Schienenfahrzeug-Drehgestell mit Gelenkrahmen und Träger
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug-Drehgestell mit Gelenkrahmen und Träger.
Bei Gelenkrahmen ergeben sich beim Befestigen von Teilen, insbesondere der Bremsteile, wie beispielsweise Scheibenbremszangen, Fixpunkte für Bremshebel, Bremszylinder und Bremshängeeisen Schwierigkeiten infolge der verschiedenen Relativbewegungen der Drehgestell-Rahmenteile. Für einen guten Wagenlauf und eine gleichmässige Bremswirkung an allen Rädern ist es ausserdem wichtig, dass die Radaufstandkräfte durch die Deformationen des Drehgestells möglichst wenig beeinflusst werden. Diese gleichmässige Verteilung der Radkräfte darf aber auch nicht durch ungleichmässige Krafteinleitungen der Bremsaggregate oder durch die versteifende Wirkung eines zusätzlichen Bremsträger rahmens nachteilig beeinflusst werden.
Um derartige Schwierigkeiten zu umgehen, ist das erfindungsgemässe Drehgestell dadurch gekennzeichnet, dass der Träger zwei, mit ihren Enden gelenkig mit den Längsträgern des Gelenkrahmens verbundene Querträger aufweist, wobei die Querträger derart verdreh- und biegesteif sind, dass sie durch auftretende Momente und Kräfte nur unmerklich deformiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Grundriss eines Drehgestells mit einem Bremsträger und
Fig. 2 ein perspektivisches Schema dieser Teile mit ihren Bewegungsmöglichkeiten.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehgestell wird gebildet aus einem Längsträger 1, einem damit fest verbundenen Mittelträger 3 und einem mit dem letzteren - durch das Drehgestell-Gelenk 5 - verbundenen zweiten Längsträger 7. An den Enden der Längsträger 1 und 7 befinden sich die Achsbüchsen 9 mit den aus Rädern 11, Achswellen 13 und Bremsscheiben 14 gebildeten Radsätzen.
Der Bremsträger besteht aus zwei Querträgern 15, welche mittels Gelenkstellen 17 an den Längsträgern 1 und 7 des Drehgestellrahmens befestigt sind und die untereinander durch eine Momentenstütze 19 verbunden sind. An den Querträgern 15 befinden sich Bremsbackenhalter 21, an welchen die Scheibenbremszangen (nicht dargestellt) aufgehängt werden.
Die Querträger 15 des Bremsträgers sind bezüglich Torsion und Biegung so stark dimensioniert, dass sie unter Einfluss der auftretenden Kräfte keine nachteiligen, insbesondere bleibende Deformationen erleiden.
Die Momentenstütze 19 ist bezüglich Biegung ebenfalls so steif ausgeführt, dass jeder der Querträger 15 sich als Ganzes nicht merklich drehen kann. Bezüglich Torsion ist die Momentenstütze 19 jedoch sehr nachgiebig ausgeführt. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass für die Querträger 15 ein geschlossenes und für die Momentenstütze 19 ein offenes Querschnittsprofil verwendet wird.
Die dadurch mögliche Verschränkung des Drehgestellrahmens und des Bremsträgers ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Bei einer Ausscherung der beiden Längsträger 1 des Drehgestells gegeneinander um die Winkelsumme (a + ss), beispielsweise bei der Durchfahrt durch einen übergangsbogen oder bei einer Gleisunregelmässigkeit, werden die Querträger 15 des Bremsträgers um die Winkelsumme (r + < 3) gegeneinander ausgeschert. Die Reaktionskräfte, die durch diese Ausscherung auftreten, bleiben aber infolge der Drehweichheit der Momentenstütze 19 unwesentlich. Treten nun Bremskräfte B auf, so werden Drehmomente M erzeugt, welche jeden Querträger 15 als Ganzes zu verdrehen versuchen.
Dank der Dreh- und Biegesteifheit der Querträger 15 und der Biegesteifheit der Momentenstütze 19 bewirken die Kräfte B keine weiteren, wesentlichen Deformationen des Bremsträgers und die Kräfte D wirken gleichmässig als Reaktionen über die Drehgestell Längsträger 1 und 7 und die Achsbüchsen auf die einzelnen Räder.
Die beschriebenen Massnahmen bewirken, dass der Bremsträger den Drehgestellrahmen in seiner Anpassungsfähigkeit bei Schienenverwindungen nicht wesent lich einschränkt und nicht versteift, selber jedoch die Bremsmomente aufnehmen kann, ohne in unzulässigem Masse deformiert zu werden.
Die Gelenkstellen 17, durch welche der Bremsträger mit den beiden Längsträgern 1 und 7 des Drehgestellrahmens verbunden ist, sind zweckmässigerweise so auszubilden, dass die Kräfte D keine Momente um die Längsachsen der Längsträger 1 und 7 bewirken, d. h.
so, dass die Lagerkräfte mit ihrer Wirkungslinie durch die Achsen der Längsträger 1 und 7 gehen. Dies wird erreicht, indem die Gelenkstelle 17 in die Längsträgerachse gelegt wird.
Rail vehicle bogie with articulated frame and carrier
The present invention relates to a rail vehicle bogie with an articulated frame and carrier.
In articulated frames, difficulties arise when fastening parts, in particular the brake parts, such as disc brake calipers, fixed points for brake levers, brake cylinders and brake suspension irons due to the various relative movements of the bogie frame parts. For good running of the wagon and an even braking effect on all wheels, it is also important that the wheel contact forces are influenced as little as possible by the deformation of the bogie. However, this even distribution of the wheel forces must not be adversely affected by the uneven introduction of forces by the brake units or by the stiffening effect of an additional brake carrier frame.
In order to avoid such difficulties, the bogie according to the invention is characterized in that the carrier has two cross members articulated with their ends to the longitudinal members of the articulated frame, the cross members being torsion and bending resistant so that they can only be imperceptibly caused by moments and forces occurring be deformed.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to figures. Show it:
Fig. 1 shows the plan of a bogie with a brake carrier and
2 shows a perspective diagram of these parts with their possibilities of movement.
The bogie shown in FIGS. 1 and 2 is formed from a longitudinal beam 1, a central beam 3 firmly connected to it and a second longitudinal beam 7 connected to the latter - by the bogie joint 5 - located at the ends of the longitudinal beams 1 and 7 the axle bushes 9 with the wheel sets formed from wheels 11, axle shafts 13 and brake disks 14.
The brake carrier consists of two cross members 15 which are fastened to the longitudinal members 1 and 7 of the bogie frame by means of hinge points 17 and which are connected to one another by a torque support 19. On the cross members 15 there are brake shoe holders 21 on which the disc brake calipers (not shown) are suspended.
The cross members 15 of the brake carrier are dimensioned so strongly with regard to torsion and bending that they do not suffer any disadvantageous, in particular permanent deformations under the influence of the forces that occur.
The moment support 19 is also made so rigid with regard to bending that each of the cross members 15 cannot noticeably rotate as a whole. With regard to torsion, however, the torque support 19 is designed to be very flexible. This can in particular be achieved in that a closed cross-sectional profile is used for the cross member 15 and an open cross-sectional profile is used for the moment support 19.
The interlacing of the bogie frame and the brake carrier that is possible as a result is shown schematically in FIG. If the two longitudinal members 1 of the bogie swerve against each other by the sum of the angles (a + ss), for example when passing through a transition curve or in the case of a track irregularity, the cross members 15 of the brake carrier are swept away from each other by the sum of the angles (r + <3). The reaction forces that occur as a result of this deflection, however, remain insignificant due to the rotational flexibility of the torque support 19. If braking forces B now occur, torques M are generated which try to twist each cross member 15 as a whole.
Thanks to the torsional and flexural rigidity of the cross members 15 and the flexural rigidity of the torque bracket 19, the forces B do not cause any further significant deformations of the brake carrier and the forces D act equally as reactions via the bogie longitudinal members 1 and 7 and the axle sleeves on the individual wheels.
The measures described have the effect that the brake carrier does not restrict the bogie frame in its adaptability in the case of twisted rails and does not stiffen it, but can absorb the braking torque itself without being deformed to an inadmissible degree.
The hinge points 17 through which the brake carrier is connected to the two longitudinal members 1 and 7 of the bogie frame are expediently designed so that the forces D do not cause any moments about the longitudinal axes of the longitudinal members 1 and 7, i.e. H.
so that the bearing forces go with their line of action through the axes of the longitudinal members 1 and 7. This is achieved by placing the hinge point 17 in the longitudinal beam axis.