet und mit diesen verbunden ist. Die vordere und hintere Wand sind verhältnismässig divergent und laufen in einer Keilspitze 45 zusammen. Eine vertikale Fläche 46 zum Anstehen am Zwischenträ ger ist auf der vorderen Wand 38 vorgesehen, um mit gleitender Reibung an einer vertikalen Reibfläche 47 einer Reibplatte 48 anzuliegen, die baulich mit dem Zwischenträger 20 verbunden ist. Die Reibplatte 48 hat L-förmigen horizontalen Querschnitt.
Auf der schräg abfallenden hinteren Wand 39 des Keils ist eine nach unten gerichtete Fläche 55 zum Anliegen an einer nach oben gerichteten Reibfläche 56 auf dem Keillagerab- schnitt 25 der Querwand 24 vorgesehen. Durch eine Feder 60, die zwischen dem Sitz 40 auf dem Keil und einem am Druckglied 7 vorgesehenen Federsitz 61 unter vorgegebenem Druck steht, wird der Keil zum Anliegen an der gegenüberliegenden Reibplatte 48 des Zwischen trägers und am Lagerabschnitt 25 der Tasche 29 gebracht.
Der Zwischenträger 20 ist im Profil kastenförmig und weist eine obere Wand 65, eine untere Wand 66 und Seitenwände 67 und 67a auf. An jeder der gegenüberlie genden Seitenwände des Zwischenträgers befindet sich ein Paar von horizontal in Abstand angeordneten, vertikal verlaufenden Führungsansätzen 70, 71. Diese Ansätze sollen in erster Linie das Ende des Zwischenträ gers in der Aufnahmeöffnung 16 vermittels des Keiles 36 fixieren. Zu diesem Zweck überlappen die Ansätze 70 und 71 den Keil 36 in Längsrichtung des Seitenrah mens.
Jeder Ansatz 70 und 71 ist mit einer Führungsfläche 72 bzw. 73 versehen, die sich in einer gemeinsamen vertikalen Ebene parallel zur Längsrichtung des Zwi schenträgers 20 erstreckt und den jeweiligen Führungsflä chen 18, 18 der Flansche 17, 17 gegenübersteht. Die Führungsfläche 72 des Ansatzes 71 ist seitlich kürzer als die Führungsfläche 73 des Ansatzes 70. Die Führungsflä chen 72 und 73 sind so ausgebildet, dass sie mit den Führungsflächen<B>18,18</B> zusammenwirken können.
Zwischen jedem Paar von Ansätzen 70, 71 befindet sich eine vertikal verlaufende U-förmige Ausnehmung 74, die gegenüber den Führungsflächen 72 und 73 in horizontaler Richtung zurücksteht. Die Ausnehmung 74 ist vorwiegend durch die Reibplatte 48 des Zwischenträ gers bestimmt und so ausgebildet, dass sie den Teil des zugehörigen Keils aufnimmt, der die Keilspitze 45 und die vordere Wand 38 enthält. Darüber hinaus bestimmt die Ausdehnung 74 ein Paar gegenüberliegende, nach innen gerichtete vertikale Flächen 75 und 76, von denen die Fläche 75 in grösserem Abstand von der Längsachse des Seitenrahmens angeordnet ist als die Fläche 76. Diese Flächen grenzen mit Abstand an den Teil der Seiten wandglieder 37, 37a an, der unmittelbar in die vordere vertikale Wand 38 des Keiles 36 übergeht.
Jede Seitenwand 67 und 67a des Zwischenträgers begrenzt einen vertikal verlaufenden Hohlraum 80 gegenüber der Öffnung 32 zwischen den Ansätzen 70 und 71 zur Aufnahme der Reibplatte 48. Die L-förmige Reibplatte weist an ihrem einen Ende eine gebogene Lippe 82 auf, die so ausgebildet ist, dass sie an der vertikalen Fläche 75 anliegt. Die Lippe verläuft von der Achse des Zwischenträgers um einen vorgegebenen Abstand entfernt und bildet eine vertikale Endfläche 84, die in der vertikalen Ebene der Stirnfläche 72 liegt, um zusammen mit dieser an der Aussenseite des Seitenrah mens eine Gesamtführungsfläche zu bilden, deren seitli che Abmessung gleich derjenigen der Stirnfläche 73 ist.
Diese Bauart ergibt einen grösstmöglichen Flächenkon takt zwischen dem Zwischenträger und dem Seitenrah men; dieser verlängert im Endeffekt die Lebensdauer des Seitenrahmens dadurch, dass die zu Verschleiss führende Reibwirkung zwischen ihnen vermindert wird. Die Lippe 82 weist eine ebene Führungsfläche 86 auf, die nach innen zum Ansatz 70 hin gerichtet ist. Die Fläche 86 liegt demjenigen Teil der Endfläche des Keils mit Abstand gegenüber, der in der Ausnehmung 74 angeordnet ist. Damit wird gegebenenfalls eine Begrenzung der seitlichen Bewegung des Zwischenträgers gegenüber dem Seitenrah men bewerkstelligt.
Ferner weist der Seitenrahmen ein Anschlag- oder Überbrückungselement 95 auf, das in der Aufnahmeöff nung 16 angeordnet ist und an das Druckglied 7 unmittelbar angrenzt. Dieses Element verbindet die Seitenwände 23, 23a in baulicher Hinsicht und geht am oberen Ende in das Druckglied 7 über. Das Element 95 weist im horizontalen Querschnitt betrachtet, ein U förmiges Glied 96 auf, das nach aussen gebogene Stege hat, die seitlich verlaufende Rippen 97 und 98 bilden. Die letzteren gehen in die gegenüberliegenden seitlichen, einander zugekehrten Seitenflächen 30 und 30a der Säule über. Jede Rippe bildet zusammen mit der entsprechen den Seitenwand eine vertikale Fläche 99, die in die die Führungsflächen 18, 18 enthaltenden Ebene ausläuft.
Eine solche Bauart ermöglicht eine normale seitliche Bewegung des Zwischenträgers in der Aufnahmeöffnung des Seitenrahmens, wenn sich der Zwischenträger in seiner Betriebsstellung befindet.
Das U-förmige Glied 96 ragt in Längsrichtung des Seitenrahmens von der Säule nach dem Bereich zwischen den Seitenwänden 23 und 23a nach aussen, um einen vorgegebenen Abstand in die Aufnahmeöffnung 16 hinein; dieser Abstand ist jedoch geringer als die Tiefe der am Zwischenträger vorgesehenen U-förmigen Aus- nehmung 74. An die Fläche 99 jeder Rippe anschliessend bestimmt das Glied 96 äussere quer gerichtete Flächen <B>100</B> bzw. 101. Der horizontale Abstand zwischen den Flächen 100 und 101 ist kleiner als die äussere Querabmessung des Keils, gemessen zwischen den äusseren vertikalen Flächen 102 und 103 an den Seitengliedern 37 und 37a.
Das Element 95 steht also in vertikaler Richtung gesehen über den Teil des Keils vor, der sich innerhalb der Aufnahmeöffnung 16 befindet. Diese Bauart ermöglicht die normale vertikale Bewegung des Zwischenträgers in eine obere Stellung innerhalb der Aufnahmeöffnung, wie sie beispielsweise zum Heraus nehmen einer Feder der Gruppe 28 erforderlich ist. Zusätzlich verringert das Element 95 die Spannweite des Druckgliedes 7 über der Aufnahmeöffnung 16 und dies stärkt im Endeffekt den Seitenrahmen, indem das Druckglied 7 einen grösseren Widerstand gegen Säulen verbiegung verursacht.
Wie in Fig.5 und 6 dargestellt ist, weist das Überbrückungselement 95 eine nach unten gerichtete Fläche 105 auf, die so ausgebildet ist, dass an ihr eine an der vorderen Wand 38 des Keils 36 vorgesehene, nach oben gerichtete Fläche 106 anstehen kann. Durch dieses Anstehen wird der innerhalb der Tasche mögliche Gesamtbewegungsbereich des Keiles 36 nach oben hin begrenzt.
Um ein zufälliges Herausbewegen des Keils 36 aus der Aufnahmeöffnung 16 zu verhindern, ist zur Ergän zung des Elementes 95 in jeder Tasche 29 ein Paar von Seitenwandrippen 110, 110a vorgesehen. Jede dieser Rippen steht von ihrer zugehörigen Seitenwand 23 bzw. 23a nach innen ab und geht mit ihrem einen Ende in den unteren Teil des Überbrückungselementes 95 und mit ihrem anderen Ende in die hintere schräg abfallende Wand 24 der Säule 15 über. Die Rippen 110, 110a haben entsprechende nach unten gerichtete Flächen 112, 112a, an welchen die an den Seitengliedern 37, 37a des Keils vorgesehenen, nach oben gerichteten Flächen 114, 114a anstehen können.
Die Flächen 112, 112a liegen in einer Querebene, die vorn Überbrückungselement 95 aus schräg nach unten weggeneigt ist. Hierdurch wird ersichtlich ein Verkanten des Keils 36 in der Tasche verhindert. Die Sicherheit gegen ein Verkanten des Keils ist demnach auch in der oberen 'Grenzstellung seines Bewegungsbereiches aufrechterhalten. Zusätzlich verstär ken die Rippen 110, 110a die Keiltasche 29, wodurch weiter die Seitenwände der Säule 15 versteift werden. Dadurch wird auch der Seitenrahmen gegen Verbiegung verstärkt.
Fig. 7 und 8 zeigen schliesslich eine zusätzliche Rippe 120, welche dazu beiträgt, das Überbrückungselement 95 bei der Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Keils 36 zu unterstützen. Die Rippe 120 steht von der schräg abfallenden Wand 24 in der Mitte der Tasche 99 nach innen ab. Sie verläuft quer zur Säule 15 über einen Bereich, der kleiner ist als der Abstand zwischen den Seitenwänden 23, 23a, und weist eine nach unten gerichtete Fläche 121 auf, an welcher die nach oben gerichtete Fläche 122 des Keils anstehen kann.
Wie in Fig. 2, 3 und 5 gezeigt ist, wird der Keil 36 von der Feder 60 nach unten gegen die Flächen 47 und 56 gedrückt, wobei dies die normale Arbeitsstellung des Keils in der Tasche 29 und in der U-förmigen Ausnehmung 74 im Zwischenträger 20 ist. Bei normalen vertikalen Bewegungen des Zwischenträgers bleibt der Keil 36 in Anlage im unteren Teil seiner Tasche 99. Bei einer aussergewöhnlichen Aufwärts- und Längsbewegung des Zwischenträgers gegenüber dem Seitenrahmen kann der Keil 36 nach innen und oben gedrückt werden, bis er an den Sicherungsmitteln, d.h. entweder am Element 93 und den Rippen 110, 110a oder an der Rippe 120 ansteht.
Um die Montage oder Demontage von Seitenrahmen und Zwischenträger zu erleichtern, sind herkömmliche Mittel vorgesehen, um jeden der Keile in seiner zugeordneten Tasche etwas zu lockern und von der Reibplatte des Zwischenträgers abzuheben, wie dies etwa im USA-Patent 2 712 796 beschrieben ist. Es ist jedoch zu beachten, dass hier der Keil eine geringere Bewe gungsfreiheit in der allgemeinen Längsrichtung des Seitenrahmens besitzt als bei der vorgenannten bekannten Ausführung. In der völlig zurückgezogenen Stellung des Keils ragt derjenige Teil des Keils, der die Keilspitze 45 und die Vorderwand 38 enthält, noch etwas in die Aufnahmeöffnung 16 hinein, die ihrerseits durch die einander gegenüberstehenden Seitenwände der Säulen 15 bestimmt ist.
Unterhalb der Keilspitze 45 entsteht somit gemäss Fig. 2, 6 und 7 ein verbreiterter Eintrittsabschnitt 130 der Aufnahmeöffnung 16, durch welchen der Endteil des Zwischenträgers 20 während der Montage des Fahrzeug-Untergestells eingeführt werden kann. Sobald die Ausnehmung 74 und die Führungsansätze 70 und 71 des Zwischenträgers 20 in der Aufnahmeöffnung 16 gegenüber dem zurückgezogenen Keil ausgerichtet sind, wird der Zwischenträger angehoben, um den Einbau der Federgruppe 28 zu ermöglichen.
In dieser Stellung liegen die Zusatzflächen 75 und 76 beidseits des Keils 36 und begrenzen dadurch die seitliche Bewegung des Zwischen trägers 20 gegenüber dem Seitenrahmen 5.
Aus vorstehendem ist ersichtlich, dass der Zwischen träger frei im Seitenrahmen bewegt werden kann, wenn er sich im verbreiterten Eintrittsabschnitt 130 der Aufnahmeöffnung 16 befindet. Wenn sich der Zwischen träger in seiner normalen Betriebsstellung befindet, wird seine seitliche Bewegung hingegen durch das Anstehen seiner vertikalen Flächen 76 und 86 an den Wandgliedern 37 und 37a des Keils begrenzt. Die Aufwärtsbewegung des Zwischenträgers erfährt eine Begrenzung durch das Druckglied 7, während die maximale Abwärtsbewegung des Zwischenträgers durch die Raumhöhe der Feder gruppe 28 gegeben ist.
Bewegungen des Zwischenträgers in Längsrichtung des Seitenrahmens werden von den beweglichen Reibkeilen 36 aufgenommen, wobei im Grenzfall die Führungsflächen 72, 73 und 84 des Zwischenträgers direkt an den Führungsflächen - 18, 18 der Seitenrahmen anstehen. Die vollständige Führung und Halterung des Zwischenträgers im Seitenrahmen ist dadurch gewährleistet.