CH509184A

CH509184A - Elastische Achslagerführung für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: CH509184A
Application number: CH939670A
Authority: CH
Inventors: Dickert Georg
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1970-06-19
Publication date: 1971-06-30

Description

Elastische Achslagerführung für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine elastische Achslagerführung für Schienenfahrzeuge bei der der Fahrgestellbzw. Drehgestellrahmen über eine in allen drei Raumrichtungen elastische Abstützung am Achslager abgestützt ist.

Um einen guten Fahrkomfort und geringen Verschleiss der Spurkränze zu erhalten, werden im Schienenfahrzeugbau die Achslagerführungen elastisch ausgeführt, und zwar in Richtung der Lastaufnahme (verti- kal), in Richtung der Zug- und Bremskräfte (horizontallängs) und in Richtung der Achslagerquerkräfte (horizontal-quer).

Bei einer derartigen bekannten Achslagerführung bei der das Achslager zu seinen Seiten auf von ihm abstehenden Konsolen elastische Abstützungen trägt, die an der Unterseite des Fahrgestellrahmens ein Widerlager haben, besteht die Abstützung aus einem, aus mehreren aufeinander sitzenden Gummiringen zusammengesetzten Ringblock, der zur Aufnahme der ver tikalen Achsschwingungen einerends auf der Konsole abgestützt ist und andernends den Fahrgestellrahmen trägt und einer hohlzylindrischen Gummipackung zur Aufnahme der horizontalen Achsschwingungen, die zwischen vertikalen Führungen der Konsole des Achslagerhäuses und des Fahrgestellrahmens geführt sitzt und im Innern des Ringblockes angeordnet ist.

Für die vertikale Führung der zylindrischen Gummipackung ist eine Führungshülse mit einem Reibbelag vorgesehen, auf dem eine die Gummipackung umschliessende Führungshülse bei vertikaler Achsschwingung gleitet. Diese Achslagerführung ist sehr aufwendig. Ausserdem besitzt sie in horizontaler Richtung für die Quer- und die Längskräfte die gleichen elastischen Eigenschaften bzw. Federkonstanten, was sich gemäss den neuesten Untersuchungen als nachteilig erwiesen hat. Man ist nämlich zur Erkenntnis gelangt, dass für schnell- und schnellfahrende Schienenfahrzeuge die Achslagerführung nicht nur in vertikaler und horizontaler Richtung, sondern auch in Quer- und Längsrichtung ein eigenes elastisches Verhalten aufweisen muss.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Achslagerführung für Schienenfahrzeuge zu schaffen, die in den drei Raumrichtungen, vertikal, quer und längs je ein eingenes vorbestimmbares elastisches Verhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine gegenüber der Querfederung des Radsatzes grosse Längsfederung durch mindestens einen bei Querschwingung auf Druck und bei Längsschwingung auf Schub beanspruchten elastischen Verbindungsblock aus Gummi oder Kunststoff herbeigeführt wird, der zwei parallele Seitenflächen aufweist, von denen die eine an einer senkrechten mit der Wagenlängsachse einen spitzen Winkel bildenden oder parallelen Fläche des Achslagers und die andere an einer mit dieser Achslagerfläche parallelen Fläche des Fahrgestell- bzw.

Drehgestellrahmens befestigt ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Achslagerführung mit gabelförmigen Achslagerarmen im Aufriss,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Grundriss,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Achslagerführung mit gabelförmigen Achshalterarmen im Aufriss und
Fig. 4 das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 im Grundriss.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Drehgestellrahmen eines weiter nicht dargestellten Drehgestells für Schienenfahrzeuge bezeichnet. Der Drehgestellrahmen 1 ist zweckmässigerweise als viereckiger geschlossener Rahmen ausgebildet der sowohl in bezug auf die Querachse als auch in bezug auf die Längsachse symmetrisch aufgebaut ist. In der Nähe jeder Ecke stützt er sich über je eine elastische Abstützung auf einem Achslager 2 eines Radsatzes 3 ab. Das Achslager 2 besitzt zu diesem Zweck ein Achslagergehäuse 2.1 mit horizontal in Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten von ihm abstehenden Achslagerarmen 2.2, 2.3, die im Grundriss als sich gegen aussen zur Wagenlängsachse im spitzen Anstellwinkel rj öffnende Gabeln ausgebildet sind.

Zwischen die beiden Gabelzinken 2,21, 2.22 bzw. 2,31, 2.32 der Achslagerarme 2.2, 2.3 ist je ein am Drehgestellrahmen 1 befestigter Achshalterarm 4 bzw. 5 eingeführt. Der Achshalterarm 4 bzw. 5 besitzt im Bereich des Achslagerarmes 2.2 bzw. 2.3 einen keilförmigen Querschnitt, derart, dass die sich gegenüberliegenden Flächen des Achshalterarmes 4 bzw.

5 und des Achslagerarmes 2.2 bzw. 2.3 parallel sind.

Die zwei sich gegenüberliegenden parallelen Flächen sind mittels eines als elastischer Verbindungsblock 6 dienenden Gummielementes mit zwei parallelen Seitenflächen 6.1 miteinander verbunden. Das Gummielement 6 kann einerseits direkt am Achshalterarm 4 bzw. 5 und anderseits an einer Metallplatte 7 aufvulkanisiert sein, welche mittels Schrauben 8 an der entsprechenden Gabelzinke 2.21 bzw. 2.22 bzw. 2.31 bzw.

2.32 befestigt ist. Zwischen dem Drehgestellrahmen 1 und dem Achslagergehäuse 2.1 ist ferner eine als Primärfederung wirkende Stahlfeder 9 mit vertikaler, durch die Lagerachse 2.4 gehender Wirkungslinie 9.1 eingesetzt.

Die Vertikalfederung des Schienenfahrzeuges wird durch die Stahlfeder 9 übernommen. Dabei wirken die Gummielemente 6, die bei der Vertikalfederung auf Schub beansprucht werden, als Zusatzfederung. Zur Federung und Führung des Radsatzes 3 in horizontaler Richtung dienen die Gummielemente 6, welche in Längsrichtung auf Schub und in Querrichtung auf Druck beansprucht werden. Die Längs- und Querfederung des Radsatzes 3 wird auch zusätzlich durch die Stahlfeder 9, infolge ihrer Flexicoilwirkung, beeinflusst. Durch die gewählte Anordnung der Gummielemente 6 wird erreicht, dass die Längsfederung des Radsatzes 3 einem mehrfachen der Querfederung entspricht, wodurch eine wesentliche Verbesserung des Fahrkomfortes und eine Verringerung des Verschlei sses der Spurkränze bei schnellfahrenden Schienenfahrzeugen herbeigeführt wird.

Durch entsprechende Vorspannung der Gummielemente 6 wird verhindert, dass sich diese, insbesondere infolge der Querfederung, lösen. Das Spiel zwischen dem Achslager 2 und den Achshalterarmen 4 und 5 kann nach Belieben, je nach Einstellung des Radsatzes 3 in den Kurven, begrenzt werden. Der Anstellwinkel a beeinflusst die Federkonstante der Längsfederung.

Dieser Anstellwinkel a kann je nach Bedarf vorbestimmt sein. Insbesondere können die Gummielemente 6 auch parallel zur Längsrichtung angeordnet sein, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 vorgesehen ist.

In den Fig. 3 und 4 ist mit 1 wieder der Drehgestellrahmen und mit 3 ein Radsatz bezeichnet. Das hier mit 10 bezeichnete Achslager besitzt ein Achslagergehäuse 10.1 mit horizontalen in Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten von ihm abstehenden im Grundriss und Aufriss rechteckförmigen Achslagerarmen 10.2 10.3. Dafür weisen die hier mit 11 und 12 bezeichneten am Drehgestellrahmen 1 befestigten Achshaltearm im Bereich des entsprechenden Achslagerarmes 10.2 bzw. 10.3 einen gabelförmigen Querschnitt auf. Die je zwischen einer Gabelzinke 11.1 bzw. 11.2 bzw. 12.1 bzw. 12.2 und dem entsprechenden Achslagerarm 10.2 bzw. 10.3 angeordneten als elastische Verbindungsblöcke 13 dienenden Gummielemente mit zwei parallelen Seitenflächen 13.1, besitzen hier einen trapezförmigen Grundriss, der natürlich ohne weiteres auch rechteckförmig ausgeführt werden könnte.

Mit 9 ist wieder die zwischen das Achslagergehäuse 10.1 und den Drehgestellrahmen 1 in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 eingesetzte Stahlfeder zur Vertikalfederung des Schienenfahrzeuges bezeichnet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele. Die Gummielemente 6 bzw. 13 können z. B. durch ähnliche Eigenschaften aufweisende Elemente aus elastischem Kunststoff ersetzt werden. Ferner ist es möglich, die Stalhlfeder 9 durch andere bekannte Federelemente zu ersetzen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Elastische Achslagerführung für Schienenfahrzeuge, bei der der Fahrgestell- bzw. Drehgestellrahmen über eine in allen drei Raumrichtungen elastische Abstützung am Achslager des Radsatzes abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber der Querfederung des Radsatzes (3) grosse Längsfederung durch mindestens einen bei Querschwingung auf Druck und bei Längsschwingung auf Schub beanspruchten elastischen Verbindungsblock (6 bzw. 13) aus Gummi oder Kunststoff herbeigeführt wird, der zwei parallele Sei tenflächen (6.1 bzw. 13.1) aufweist, von denen die eine an einer senkrechten, mit der Wagenlängsachse einen spitzen Winkel bildenden oder parallelen Fläche (2.21 bzw. 10.2) des Achslagers (2 bzw. 10), und die andere an einer mit dieser Achslagerfläche (2.21 bzw.

10.2) parallelen Fläche (4 bzw. 11.1) des Fahrgestellbzw. Drehgestellrahmens (1) befestigt ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Elastische Achslagerführung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslager (2) ein Achslagergehäuse (2.1) mit in Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten von ihm abstehenden Achslagerarmen (2.2, 2.3) aufweist, die im Grundriss gesehen als Gabeln ausgebildet sind, in die, am Drehgestellrahmen (1) befestigte Achshalterarme (4 bzw. 5) eingeführt sind, wobei zwischen jedem Gabelzinken (2.21 bzw. 2.22 bzw. 2.31 bzw. 2.32) und der gegenüberliegenden Fläche eines Achshalterarmes (4 bzw. 5) je ein elastischer Verbindungsblock (6) befestigt ist.

2. Elastische Achsiagerführung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslager (10) ein Achslagergehäuse (10.1) mit in Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten von ihm abstehenden Achslagerarmen (10.2, 10.3) aufweist, die zwischen die Gabelzinken (11.1 bzw. 11.2 bzw. 12.1 bzw. 12.2) von am Drehgestellrahmen (1) befestigten im Bereich der Achslagerarme (10.2 bzw. 10.3) als Gabeln ausgebildete Achshalterarmen (11 bzw. 12) eingeführt sind, wobei zwischen jedem Gabelzinken (11.1 bzw. 11.2 bzw. 12.1 bzw. 12.2) und der gegenüberliegenden Fläche eines Achslagerarmes (10.2 bzw. 10.3) je ein elastischer Verbindungsblock (13) befestigt ist.

3. Elastische Achslagerführung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich gegen aussen in zur Wagenlängsachse spitzen Winkeln (a) öffnende Gabeln (2.21, 2.22 bzw. 2.31, 2.32 bzw. 11.1, 11.2 bzw. 12.1, 12.2) vorgesehen sind und die zwischen die Gabelzinken eingeführten Arme (4, 5 bzw. 10.2, 10.3) mit gleichem Anzugswinkel (a) keilförmig ausgebildet sind.

4. Elastische Achslagerführung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Vertikalfederung zu dem dabei auf Schub beanspruchten elastischen Verbindungsblock (6 bzw. 13) zusätzlich und als Primärfederung, zwischen dem Drehgestellrahmen (1) und dem Achslagergehäuse (2.1 bzw. 10.1) eine Feder (9) mit vertikaler durch die Lagerachse (2.4) gehender Wirkungslinie (9.1) vorgesehen ist.