CH652669A5

CH652669A5 - CAR BOX SUPPORT WITH ADJUSTABLE CROSS-SUSPENSION FOR ROTARY RAIL RAIL VEHICLES.

Info

Publication number: CH652669A5
Application number: CH714981A
Authority: CH
Inventors: Eeuwijk Willy Dipl-Ing Van
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1985-11-29
Also published as: DE3231466A1; DE3231466C2; ES517179A0; ES8400063A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wagenkastenabstützung mit einstellbarer Querfederung für Drehgestell-Schienenfahrzeuge, insbesondere für solche mit drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion, wobei die Last des Wagenkastens, unter Verwendung von allseitig auslenkbaren Federelementen, elastisch und um eine vertikale Achse drehbar, auf die Drehgestelle übertragen wird. Solche Wagerikastenabstützungen dienen dazu, die auf Wagenkörper und Drehgestell wirkenden Kräfte elastisch aufzunehmen, so dass der erforderliche Reisekomfort gewährleistet ist und die Beanspruchung des Wagenmaterials durch die Spurführungskräfte zwischen Rad und Schiene innerhalb der zulässigen Grenzen gehalten wird. The invention relates to a car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles, especially for those with pivot and cradle-free construction, the load of the car body, using spring elements that can be deflected on all sides, is transferred elastically and rotatable about a vertical axis to the bogies. Such carriage box supports are used to absorb the forces acting on the carriage body and bogie elastically, so that the necessary travel comfort is guaranteed and the stress on the carriage material by the guidance forces between wheel and rail is kept within the permissible limits.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei Drehgestell-Schienenfahrzeugen ein kleines Rückstellmoment beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten und Drehgestell vorteilhaft ist. Daraus ergibt sich nämlich eine Verringerung der Spurführungskräfte und des Spurkranzverschleisses, was sowohl die Fahrgeräusche reduziert als auch die Entgleisungssicherheit erhöht. The invention is based on the knowledge that in bogie rail vehicles a small restoring moment is advantageous when the body and bogie are mutually unscrewed. This results in a reduction in the guidance forces and wear on the wheel flange, which both reduces driving noise and increases safety against derailment.

Bei Wagenkastenabstützungen moderner Bauart — insbesondere drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion — ist das Rückstellmoment bei Bogenfahrt im wesentlichen durch die Längsfederung bestimmt, da die den Wagenkasten abstützenden, allseitig auslenkbaren Federelemente auf der Längsseite des Drehgestelles, im Bereiche seiner vertikalen Quermittelebene, angeordnet sind und beim Einfahren in einen Gleisbogen in Wagenlängsrichtung eine Relativbewegung ausführen. Ein kleines Rückstellmoment bedingt deshalb eine relativ weiche Längsfederung der Wagenkastenabstützung. Andererseits bestehen Anforderungen an die Wagenkastenquerfederung bei insbesondere überkritischem Wagenlauf. Um dabei nämlich den geforderten Fahrkomfort zu gewährleisten, sollte die Quereigenfre-quenz der Wagenkastenabstützung in der Grössenordnung von etwa 0,7 bis 0,9 Hz entsprechend einer Pendellänge von etwa 500 mm liegen, die Querfederung also härter sein, als die, aufgrund des vorgenannten kleinen Rückstellmomentes, bevorzugt weich ausgelegte Längsfederung. In the case of car body supports of a modern design - in particular pivot-free and cradle-free design - the restoring moment when traveling through bends is essentially determined by the longitudinal suspension, since the spring elements which support the car body and can be deflected on all sides are arranged on the long side of the bogie, in the area of its vertical transverse median plane, and when retracting Execute a relative movement in a track curve in the longitudinal direction of the wagon. A small restoring moment therefore requires a relatively soft longitudinal suspension of the body support. On the other hand, there are demands on the transverse suspension of the car body, especially when the car runs supercritically. In order to ensure the required driving comfort, the transverse natural frequency of the body support should be in the order of magnitude of approximately 0.7 to 0.9 Hz corresponding to a pendulum length of approximately 500 mm, i.e. the transverse suspension should be harder than that due to the aforementioned small restoring moment, preferably soft longitudinal suspension.

Es sind denn auch bereits Wagenkastenabstützungen bekannt, die bei gleichbleibenden vertikalen Federkonstanten, in den Horizontalrichtungen unterschiedliche Federkonstanten aufweisen und dadurch, z.B. bei welcher Längsfederung eine härtere Querfederung ermöglichen. There are already known car body supports which have different spring constants in the horizontal directions while the vertical spring constants remain the same and thereby, e.g. which longitudinal suspension enables a harder transverse suspension.

Bei den in den DE-GM Nr. 1 956 127 und Nr. 1 956 128 beschriebenen Wagenkastenabstützung wird der Umstand ausgenützt, dass für die seitliche Elastizität von Schraubenfedern neben der Federlänge auch die Einspannung der Federenden von Bedeutung ist. An den abstützenden Schraubenfedern zwischen Wagenkastenuntergestell und Drehgestellrahmen sind deshalb im oberen Bereiche Gummielemente montiert, welche durch ihre geometrische Ausbildung eine Neigbarkeit der Federteller nur in der Richtung senkrecht zur Zylinderachse erlauben. Mit dieser richtungsabhängigen Nichtparallelführung mindestens eines Endes der Schraubenfedern auf einer elastischen Unterlage lassen sich, in den Horizontalrichtungen, z.B. in Drehgestellängs-und in Drehgestellquerrichtung unterschiedliche Federkonstanten erzielen, so dass auch eine unterschiedliche Auslegung der Wagenkastenabstützung bezüglich des Ausdrehwiderstandes und der Querfederung möglich ist. Nachteilig bei der Verwendung von solchen auf Kompression beanspruchten Gummielementen als Neigungsflächen für die Federenden bzw. Federteller ist deren dynamische Verhärtung und das Setzen dieser Elemente. Weiter hat sich als Mangel erwiesen, dass mit der Nichtparallelführung mindestens eines Endes der Schraubenfedern deren seitliche Elastizität nur in beschränktem und oft nicht in wünschbarem Masse an vorliegende Verhältnisse angepasst werden kann. In the car body supports described in DE-GM No. 1 956 127 and No. 1 956 128, use is made of the fact that in addition to the spring length, the clamping of the spring ends is also important for the lateral elasticity of coil springs. On the supporting coil springs between the body of the car body and the bogie frame, rubber elements are therefore mounted in the upper areas, which due to their geometric design only allow the spring plate to be tilted in the direction perpendicular to the cylinder axis. With this direction-dependent non-parallel guidance of at least one end of the coil springs on an elastic base, in the horizontal directions, e.g. achieve different spring constants in the longitudinal direction of the bogie and in the transverse direction of the bogie, so that a different design of the car body support with regard to the turning resistance and the transverse suspension is also possible. A disadvantage of the use of such rubber elements that are subjected to compression as inclination surfaces for the spring ends or spring plates is their dynamic hardening and the setting of these elements. Furthermore, it has proven to be a defect that with the non-parallel guidance of at least one end of the coil springs, their lateral elasticity can only be adapted to existing conditions to a limited and often not desirable extent.

Im weiteren ist gemäss der DE-AS Nr. 3 261 734 eine Wagenkastenabstützung für Drehgestell-Schienenfahrzeuge bekannt, bei welcher der Wagenkasten über Gleitschuhe in kreisbogenförmigen Laufbahnsegmenten und seitlich elastischen Stützfedern direkt auf den Achslagern abgestützt ist. Zusätzlich sind zwischen dem die Achslager steuernden Führungsrahmen und dem die Laufbahnsegmente verbindenden Schwenkrahmen horizonal verlaufende Längs- und Querlenker angebracht, die federnd ausgebildet sind, und die zusammen mit der Seitenelastizität der die Laufbahnsegmente tragenden Stützfedern, Wagenkasten und Drehgestelle in Längs- und Querrichtung gegeneinander abfedern. Obwohl mit solchen elastischen Lenkern die Federungen in Längs- und Querrichtung, unabhängig voneinander, beliebig wählbar sind, besteht keine Möglichkeit, damit Furthermore, according to DE-AS No. 3 261 734, a car body support for bogie rail vehicles is known, in which the car body is supported directly on the axle bearings via sliding blocks in circular arc-shaped track segments and laterally elastic support springs. In addition, between the guide frame controlling the axle bearing and the swivel frame connecting the track segments, horizontal longitudinal and transverse links are attached, which are designed to be resilient, and which, together with the side elasticity of the support springs, carriage bodies and bogies, support each other in the longitudinal and transverse directions. Although with such elastic handlebars, the suspensions in the longitudinal and transverse directions can be selected as desired, independently of one another, there is no possibility of this

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der Forderung nach reduziertem Ausdrehwiderstand zu entsprechen. Die elastischen Längs- und Querlenker sind nämlich paarweise und aussenmittig beidseits der Drehgestellängs- bzw. der Drehgestellquermittelebene angeordnet, wodurch Führungsund Schwenkrahmen hinsichtlich ihrem gegenseitigen Ausdrehen um eine Vertikalachse relativ starr miteinander verbunden sind. Die Ausdrehung zwischen Wagenkasten und Drehgestell wird denn auch durch in kreisförmigen Laufbahnsegmenten abgestützte Gleitschuhe ermöglicht. Bei dieser Wagenkastenabstützung muss demnach, je nach den Reibverhältnissen, mit unterschiedlichen und relativ grossen Ausdrehwiderständen gerechnet werden. Ausserdem zeigt sie alle Nachteile, die sich aus der Verwendung verschiebbarer und allenfalls ölgeschmierter Reib- und Gleitstücke ergeben. to meet the requirement for reduced turning resistance. The elastic trailing arms and wishbones are in fact arranged in pairs and on the outside on both sides of the bogie longitudinal or bogie transverse center plane, so that the guide and swivel frames are relatively rigidly connected to one another with respect to their mutual turning out about a vertical axis. The turning between the car body and the bogie is made possible by sliding shoes supported in circular track segments. With this car body support, different and relatively large turning resistances must be expected, depending on the friction conditions. In addition, it shows all the disadvantages that result from the use of sliding and possibly oil-lubricated friction and sliding pieces.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. The invention seeks to remedy this.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist stellt sich damit die Aufgabe, eine verschleissfreie und wenig aufwendige Wagenkastenabstützung für Drehgestell-Schienen-fahrzeuge — insbesondere für solche mit drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion — zu schaffen, die beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten und Drehgestell ein möglichst kleines Rückstellmoment aufweist, und deren Federung in horizontaler Querrichtung beliebig härter wählbar ist als die Längsfederung. The invention, as characterized in the claims, therefore has the task of creating a wear-free and inexpensive car body support for bogie rail vehicles - in particular for those with a pivot-free and cradle-free construction - which when mutually unscrewing the car body and bogie has a restoring torque which is as small as possible, and the suspension of which in the horizontal transverse direction can be selected as harder as the longitudinal suspension.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst. The object is achieved by the invention characterized in the claims.

Durch diese Massnahme wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird darüber hinaus eine Wagenkastenabstützung geschaffen, die folgende Vorteile bietet: This measure not only advantageously achieves the object on which the invention is based, but also creates a car body support which offers the following advantages:

Der Forderung nach einer angepassten Querfederung und weicher Längsfederung kann in idealer Weise entsprochen werden, weil hiefür zwei unabhängige Bauteile nämlich das Druck-Zugfederelement bzw. die Schraubenfedern, beide zwischen Wagenkasten und Drehgestell angeordnet, zur Verfügung stehen. Aufgrund dieser bauelementmässigen Aufteilung besteht die Möglichkeit, die Wagenkastenabstützung auf unterschiedliche Betriebsverhältnisse abzustimmen oder diesbezüglich gar zu optimieren. Mit solchen Elastizitätsabstimmungen wird der Fahrkomfort verbessert und die Beanspruchung des Wagenmaterials vermindert. The requirement for an adapted transverse suspension and soft longitudinal suspension can be met in an ideal way, because two independent components, namely the compression spring element or the coil springs, both between the car body and the bogie, are available. Due to this component-based division, there is the possibility of adapting the body support to different operating conditions or even optimizing it in this regard. With such elasticity adjustments, the driving comfort is improved and the stress on the car material is reduced.

Auch ist die Wagenkastenabstützung in horizontaler Querrichtung im wesentlichen durch das Druck-Zugfederelement bestimmt, so dass durch entsprechende Wahl seiner internen Feder, die leicht austauschbar eingebaut ist, die seitliche Abfederung beliebig hart und mit z.B. progressiver Kennlinie erfolgen kann. Überdies ist die Vorspannung des Druck-Zugfederelementes mittels einer Spannmutter leicht änderbar, so dass die Querfederung hinsichtlich unterschiedlicher oder geänderter Betriebsverhältnisse ein- bzw. nachgestellt werden kann was den Unterhalt erleichtert. The car body support in the horizontal transverse direction is essentially determined by the compression-tension spring element, so that by appropriate choice of its internal spring, which is easily exchangeable, the lateral suspension is arbitrarily hard and with e.g. progressive characteristic can take place. In addition, the pretension of the compression-tension spring element can be easily changed by means of a clamping nut, so that the transverse suspension can be adjusted or adjusted with regard to different or changed operating conditions, which makes maintenance easier.

Da die erfindungsgemässe Abstützung des Wagenkastens mittels allseitig auslenkbaren Federelementen erfolgt, die beider-ends an einem der gegenseitig abgefederten Teile, dem Wagenkasten bzw. dem Drehgestell starr befestigt sind, entfallen Reib-und Gleitstücke die verschiebbar und allenfalls ölgeschmiert geführt sind, so dass eine verschleissfreie Funktion gewährleistet ist. Aus der Einfachheit dieser Konstruktion und dem Fortfall des mit Gleitstücken verbundenen Unterhaltsaufwandes ergibt sich eine erhöhte Wartungsfreundlichkeit und eine verbesserte Störsicherheit. Im weitern ist das Druck-Zugfederelement so gestaltet, dass seine interne Feder, unabhängig von der Auslenkung des Wagenkastens relativ zu den Drehgestellen durch formschlüssige Einwirkung der Kolbenstange, stets auf Druck beansprucht wird. Solche Federelemente gewährleisten verbesserte Kennwerte hinsichtlich Zuverlässigkeit und Sicherheit und sind — im Falle von geführten Schraubenfedern — selbst bei Bruch noch funktionsfähig. Vorteilhaft hat sich auch erwiesen, Since the support of the car body according to the invention takes place by means of spring elements which can be deflected on all sides and which are rigidly fastened at both ends to one of the mutually sprung parts, the car body or the bogie, there is no need for friction and sliding pieces which are displaceable and, if need be, oil-lubricated, so that they are wear-free Function is guaranteed. The simplicity of this construction and the elimination of the maintenance expenditure associated with sliders results in increased ease of maintenance and improved interference immunity. Furthermore, the compression spring element is designed so that its internal spring, regardless of the deflection of the car body relative to the bogies, is always subjected to pressure due to the positive action of the piston rod. Such spring elements ensure improved parameters with regard to reliability and safety and - in the case of guided coil springs - are still functional even if they break. It has also proven advantageous

dass die Positionierung der vertikalen allseitig auslenkbaren Schraubenfedern zwischen Wagenkasten und Drehgestell frei wählbar ist. Insbesondere können dieselben im Bereiche der Drehgestellquermittelebene oder ausserhalb z.B. über den Achslagern angeordnet sein, so dass die Erfindung auf unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen der Wagenkastenabstützung freizügig anwendbar ist. that the positioning of the vertically deflectable coil springs between the body and bogie can be freely selected. In particular, they can be located in the area of the bogie transverse plane or outside e.g. Be arranged above the axle bearings, so that the invention is freely applicable to different structural configurations of the body support.

Die Erfindung wird nachstehend in ihrer Anwendung bei der Abstützung des Wagenkastens auf den Drehgestellen eines Schienenfahrzeuges wiegen- und zapfenloser Konstruktion beschrieben, jedoch ist das hier zugrunde liegende Prinzip allgemein anwendbar. The invention is described below in its application in the support of the car body on the bogies of a rail vehicle cradle and pinless construction, but the principle underlying here is generally applicable.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, es zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to drawings, in which:

Fig. 1 schematisch im Grundriss und teilweise im Schnitt ein wiegen- und zapfenloses Drehgestell mit einer Ausführungsform der Wagenkastenabstützung, 1 schematically in plan and partly in section a cradle and pivotless bogie with an embodiment of the body support,

Fig. 2 schematisch einen Vertikalschnitt der Wagenkastenabstützung nach der Linie QQ in Fig. 1, 2 schematically shows a vertical section of the car body support according to the line QQ in FIG. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Längsachse des Druck-Zug-federelementes. Fig. 3 shows a section through the longitudinal axis of the compression-tension spring element.

In den Fig. 1 und 2 ist schematisch ein wiegen- und zapfenloses Drehgestell 2 dargestellt, auf dessen Drehgestellrahmen 5 mittels der Schraubenfedern 7 der in seinen Umrissen strichpunktiert angegebene Wagenkasten 1 abgestützt ist. Vom Wagenkasten 1 dargestellt sind ferner noch das Wagenkastenuntergestell 4 sowie der damit verbundene Federträger 3. Jeder Radsatz 12 läuft auf Schienen 13, die auch seine seitliche Führung übernehmen. 1 and 2 schematically show a bogie 2 with no cradles and pins, on the bogie frame 5 of which the carriage body 1 indicated by dash-dotted lines is supported by means of the coil springs 7. Shown from the car body 1 are also the car body base frame 4 and the spring support 3 connected to it. Each wheel set 12 runs on rails 13 which also assume its lateral guidance.

Die erfindungsgemässe Wagenkastenabstützung nach den Fig. 1 und 2 enthält mehrere, in Fahrzeuglängsrichtung auf dem Drehgestellängsträger 9 oder einer seitlichen Federnkonsole 8 gelagerte allseitig auslenkbare Schraubenfedern 7, welche einerseits am Wagenkastenuntergestell 4 andererseits am Drehgestellängsträger 9 mit dem Wagenkasten 1 bzw. mit dem Drehgestell 2 starr verbunden sind. Zusätzlich ist ein Druck-Zugfederelement 6 mittels mit Gummielementen versehenen Lageraugen 10 in den Befestigungspunkten 11 am Federträger 3 bzw. am Drehgestellrahmen 5 gelagert und dadurch gelenkig zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 angeordnet. Entsprechend der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung ist das Druck-Zugfederelement 6 in der vertikalen Drehgestellquermittelebene angeordnet, in etwa horizontal liegend und symmetrisch zur Drehgestellängsmittelebene. Der Stossdämpfer 25 ist in dargestellter Art und Weise zum Drück-Zugfeder-element 6 parallel geschaltet, so dass auch er beiderends mit dem Wagenkasten 1 bzw. dem Drehgestell 2 gelenkig verbunden ist. Figur 1 zeigt die Positionierung des Druck-Zugfeder-elementes 6 in horizontaler Querrichtung sowie die Überlegungen, welche dieser Anordnung zugrunde liegen. Der Kreis 14 mit Zentrum 15 ist die Laufbahn für die Befestigungspunkte 11, wenn sich Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 um die vertikale Schnittgerade zwischen der Drehgestellängs- und der Drehgestellquermittelebene gegeneinander ausdrehen. Dabei dreht sich das Druck-Zugfederelement 6 einerends um einen der Befestigungspunkte 11, so dass sich für das Lagerauge 10 anderends die Auslenkbahn 16 ergeben würde. Weil aber die Lageraugen 10 und die Befestigungspunkte 11 mittels Lagerbolzen und Gummieinlagen 26 gelenkig miteinander verbunden sind, ist die tatsächliche Auslenkung des Druck-Zugfederelementes 6 durch die Laufbahn 17 gegeben, die dem Gleichgewicht aller an der Wagenkastenabstützung beteiligten Federelemente entspricht. Im weitern ist in der Fig. 2 gezeigt, dass die Neigung des Druck-Zugfederelementes 6 relativ zur Horizontalen vorzugsweise so gewählt ist, dass seine Längsachse 18 bei mittlerer Wagenkastenlast horizontal verläuft. 1 and 2 contains several coil springs 7 which can be deflected on all sides in the longitudinal direction of the vehicle on the bogie side member 9 or a side spring bracket 8 and which are rigid on the one hand on the bogie underframe 4 on the other hand on the bogie side member 9 with the body 1 and the bogie 2 are connected. In addition, a compression-tension spring element 6 is mounted by means of bearing eyes 10 provided with rubber elements in the fastening points 11 on the spring support 3 or on the bogie frame 5 and thereby articulated between the car body 1 and bogie 2. According to the invention characterized in the claims, the compression spring element 6 is arranged in the vertical bogie transverse center plane, lying approximately horizontally and symmetrically to the bogie longitudinal plane. The shock absorber 25 is connected in parallel to the push-pull spring element 6 in the manner shown, so that it too is articulated at both ends to the car body 1 or the bogie 2. Figure 1 shows the positioning of the compression spring element 6 in the horizontal transverse direction and the considerations on which this arrangement is based. The circle 14 with the center 15 is the track for the attachment points 11 when the car body 1 and bogie 2 rotate against each other about the vertical straight line between the bogie longitudinal and the bogie transverse plane. The compression-tension spring element 6 rotates on one end around one of the fastening points 11, so that the deflection path 16 would result for the bearing eye 10 on the other side. However, because the bearing eyes 10 and the fastening points 11 are connected to one another in an articulated manner by means of bearing bolts and rubber inserts 26, the actual deflection of the compression-tension spring element 6 is given by the raceway 17, which corresponds to the balance of all spring elements involved in the body support. Furthermore, it is shown in FIG. 2 that the inclination of the compression-tension spring element 6 relative to the horizontal is preferably chosen such that its longitudinal axis 18 runs horizontally when the vehicle body load is medium.

Das Druck-Zugfederelement 6 besteht nach Fig. 3 im wesentlichen aus einem röhrenförmigen Gehäuse 20, in dem eine 3 essentially consists of a tubular housing 20, in which one

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Feder 30 eingebaut ist und das beiderends durch Abschlussteile 21, 23 gegen Spritzwasser und Staub geschützt ist. Auf der einen Seite des röhrenförmigen Gehäuses 20 ist am Abschlussteil 21 der Festpunktteil 22 angeschraubt, der für die Bedürfnisse der bauseitigen Befestigung mit einem Lagerauge 10 versehen ist, das eine Gummieinlage 26 besitzt. Der entsprechende Abschlussteil 23 auf der anderen Gehäuseseite enthält den Durchführungsdeckel 24 für die Kolbenstange 27, die im Widerlager Spring 30 is installed and is protected against splashing water and dust by both ends 21, 23. On one side of the tubular housing 20, the fixed part 22 is screwed to the end part 21, which is provided with a bearing eye 10, which has a rubber insert 26, for the needs of the on-site fastening. The corresponding end part 23 on the other side of the housing contains the grommet 24 for the piston rod 27, which is in the abutment

28 geführt ist und deren äusseres Ende ebenfalls ein Lagerauge 10 mit Gummieinlage 26 aufweist. Die im Innern des Gehäuses 20 zwischen dem Federteller 29 und dem Wiederlager 28 angeordnete Feder 30 ist leicht auswechselbar eingebaut und gewährleistet die Elastizität des Druck-Zugfederelementes 6. Zur Betätigung der Feder 30 wirkt die Kolbenstange 27 entweder auf das Widerlager 28 oder auf den Federteller 29 je nach dem, ob das Druck-Zugfederelement 6 an seinen Lageraugen 10 auf Druck oder Zug beansprucht wird. Hiefür ist die Kolbenstange 28 is guided and the outer end of which also has a bearing eye 10 with a rubber insert 26. The spring 30 arranged in the interior of the housing 20 between the spring plate 29 and the abutment 28 is easily exchangeable and ensures the elasticity of the compression-tension spring element 6. To actuate the spring 30, the piston rod 27 acts either on the abutment 28 or on the spring plate 29 depending on whether the pressure-tension spring element 6 is subjected to pressure or tension on its bearing eyes 10. The piston rod is for that

27 mit einer Anfräsung 31 und einem Führungsring 32 versehen, die am Widerlager 28 bzw. am Nocken 33 des Federtellers 27 provided with a milling 31 and a guide ring 32, which on the abutment 28 or on the cam 33 of the spring plate

29 zum Aufliegen kommen, so dass in beiden Fällen — in Fig. 29 come to rest, so that in both cases - in Fig.

3 näher gezeigt — die Feder 30 stets nur auf Druck beansprucht wird. Ferner ist der Durchführungsdeckel 24 über die Schraubenverbindung 39 relativ zum röhrenförmigen Gehäuse 20 axial verschiebbar so dass er als Spannmutter gegen das Widerlager 3 shown in more detail - the spring 30 is always only subjected to pressure. Furthermore, the grommet 24 is axially displaceable relative to the tubular housing 20 via the screw connection 39 so that it acts as a clamping nut against the abutment

28 wirkt. 28 acts.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäs-sen Wagenkastenabstützung sei auf die Figuren 1 bis 3 hingewiesen und dabei angenommen, dass erschwerte Betriebsbedingungen, wie enge Bogenfahrt bei hoher Geschwindigkeit und ungünstigen Geleiseverhältnissen, vorliegen. Beim Einfahren in einen Gleisbogen führt der Drehgestellrahmen 5 gegenüber dem Wagenkastenuntergestell 4 eine Drehbewegung aus. Hierbei wird von den Schraubenfedern 7 in Wagenlängsrichtung eine Relativbewegung ausgeführt, welche abhängig von ihrer Seitenelastizität pro Drehgestell 2 ein Gesamtausdrehmoment ergibt, das im Hinblick auf kleine Spurführungskräfte, je nach Ausdrehwinkel, einen gewissen Maximalwert nicht überschreiten darf. Die Schraubenfedern 7 sind deshalb so gebaut, dass sie eine grosse Seitenelastizität aufweisen, was durch entsprechende Wahl ihrer Kenngrössen wie z.B. Windungsdurchmesser, Drahtstärke, Windungszahl und Federlänge leicht möglich ist. To explain the mode of operation of the car body support according to the invention, reference is made to FIGS. 1 to 3 and it is assumed that there are difficult operating conditions, such as tight bends at high speed and unfavorable track conditions. When entering a track arch, the bogie frame 5 rotates relative to the car body underframe 4. In this case, the helical springs 7 perform a relative movement in the longitudinal direction of the car, which depending on their side elasticity per bogie 2 results in a total torque that must not exceed a certain maximum value with regard to small tracking forces, depending on the turning angle. The coil springs 7 are therefore constructed in such a way that they have a high degree of lateral elasticity, which can be achieved by appropriate selection of their parameters, e.g. Winding diameter, wire thickness, number of turns and spring length is easily possible.

Auslenkungen des Wagenkastens in horizontaler Längsrichtung werden ausschliesslich durch die Seitenelastizität der Schraubenfedern 7, also relativ weich, aufgenommen. Damit kann den Anforderungen, wie sie an die Längsfederung von Schienenfahrzeugen gestellt werden in befriedigender Weise entsprochen werden. Das Druck-Zugfederelement 6 schwenkt dabei einerends in Wagenlängsrichtung aus der vertikalen Drehgestellquermittelebene aus und dreht sich dabei andererends um einen der Befestigungspunkte 11. Aufgrund der gelenkigen Abstützung des Druck-Zugfederelementes 6 erfolgt diese Ausschwenkung rückwirkungsfrei. Bei Auslenkung des Wagenkastens 1 in horizontaler Querrichtung wirken die Schraubenfedern 7 in analoger Weise. Wegen des angestrebten geringen Ausdrehwiderstandes zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 ist ihre Seitenelastizität aber so gross, dass sich daraus eine zu niedrige Quereigenfrequenz der Wagenkastenabstützung ergäbe. Auch würde als Folge grosser Fliehkraftüberschüsse oder harter Querstösse bei Sinuslauf und Geleiseunebenheiten, der Wagenkasten soweit seitlich auslenken, dass er trotzt Einbau von progressiven Seitenanschlägen aufschlagen würde, was zu einem unbefriedigenden Wagenlauf führen müsste. Um solche Mängel zu beheben ist nach der erfindungsgemässen Neuerung zusätzlich die Funktion des in der vertikalen Drehgestellquermittelebene liegenden Druck-Zugfederelements 6 mit Stoss-dämpfer 25 vorgesehen. Auslenkungen des Wagenkastens in horizontaler Querrichtung werden demnach gemeinsam durch die Seitenelastizität der Schraubenfedern 7 sowie durch das Druck- Deflections of the car body in the horizontal longitudinal direction are absorbed exclusively by the side elasticity of the coil springs 7, that is to say relatively soft. This means that the requirements of the longitudinal suspension of rail vehicles can be met in a satisfactory manner. The compression spring element 6 swings out at one end in the longitudinal direction of the carriage from the vertical bogie central plane and rotates at the other end around one of the fastening points 11. Because of the articulated support of the compression spring element 6, this pivoting out takes place without reaction. When the car body 1 is deflected in the horizontal transverse direction, the coil springs 7 act in an analogous manner. Because of the desired low turning resistance between car body 1 and bogie 2, their side elasticity is so great that this would result in a too low transverse natural frequency of the car body support. Also, as a result of large excess centrifugal force or hard cross bumps in sinusoidal travel and bumps, the car body would deflect sideways to such an extent that it would open up despite progressive side stops, which should lead to unsatisfactory car running. In order to remedy such defects, the function of the compression-tension spring element 6 with shock absorber 25 lying in the vertical bogie transverse center plane is additionally provided according to the innovation according to the invention. Deflections of the car body in the horizontal transverse direction are therefore jointly determined by the side elasticity of the coil springs 7 and by the pressure

Zugfederelement 6 aufgenommen, das wegen der grossen Seitenelastizität der Schraubenfedern 7 im allgemeinen dominant ist. Die Wagenkastenquerfederung ist deshalb grösstenteils durch das Druck-Zugfederelement 6 bestimmt und um dessen Federkonstante härter als die Wagenkastenlängsfederung. Mit dem Stossdämpfer 25 werden Stösse in horizontaler Querrichtung aufgenommen und gedämpft. Ob er im Einzelfalle notwendig ist, oder ob auf ihn verzichtet werden kann, hängt von den vorliegenden Betriebsbedingungen sowie den Eigenschaften der Wagenkastenquerfederung ab. Er ist im allgemeinen erforderlich, wenn die Feder 30 im Druck-Zugfederelement 6 als Stahl-Gummi- oder Luftfeder ausgebildet ist, und mit harten Quer-stössen gerechnet werden muss. Vertikalbewegungen zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 werden in bekannter Art und Weise ausschliesslich durch die Schraubenfedern 7 aufgenommen. Dabei schwenkt das Druck-Zugfederelement 6 in der vertikalen Drehgestellquermittelebene um seine in etwa horizontale Lage, was aufgrund der gelenkigen Abstützung in den Befestigungspunkten 11 ebenfalls rückwirkungsfrei erfolgt. Beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 dreht sich das Druck-Zugfederelement 6 einerends um einen der Befestigungspunkte 11 und andererends entlang der Laufbahn 17. Die Kolbenstange 27 erfährt dabei eine Einfederung, was zusätzlichen Ausdrehwiderstand bedeutet. Um diese Erhöhung des Ausdrehwiderstandes klein zu halten und auch um die Beweglichkeit der gelenkigen Abstützung nicht über Gebühr zu beanspruchen muss der Winkel, um den sich das Druck-Zugfederelement 6 im ungünstigsten Falle ausdreht, möglichst klein gehalten werden. Diese Forderung ist aufgrund der bei Drehgestellen der oberbegrifflichen Art vorliegenden Abmessungen an sich gut gewährleistet. Gemäss der Erfindung ist aber zusätzlich das Druck-Zugfederelement 6 so angeordnet, dass es symmetrisch, beidseits der Drehgestellängsmittelebene zu liegen kommt. Gegenüber einer einseitigen Abstützung im Mittelpunkt 15 des Ausdrehkreises 14 ergibt sich daraus eine Halbierung des Winkels, um den das Druck-Zug-federelement 6 bei gegebener Auslenkung zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 aus der Ruhelage ausschwenkt. Diese Winkelhalbierung gilt für beliebige Relativbewegungen zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2, also nicht bloss für solche in der Horizontalebene. Tension spring element 6 added, which is generally dominant due to the large side elasticity of the coil springs 7. The car body transverse suspension is therefore largely determined by the pressure-tension spring element 6 and harder by its spring constant than the car body longitudinal suspension. Shocks 25 absorb and dampen shocks in the horizontal transverse direction. Whether it is necessary in individual cases or whether it can be dispensed with depends on the existing operating conditions and the properties of the body cross suspension. It is generally required if the spring 30 in the compression-tension spring element 6 is designed as a steel-rubber or air spring, and hard transverse impacts must be expected. Vertical movements between car body 1 and bogie 2 are absorbed in a known manner exclusively by the coil springs 7. The compression spring element 6 swivels in the vertical bogie transverse center plane about its approximately horizontal position, which is also done without reaction due to the articulated support in the fastening points 11. When the car body 1 and bogie 2 are mutually unscrewed, the compression spring element 6 rotates at one end around one of the fastening points 11 and at the other end along the raceway 17. The piston rod 27 is deflected, which means additional resistance to unscrewing. In order to keep this increase in the turning resistance small and also not to unduly stress the mobility of the articulated support, the angle by which the compression spring element 6 turns out in the worst case must be kept as small as possible. This requirement is well guaranteed due to the dimensions present in bogies of the generic type. According to the invention, however, the compression-tension spring element 6 is additionally arranged such that it comes to lie symmetrically on both sides of the bogie longitudinal center plane. Compared to a one-sided support in the center 15 of the turning circle 14, this results in a halving of the angle by which the compression-tension spring element 6 swings out of the rest position for a given deflection between the car body 1 and the bogie 2. This halving of the angle applies to any relative movements between the body 1 and the bogie 2, not just for those in the horizontal plane.

Die Funktion des Druck-Zugfederelementes 6 ist aus der Fig. 3 ersichtlich. Wird es, z.B. durch die horizontale Querbewegung zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 an seinen Lageraugen 10 mit Druck beaufschlagt, dringt die Kolbenstange 27 in das röhrenförmige Gehäuse 20 ein, wobei die Anfräsung 31 auf der fingerförmigen Verlängerung 34 des Widerlagers 28 zum Aufliegen kommt und dadurch das Federende 38 der Feder 30 gegen den Federteller 29 drückt. Erfolgt andererseits an den Lageraugen 10 eine Beaufschlagung mit Zug, tritt die Kolbenstange 27 aus dem röhrenförmigen Gehäuse 20 aus, wodurch der Führungsring 32 der Kolbenstange 27 auf dem Nocken 33 des Federtellers 29 aufläuft und dadurch das Federende 37 der Feder 30 gegen das Widerlager 28 drückt. In beiden Fällen wird die horizontale Querauslenkung durch die Kennlinie der Feder 30 elastisch aufgenommen. Sowohl bei Druck- wie bei Zugbeaufschlagung des Druck-Zugfederelementes 6 ergibt sich eine Pressung seiner Feder 30, die demnach als geführte Schraubenfeder gemäss Fig. 3 oder als Gummi-Teller- oder Luftfeder ausgebildet sein kann. Die erfindungsgemässe Wagenkastenabstützung bietet auch Möglichkeiten, die horizontale Querfederung, im Sinne einer Elastizitätsabstimmung, an gegebene Betriebsverhältnisse anzupassen. So kann durch entsprechende Wahl der Feder 30 im Druck-Zugfederelement 6 in horizontaler Querrichtung eine beliebige Federkennlinie erzielt werden, z.B. progressiv anstatt linear. Der hiezu erforderliche Austausch der Feder 30 erfolgt problemlos und rasch durch Lösen der Schraubverbindung 39 zwischen Durchführungsdeckel 24 und Abschlussteil 23. Auch kann eine bestehende Querfederkennlinie The function of the compression spring element 6 can be seen from FIG. 3. Will it, e.g. pressurized by the horizontal transverse movement between the body 1 and the bogie 2 on its bearing eyes 10, the piston rod 27 penetrates into the tubular housing 20, the cut 31 coming to rest on the finger-shaped extension 34 of the abutment 28 and thereby the spring end 38 of the Presses spring 30 against the spring plate 29. On the other hand, if the bearing eyes 10 are subjected to tension, the piston rod 27 emerges from the tubular housing 20, as a result of which the guide ring 32 of the piston rod 27 runs onto the cam 33 of the spring plate 29 and thereby presses the spring end 37 of the spring 30 against the abutment 28 . In both cases, the horizontal transverse deflection is absorbed elastically by the characteristic curve of the spring 30. Both when pressure and tension is applied to the pressure-tension spring element 6, there is a compression of its spring 30, which can accordingly be designed as a guided coil spring according to FIG. 3 or as a rubber plate or air spring. The car body support according to the invention also offers possibilities for adapting the horizontal transverse suspension to given operating conditions in the sense of an elasticity adjustment. Thus, by selecting the spring 30 appropriately in the compression-tension spring element 6, any spring characteristic can be achieved in the horizontal transverse direction, e.g. progressive instead of linear. The required replacement of the spring 30 takes place quickly and easily by loosening the screw connection 39 between the feed-through cover 24 and the end part 23. An existing transverse spring characteristic can also be used

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

652 669 652 669

durch Vorspannen der Feder 30 geändert werden. Hiezu dient der als Spannmutter ausgebildet Druchführungsdeckel 24. Je nach dem, wie weit er im rôhrènfôrmigen Gehäuse 20 ein- bzw. ausgeschraubt wird, erhöht bzw. vermindert sich die Ruhepressung der Feder 30 und damit deren Vorspannung. Dabei ist der Durchführungsdeckel 24 von aussen leicht zugänglich, so dass die Vorspannung der Feder 30 am eingebauten Druck-Zugfederelement 6 leicht einstellbar ist. can be changed by biasing the spring 30. For this purpose, the guide cover 24 designed as a clamping nut is used. Depending on how far it is screwed in or out in the tubular housing 20, the rest pressure of the spring 30 increases and decreases and thus its pretension. The feed-through cover 24 is easily accessible from the outside, so that the preload of the spring 30 on the built-in compression spring element 6 can be easily adjusted.

Anstelle der im Beispiel vorgeschlagenen Winkelhalbierenden Anordnung des Druck-Zugfederelementes 6 kann dasselbe z.B. auch auf dem Ausdrehkreis 19 und im Zentrum 15 gelenkig abgestützt sein. Dadurch wird allerdings der Ausdrehwinkel zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 nicht mehr 5 hälftig, sondern voll auf das Druck-Zugfederelement 6 übertragen. Diese Variante der erfindungsgemässen Neuerung setzt deshalb voraus, dass die Abstützung der Lageraugen 10 in den Befestigungspunkten 11 ausreichend raumbeweglich ist. Instead of the angle bisecting arrangement of the compression-tension spring element 6 proposed in the example, the same can e.g. also be supported in an articulated manner on the turning circle 19 and in the center 15. As a result, however, the unscrewing angle between the car body 1 and the bogie 2 is no longer transmitted in half, but rather in full to the compression spring element 6. This variant of the innovation according to the invention therefore presupposes that the support of the bearing eyes 10 in the fastening points 11 is sufficiently mobile.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

652 669

2. body support with adjustable transverse suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that the fastening points (11) of the compression-tension spring element (6) on both sides and at the same distance from the vertical longitudinal median plane on the body frame (4) or on the bogie frame (5th ) are arranged.

2nd

PATENT CLAIMS 1. Car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles, especially for those with pivot and cradle-free construction, whereby the load of the car body is transferred to the bogies elastically and rotatable about a vertical axis by using spring elements that can be deflected on all sides that in the vertical bogie transverse center plane at least one approximately horizontally lying, on the one hand on the car body (1) and on the other hand on the bogie (2) articulated in tensioning points (11) is arranged supported tension spring element (6).

3. body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that the fastening points (11) are arranged with respect to their mutual vertical spacing on the body frame (4) or on the bogie frame (5) that the longitudinal axis with medium body load (18) of the compression spring element (6) runs horizontally.

4. car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that for articulated support of the compression spring element (6) in the fastening points (11) e.g. cardanic or spheroelastic joints are provided.

5. car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that the spring (30) in the compression and tension spring element (6) has a progressive spring characteristic.

6. body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that the spring (30) in the compression-tension spring element (6) is a guided coil spring (44).

7. body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to one of claims 1 or 5, characterized in that the spring (30) in the compression-tension spring element (6) is a guided spring element made of elastomeric material, e.g. Rubber, is.

8. car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to one of claims 1 or 6, characterized in that the compression-tension spring element (6), a shock absorber (25) is connected in parallel.

9. car body support with adjustable cross suspension for bogie rail vehicles according to claim 1, characterized in that in the compression-tension spring element (6) as end stops to limit the transverse spring travel Andre-hungen (40 and 41) on the abutment (28) or on the spring plate ( 29) are formed.