CH677763A5

CH677763A5 - Anti-rocking suspension for rail vehicle - has torsion bar end levers acting against opposite ends of damper

Info

Publication number: CH677763A5
Application number: CH458988A
Authority: CH
Inventors: Martin Renner
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1991-06-28

Abstract

The anti-rocking suspension system having a first torsion bar (11) at right angles to the travel direction and turning in the bogie frame. First levers (15,16) on the bar ends are actuated by movement of the vehicle body, the latter being damped. The first left hand lever (15) acts on one end of the damper (25), and the first right hand one (16) on the other end. Transmission of movement of the second lever can be by a second torsion bar (19) coupled by a rod (24) to the latter, turning in the bogie frame and parallel to the first. USE/ADVANTAGE - Particularly for rail vehicles. Damps out only rocking movement, and does not affect other functions of the suspension system.

Description

       

  
 



  Die Erfindung betrifft eine Wankstützvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, bestehend aus einem quer zur Fahrtrichtung am Drehgestellrahmen drehbar angeordneten ersten Torsionsstab, von den Enden des Torsionsstabes getragene, vom Wagenkasten betätigte erste Wankhebel und eine die Bewegung des Wagenkastens dämpfende Dämpfungseinrichtung. 



  Aus der Auslegeschrift DE 1 147 618 ist eine Abfederung bekannt, die am Drehgestellrahmen gelagerte, quer zur Fahrtrichtung liegende Torsionsfedern aufweist. An den Torsionsfederenden sind zweiarmige Winkelhebel angeordnet. Ein Pendel ist einenends mit dem ersten Hebelarm eines Winkelhebels verbunden und anderenends über ein Kugelgelenk an einer am Wagenkasten befestigten Konsole angelenkt. Der zweite Hebelarm des Winkelhebels ist mit einer Zugstange verbunden, die durch eine vorgespannte Schraubenfeder hindurchgeführt ist. Dabei stützt sich die Schraubenfeder auf der einen Seite gegen eine mit der Zugstange verbundene Federplatte ab, während das andere Ende gegen ein am Drehgestellrahmen angeordnetes Querlager anliegt. 



  Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt darin, dass derartige Abfederungen Dämpfungsvermögen in vertikaler Richtung wie auch in Wankrichtung aufweisen, mit denen heutige Fahrkomforts nicht machbar sind. 



  Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Wankstützvorrichtung zu schaffen, die nur bei Wankbewegungen des Wagenkastens arbeitet und bei den übrigen Bewegungen die dafür vorgesehenen Feder- und Dämpfungssysteme nicht beeinflusst. 



  Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist im wesentlichen darin zu sehen, dass die Auslegung der am Drehgestell vorgesehenen Feder- und Dämpfungssysteme vereinfacht wird. 



  Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemässen Wankstützvorrichtung, 
   Fig. 2 eine Seitenansicht eines Drehgestells mit einer die Wankstützvorrichtung gemäss Fig. 1 umfassenden Sekundärstufe, 
   Fig. 3 eine Aufsicht des Drehgestells gemäss Fig. 2, 
   Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 2 durch die Sekundärstufe des Drehgestells und 
   Fig. 5 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Wankstützvorrichtung. 
 



  In den Fig. 1 bis 5 ist mit 1 ein von auf Schienen 3 fahrenden Rädern 2 getragener Drehgestellrahmen bezeichnet. Im Mittelteil des Drehgestellrahmens 1 ist eine zur Abfederung des nicht dargestellten Wagenkastens vorgesehene Sekundärstufe 4 angeordnet, die im wesentlichen aus einer erfindungsgemässen Wankstützvorrichtung, aus Querträgern 5, aus einer unteren Luftfederfelge 6, aus einer oberen Luftfederfelge 7, aus einem die Luftfederfelgen 6; 7 verbindenden Luftfederbalg 8 und aus nicht dargestellten Quer- und Vertikaldämpfern besteht. Der Wagenkasten wird an der mit 9 bezeichneten Auflage abgestützt. Die untere Luftfederfelge 6 wird von einer ersten Rahmenkonsole 10 getragen. 



  Die Wankstützvorrichtung besteht aus einem ersten, quer zur Fahrtrichtung liegenden Torsionsstab 11, dessen Drehlagerung in Fahrtrichtung gesehen über ein erstes linkes Lager 12 und über ein erstes rechtes Lager 13 erfolgt, die an zweiten Rahmenkonsolen 14 angeordnet sind. Am linken Ende des ersten Torsionsstabes 11 ist ein erster linker Wankhebel 15 und am rechten Ende des ersten Torsionsstabes 11 ist ein erster rechter Wankhebel 16 angebracht. Die ersten Wankhebel 15; 16 weisen einenends erste Schenkel 17 und anderenends zweite Schenkel 18 auf. In der schematischen Perspektivansicht sind die zweiten Schenkel 18 nach unten gerichtet. Im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 2 bis 4 sind die zweiten Schenkel 18 nach oben gerichtet.

  Die Lagerung eines zweiten Torsionsstabes 19 erfolgt über ein zweites linkes Lager 20 und über ein zweites rechtes Lager 21, die an den zweiten Rahmenkonsolen 14 angeordnet sind. Am linken Ende des zweiten Torsionsstabes 19 ist ein zweiter linker Wankhebel 22 und am rechten Ende des zweiten Torsionsstabes 19 ist ein zweiter rechter Wankhebel 23 angebracht. Die Wankhebel 15; 16; 22; 23 sind fest mit den Torsionsstäben 11; 19 verbunden. Der zweite Schenkel 18 des ersten rechten Wankhebels 16 steht über eine Verbindungsstange 24 mit dem zweiten rechten Wankhebel 23 gelenkig in Verbindung. Ein Wankdämpfer 25 ist einenends an den zweiten Schenkel 18 des ersten linken Wankhebels 15 und anderenends an den zweiten linken Wankhebel 22 angelenkt.

  Koppelstangen 26 verbinden die ersten Schenkel 17 der ersten Wankhebel 15; 16 gelenkig mit an der oberen Luftfederfelge 7 angeordneten Befestigungskonsolen 27. 



  In einer weiteren Ausführungsvariante gemäss Fig. 5 ist ein rohrförmig ausgebildeter, zweiter Torsionsstab 19 vorgesehen, in dessen Hohlraum der erste Torsionsstab 11 koaxial angeordnet ist. Die Torsionsstäbe 11, 19 sind fest mit dem einschenkligen, rechten Wankhebel 16 verbunden, an den die Koppelstange 26 angelenkt ist. Bei dieser Ausführungsvariante entfällt der zweite Schenkel 18 des ersten rechten Wankhebels 16, die Verbindungsstange 24, der zweite rechte Wankhebel 23  und die zweiten Lager 20; 21. Der über die ersten Lager 12; 13 drehbar gelagerte zweite Torsionsstab 19 weist am linken Ende den zweiten linken Wankhebel 22 auf.

  Das linke Ende des ersten Torsionsstabes 11 ist fest mit dem ersten linken Wankhebel 15 verbunden, der am ersten Schenkel 17 an die Koppelstange 26 angelenkt ist und der mit dem zweiten Schenkel 18 über den Wankdämpfer 25 gelenkig mit dem zweiten linken Wankhebel 22 in Verbindung steht. 



  Durch das Befahren eines in der horizontalen Ebene nicht geradlinig verlaufenden Schienenabschnittes erfährt der Wagenkasten eine Querneigung derart, dass die eine Wagenseite zur Schiene 3 hin und die andere Wagenseite von der Schiene 3 weg bewegt wird. Diese Wankbewegung wird mittels der Koppelstangen 26 auf die ersten Wankhebel 15; 16 übertragen, die dadurch in eine gegenläufige Drehbewegung versetzt werden. Die in der Wankbewegung enthaltene Energie wird durch den als Federelement wirkenden ersten Torsionsstab 11 aufgenommen. Damit keine gefährlichen Schwingungszustände auftreten können, wird die Wankbewegung durch den Wankdämpfer 25 gedämpft, der einerseits von der vom ersten linken Wankhebel 15 bewirkten Drehbewegung und andererseits von der vom ersten rechten Wankhebel 16 bewirkten Gegendrehbewegung beaufschlagt wird. 



    Wird ein in der vertikalen Ebene nicht geradlinig verlaufender Schienenabschnitt durchfahren, so senkt oder hebt sich der Wagenkasten zu beiden Seiten in gleichem Masse. Die Koppelstangen 26 bewegen sich gleich viel nach unten oder nach oben. Die ersten Wankhebel 15; 16 wie auch die zweiten Wankhebel 22; 23 führen dabei gleichläufige Drehbewegungen aus, so dass weder der erste Torsionsstab 11 auf Torsion noch der Wankdämpfer 25 auf Zug/Druck beansprucht wird. Damit ist gewährleistet, dass die gedämpfte Wankstützvorrichtung nur bei Wankbewegungen des Wagenkastens arbeitet und bei den übrigen Bewegungen die dafür vorgesehenen Feder- und Dämpfungssysteme nicht beeinflusst. 



  
 



  The invention relates to a roll support device for a vehicle, in particular for a rail vehicle, consisting of a first torsion bar rotatably arranged transversely to the direction of travel on the bogie frame, first roll levers carried by the ends of the torsion bar and actuated by the car body, and a damping device damping the movement of the car body.



  From the DE 1 147 618 a suspension is known which has torsion springs mounted on the bogie frame and lying transversely to the direction of travel. Two-armed angle levers are arranged on the torsion spring ends. A pendulum is connected at one end to the first lever arm of an angle lever and at the other end is articulated via a ball joint to a bracket attached to the car body. The second lever arm of the angle lever is connected to a pull rod which is passed through a prestressed coil spring. The helical spring is supported on one side against a spring plate connected to the pull rod, while the other end rests against a transverse bearing arranged on the bogie frame.



  The disadvantage of this known device is that such cushions have damping capacity in the vertical direction as well as in the roll direction, with which today's driving comfort is not feasible.



  The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, solves the problem of creating a roll support device which only works when the car body is rolling and does not influence the spring and damping systems provided for the other movements.



  The advantage achieved by the invention is essentially to be seen in the fact that the design of the spring and damping systems provided on the bogie is simplified.



  The invention is explained in more detail below with the aid of drawings which illustrate only one embodiment. Show it:
 
   1 is a schematic perspective view of a roll support device according to the invention,
   2 shows a side view of a bogie with a secondary stage comprising the anti-roll device according to FIG. 1,
   3 is a plan view of the bogie according to FIG. 2,
   Fig. 4 is a section along the line A-A in Fig. 2 through the secondary stage of the bogie and
   5 shows a schematic perspective view of an embodiment variant of the anti-roll device according to the invention.
 



  1 to 5, 1 denotes a bogie frame carried by wheels 2 running on rails 3. In the middle part of the bogie frame 1 a secondary stage 4 is provided for cushioning the body of the vehicle, not shown, which essentially consists of a roll support device according to the invention, of cross members 5, of a lower air suspension rim 6, of an upper air suspension rim 7, of one of the air suspension rims 6; 7 connecting air bellows 8 and consists of transverse and vertical dampers, not shown. The car body is supported on the support designated 9. The lower air suspension rim 6 is carried by a first frame bracket 10.



  The anti-roll device consists of a first torsion bar 11 lying transversely to the direction of travel, the rotation of which, viewed in the direction of travel, takes place via a first left bearing 12 and a first right bearing 13 which are arranged on second frame brackets 14. At the left end of the first torsion bar 11 there is a first left roll lever 15 and at the right end of the first torsion bar 11 there is a first right roll lever 16. The first roll levers 15; 16 have first legs 17 at one end and second legs 18 at the other end. In the schematic perspective view, the second legs 18 are directed downward. In the exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 4, the second legs 18 are directed upwards.

  A second torsion bar 19 is supported by a second left bearing 20 and a second right bearing 21, which are arranged on the second frame brackets 14. At the left end of the second torsion bar 19 there is a second left roll lever 22 and at the right end of the second torsion bar 19 there is a second right roll lever 23. The roll lever 15; 16; 22; 23 are fixed to the torsion bars 11; 19 connected. The second leg 18 of the first right roll lever 16 is connected in an articulated manner to the second right roll lever 23 via a connecting rod 24. A roll damper 25 is articulated at one end to the second leg 18 of the first left roll lever 15 and at the other end to the second left roll lever 22.

  Coupling rods 26 connect the first legs 17 of the first roll levers 15; 16 articulated with fastening brackets 27 arranged on the upper air suspension rim 7.



  In a further embodiment variant according to FIG. 5, a tubular, second torsion bar 19 is provided, in the cavity of which the first torsion bar 11 is arranged coaxially. The torsion bars 11, 19 are firmly connected to the one-leg, right roll lever 16, to which the coupling rod 26 is articulated. In this embodiment variant, the second leg 18 of the first right-hand roll lever 16, the connecting rod 24, the second right-hand roll lever 23 and the second bearing 20 are omitted; 21. The first bearing 12; 13 rotatably mounted second torsion bar 19 has the second left roll lever 22 at the left end.

  The left end of the first torsion bar 11 is fixedly connected to the first left roll lever 15, which is articulated on the first leg 17 to the coupling rod 26 and which is connected in an articulated manner to the second left roll lever 22 via the roll damper 25 with the second leg 18.



  By driving on a rail section that does not run in a straight line in the horizontal plane, the car body experiences a transverse inclination such that one car side is moved towards the rail 3 and the other car side is moved away from the rail 3. This roll movement is by means of the coupling rods 26 on the first roll lever 15; 16 transmitted, which are thereby set in an opposite rotational movement. The energy contained in the rolling movement is absorbed by the first torsion bar 11, which acts as a spring element. So that no dangerous vibration conditions can occur, the roll movement is dampened by the roll damper 25, which is acted upon on the one hand by the rotary movement caused by the first left roll lever 15 and on the other hand by the counter-rotary movement caused by the first right roll lever 16.



    If a section of the rail that is not rectilinear in the vertical plane is passed through, the car body lowers or rises to the same extent on both sides. The coupling rods 26 move the same amount down or up. The first roll levers 15; 16 as well as the second roll levers 22; 23 perform rotational movements in the same direction, so that neither the first torsion bar 11 is subjected to torsion nor the roll damper 25 is subjected to tension / compression. This ensures that the damped roll support device only works when the car body is rolling and does not influence the spring and damping systems provided for the other movements.

Claims

1. Roll support device for a vehicle, in particular for a rail vehicle, consisting of a first torsion bar (11) which is rotatable transversely to the direction of travel on the bogie frame (1), is carried by the ends of the torsion bar (11) and is operated by the car body and actuated first roll lever (15; 16 ) and a damping device damping the movement of the car body, characterized in that the damping device for damping the rolling movement of the car body acts on at least one end with the movement of the first left-hand roll lever (15) and at the other end with the movement of the first right-hand roll lever (16) (25).

2nd

Roll support device according to Claim 1, characterized in that the damping device for transmitting the movement of the first right roll lever (16) to the roll damper (25) has a second torsion bar (19) which is arranged parallel to the first torsion bar (11) and is rotatably arranged on the bogie frame (1). having a connecting rod (24) in connection with the first right roll lever (16).

3rd

Roll support device according to claim 2, characterized in that the first torsion bar (11) has at one end the first left roll lever (15), on the first leg (17) of which a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of which the roll damper (25 ) is articulated, and at the other end has the first right roll lever (16), on the first leg (17) of which a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of which the connecting rod (24) is articulated.

4. Roll support device according to claim 2, characterized in that the second torsion bar (19) at one end a second left roll lever (22) to which the roll damper (25) is articulated, and at the other end a second right roll lever (23) to which the connecting rod (24) is articulated.

5.

Roll support device according to Claim 2, characterized in that the torsion bars (11; 19) are guided in cross members (5) of the bogie frame (1).

6. Roll support device according to claim 1, characterized in that the damping device for transmitting the movement of the first right roll lever (16) on the roll damper (25) a coaxial to the first torsion bar (11), tubular, on the bogie frame (1) rotatably arranged second Torsion bar (19).

7. roll support device according to claim 6, characterized in that the first torsion bar (11) at one end a first left roll lever (15), on the first leg (17) a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of the roll damper (25) is articulated, and at the other end has a first right roll lever (16) to which a coupling rod (26) is articulated.

8th.

Roll support device according to claim 6, characterized in that the second torsion bar (19) has at one end a second left roll lever (22) to which the roll damper (25) is articulated and at the other end is in fixed connection with the first right roll lever (16).

9. Roll support device according to claim 6, characterized in that the torsion bars (11; 19) in the cross members (5) of the bogie frame (1) are guided.

10. Roll support device according to claim 3 and 7, characterized in that the coupling rods (26) are articulated at one end to the first roll levers (15; 16) and at the other end to fastening brackets (27) of the upper air suspension rim (7). 1. Roll support device for a vehicle, in particular for a rail vehicle, consisting of a first torsion bar (11) which is rotatable transversely to the direction of travel on the bogie frame (1), is carried by the ends of the torsion bar (11) and is operated by the car body and actuated first roll lever (15; 16 ) and a damping device damping the movement of the car body, characterized in that the damping device for damping the rolling movement of the car body acts on at least one end with the movement of the first left-hand roll lever (15) and at the other end with the movement of the first right-hand roll lever (16) (25). 2nd

Roll support device according to Claim 1, characterized in that the damping device for transmitting the movement of the first right roll lever (16) to the roll damper (25) has a second torsion bar (19) which is arranged parallel to the first torsion bar (11) and is rotatably arranged on the bogie frame (1). having a connecting rod (24) in connection with the first right roll lever (16). 3rd

Roll support device according to claim 2, characterized in that the first torsion bar (11) has at one end the first left roll lever (15), on the first leg (17) of which a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of which the roll damper (25 ) is articulated, and at the other end has the first right roll lever (16), on the first leg (17) of which a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of which the connecting rod (24) is articulated. 4. Roll support device according to claim 2, characterized in that the second torsion bar (19) at one end a second left roll lever (22) to which the roll damper (25) is articulated, and at the other end a second right roll lever (23) to which the connecting rod (24) is articulated. 5.

Roll support device according to Claim 2, characterized in that the torsion bars (11; 19) are guided in cross members (5) of the bogie frame (1). 6. Roll support device according to claim 1, characterized in that the damping device for transmitting the movement of the first right roll lever (16) on the roll damper (25) a coaxial to the first torsion bar (11), tubular, on the bogie frame (1) rotatably arranged second Torsion bar (19). 7. roll support device according to claim 6, characterized in that the first torsion bar (11) at one end a first left roll lever (15), on the first leg (17) a coupling rod (26) is articulated and on the second leg (18) of the roll damper (25) is articulated, and at the other end has a first right roll lever (16) to which a coupling rod (26) is articulated. 8th.

Roll support device according to claim 6, characterized in that the second torsion bar (19) has at one end a second left roll lever (22) to which the roll damper (25) is articulated and at the other end is in fixed connection with the first right roll lever (16). 9. Roll support device according to claim 6, characterized in that the torsion bars (11; 19) in the cross members (5) of the bogie frame (1) are guided. 10. Roll support device according to claim 3 and 7, characterized in that the coupling rods (26) are articulated at one end to the first roll levers (15; 16) and at the other end to fastening brackets (27) of the upper air suspension rim (7).