DE1012948B - Anordnung zur Abfederung einer Kabine auf einem Schienenfahrzeug, insbesondere auf einem Lokomotivtender - Google Patents

Description

• Anordnung zur Abfederung einer Kabine auf einem Schienenfahrzeug, insbesondere auf einem Lokomotivtender Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abfederung einer Kabine auf einem Schienenfahrzeug, insbesondere auf einem Lokomotivtender.
• Bis jetzt wurden derartige, beispielsweise als Zugführerabteile dienende Kabinen fest mit dem Tender verbunden und zum Teil sogar als selbsttragender Bauteil in die Tragkonstruktion des Tenders mit einbezogen. Der mit der Lokomotive kurz gekuppelte Tender hat aber einen sehr unruhigen Lauf, da eine Vielzahl von Schwingungen des Wagenkörpers auftritt. Der Fahrzeugkörper kann, wenn er als gefederter Körper ohne Eigenelastizität betrachtet wird, in sechs Schwingungsformen, sogenannten Freiheitsgraden, schwingen, die allgemein unter den Bezeichnungen Zucken, Wogen und Schütteln für die Parallelschwingungen in den drei Hauptkoordinatenrichtungen und als Wanken, Nicken und Schleudern für die Drehschwingungen um die entsprechenden Achsen bekannt sind. Am kräftigsten tritt normalerweise das Wanken um die Fahrzeuglängsachse und das Schlingern auf, eine Kombination zwischen dem Schütteln quer zum Gleis und dem Schleudern um die senkrechte Achse. Außerdem tritt noch bei Dampflokomotiven infolge der periodisch veränderten Zugkraft das Zucken in Längsrichtung in Erscheinung.
• Es hat sich gezeigt, daß infolge dieser Schwingungen der Aufenthalt in der Kabine sehr ermüdend und eine Erholung oder ordnungsgemäße Arbeit in der Kabine auf die Dauer nicht möglich ist.
• Es ist bekannt, den unteren Teil des Fahrerhauses eines Lastkraftwagens mit Hilfe von schwingungsdämpfenden Mitteln beschränkt allseitig pendelnd auf dem Wagenkörper zu lagern, um die durch den Fahrbetrieb verursachten Schwingungen von dem Fahrerhaus und dem sich in ihm aufhaltenden Personal fernzuhalten. Es ist weiter bekannt, den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges auf dem abgefederten Wagenkörper derart beweglich aufzuhängen, daß er um eine über dem Kastenschwerpunkt liegende horizontale Längsachse quer zur Fahrtrichtung pendeln kann, wobei zwischen dem unteren Teil des Wagenkastens und dem Wagenkörper elastische Rückführglieder und schwingungsdämpfende Mittel vorgesehen sind. Der Wagenkasten kann sieh bei dieser bekannten Konstruktion auch horizontal quer zur Fahrtrichtung verschieben oder sich um eine lotrechte Achse verdrehen.
• Demgegenüber ist bei der Anordnung zur Abfederung einer Kabine auf einem Schienenfahrzeug gemäß der Erfindung, bei der der untere Kabinenteil ebenfalls mit Hilfe von schwingungsdämpfenden Mitteln beschränkt allseitig pendelnd auf dem Wagenkörper gelagert ist, der abere Kabinenteil am Wagenkörper in großem Abstand von der unteren schwingungsgedämpften Lagerung ebenfalls allseitig beschränkt beweglich schwingungsgedämpft gehalten.
• Durch diese gedämpfte Kabinenlagerung in Verbindung mit der an sich bekannten Lagerung des oberen Kabinenteils werden sämtliche bei Schienenfahrzeugen auftretenden Schwingungen, Bewegungen und Stöße in einer für den Insassen der Kabine sehr wirksamen Weise gemildert. Der untere Kabinenteil und damit der Fußboden der Kabine folgen auf Grund der Trägheit der Kabine den Schwingungen des Schienenfahrzeuges nicht. Da in der Kabine befindliche Personen, Sitzgelegenheiten, Schreibflächen usw. sich auf dem Boden der Kabine abstützen, bleiben auch alle diese Teile von den Schwingungen unbeeinfiußt. Die am oberen Teil der Kabine angreifende schwingungsdämpfende Halterung in den beiden horizontalen Richtungen beeinflußt die Schwingungsfreiheit des Kabineninhalts nur ganz unwesentlich.
• Zweckmäßig wird die Federung so weich ausgelegt, daß die Eigenschwingungszahl des Systems Federung-Kabine wesentlich niedriger ist als die Frequenz sämtlicher am Wagenkörper, beispielsweise des Lokomotivtenders; auftretenden Schwingungen. Das Schwingungssystem ist also bezüglich der Erregerfrequenzen unterkritisch abgestimmt. Um beim Anfahren die Resonanzschwingungen beim -Durchfahren der Resonanzgeschwindigkeit möglichst klein zu halten, wird das Schwingungssystem zweckmäßig gedämpft. _ ._ Das Auftreten zu starker Pendelungen der Kabine kann erfindungsgemäß dadurch verhindert werden, daß zwischen dem unteren Kabinenteil und dem Tenderwagenkörper in-waagerechter Richtung wirksame, erst nach einem gewissen Pendelweg der Kabine zur Wirkung -kommende elastische Anschläge angeordnet werden. Zum- -gleichen Zweck ist es vorteilhaft, zwischen der Kabine und dem Tenderwagenkörper Stoßdämpfer- yoxzusehen, die die lotrechte Bewegung der Kabine und ihre waagerechte Bewegung quer zur Fahrtrichtung dämpfen. .
• Die elastische Abstützung. des oberen Teils der Kabine kann durch Federn, beispielsweise Kegelfedern, oder durch- Gummianschläge erfolgen. Diese Gummianschläge erhalten `vie üblich zur Verhinderung eines Abriebes an ihrer Spitze eine Metallkappe.
• Die elastische Abstützung des oberen Kabinenteils kann auch durch federnde Lenker erfolgen, die in einer waagerechten Eberte angeordnet sind und den oberen Kabinenteil Mit--dein-Wagenkörper des Tenders verbinden. -In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.'-Abb. 1 zeigt eine Seitenansicht des der Lokomotive abgewandten Endes eines - Tenders mit einem Zugführerabteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -Abb. 2 zeigt eine Draufsicht auf das in Abb. 1 dargestellte Tenderende; - ' Abb. 3 zeigt eine Stirnansicht des Tenderwagens ; mit Zugführerabteil; Abb. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht bzw. Draufsicht; Abb. 6 zeigt eine gegenüber Abb.5 etwas abgewandelte Ausführungsform. , Bei der Ausführungsform nach den Abb. 1 bis 3 ist das Zugführerabteil 1 an dem Wagenkörper 2 des Lokomotivtenders 3 mittels der Pendel 4 nach allen Richtungen frei "pendelnd aufgehängt. Die oberen Enden 5 der Pendel 4 sind unter Zwischenschaltung elastischer Dämpfungsblöcke 6 an je einem Hebel 7 angelenkt. Zwei solchet Hebel7-sind auf jeder Fahrzeuglängsseite zu einem, Doppelhebel vereinigt, indem sie starr auf einer gemeinsa=men Welle 8 befestigt sind. Auch zwischen die-unteren Enden der Pendel 4 ; und das daran angehängte -Zugführerabteil 1 sind elastische Dämpfungsblöcke -6 eingeschaltet. Beide Doppelhebel ? sind zu säminen mit der gemeinsamen Welle 8 schwenkbar- am Wagenkörper 2 gelagert. Die Drehung der Doppellieliel-7 erfolgt gegen die elastische Rückführkraft von drehschtibbeanspruchten Gummielementen 9. Die Peridclting des unteren Teils des Abteils 1 in Richtung äuf:-den Tender 3 zu ist durch einen elastischen Anschlag 10 begrenzt. Die lotrechte Bewegung des Abteils- 1-_wird durch einen Stoß- E dämpfer 11, die waagerechte Bewegung quer zur Fahrzeuglängsachse durch einen Stoßdämpfer 12 gedämpft. Der öbere'Teif de's-Abteils 1 wird in Fahrtrichtung durch elastische "-Anschläge 13; quer zur Fahrtrichtung durch elästisclie ,Anschläge 14 abge- E stützt.. - _ Die Weichheit der Gummeleme-nte 9.-ist derart gewählt"-daf` das schwingende System,- das' aus dem- an dieser Federung aufgehängten =.Zügfülireräbteil 1 besteht; - e-ine=`Fig`en chw'ingüngseeduenz: hat, die weit 7 unter.den. am Wagenkörper 2 des Tenders 3 auftretenden Schwingungsfrequenzen liegt.
• Bei den Ausführungsformen nach den Abb. 4 bis 6 ist das Zugführerabteil 1 mit seinem unteren Teil genau wie bei der ersten Ausführungsform nach allen Richtungen frei pendelnd am Wagenkörper 2 des Tenderwagens 3 aufgehängt. Die elastischen Anschlage 13 und 14 in den Abb. 1 und 2 sind durch Lenker ersetzt. Diese Lenker sind entweder gemäß Abb. 5 spitzwinklig zueinander angeordnet und tragen in dieser Abbildung die Bezeichnung 15. Die Lenker können auch gemäß Abb. 6 zueinander parallel angeordnet werden. Sie sind in Abb.6 mit 16 bezeichnet. Die Lenker 15 liegen, wie Abb. 4 zeigt, in einer horizontalen Ebene. Sie federn in Längsrichtung, was entweder durch Federn 17 oder durch Gummielemente 18 bewirkt werden kann. Es können entweder an beiden Enden Federn 17, an beiden Enden Gummielemente 18 oder auch (wie in Abb. 5) an einem Ende Federn 17 und am anderen Ende Gummielemente 18 verwendet werden. Die Lenker 15 bzw. 16 müssen sowohl an dem Zugführerabteil 1 als auch an dem Wagenkörper 2 des Tenderwagens 3 gelenkig befestigt sein. Auch bei den Ausführungsformen nach den Abb. 4 bis 6 sind zwischen dem unteren Teil des Zugführerabteils 1 und dem Tenderwagenkörper 2 int waagerechter Richtung wirksame, in diesenAbbildungen jedoch nicht dargestellte Stoßdämpfer angeordnet; An Stelle der vier waagerechten, gegen den Wagenkörper 2 des Tenders 3 über die drehschubbeanspruchten Gummielemente 9 abgefederten Hebel 7 kann auch auf jeder Wagenlängsseite eine parallel zur Fahrzeuglängsmittelachse angeordnete, in ihrer Mitte am Wagenkörper des Tenders befestigte Blattfeder ver= wendet werden. An den beiden freien Enden der Blattfeder werden die Pendel 4, vorzugsweise wieder unter Zwischenschaltung elastischer Dämpfungselemente 6, aufgehängt.
• Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 8 gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1 bzw. den Ansprüchen, auf die sie zurückbezogen sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Abfederung einer Kabine auf einem Schienenfahrzeug, insbesondere auf einem Lokomotivtender, wobei der untere Kabinenteil mit Hilfe von schwingungsdämpfenden Mitteln beschränkt allseitig pendelnd auf dem Wagenkörper gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in großem Abstand von der unteren schwingungsgedämpften Lagerung (4 bis 9) der obere Kabinenteil am Wagenkörper (3) ebenfalls allseitig beschränkt beweglich schwingungsgedämpft (z. B: durch die Teile 13, 14 in Abb. 1 und 2) gehalten ist.
2. 2. Kabinenlagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Weichheit der Federung, daß die Eigenschwingungszahl des Systems Federung-Kabine wesentlich niedriger ist' als die Frequenz sämtlicher am Wagenkörper (2) des Tenders (3) auftretenden Schwingungen.
3. 3. Kabinenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Kabinenteil und dem . Tenderwagenkörper '(2) in. waagerechter Richtung wirksame, erst nach einem gewissen Pendelweg der- Kabine (1) zur Wirkung kommende elastische -Anschläge'(10) vorgesehen sind. - _
4. 4. Kabinenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Kabinenteil und dem Tenderwagenkörper (2) ein die lotrechte .Bewegung der Kabine (1) dämpfender Stoßdämpfer (11) vorgesehen ist.
5. 5. Kabinenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Kabinenteil und dem Tenderwagenkörper (2) ein die waagerechte Bewegung der Kabine (1) quer zur Fahrtrichtung dämpfender Stoßdämpfer (12) vorgesehen ist.
6. 6. Kabinenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kabinenteil an jeder Fahrzeuglängsseite an zwei Pendeln (4) aufgehängt ist, deren jedes am Arm eines Doppelhebels (7) angelenkt ist, wobei beide Doppelhebel am Wagenkörper (2) des Tenders (3) um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende gemeinsame Welle (8) gegen die Kraft drehschubbeanspruchter Gummielemente (9) schwenkbar gelagert sind.
7. 7. Kabinenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Kabinenteil und dem Tenderwagenkörper (2) elastische, in den beiden horizontalen Richtungen wirksame Anschläge (13, 14) vorgesehen sind (Abb. 1 und 2). B. Kabinenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen Kabinenteil und dem Tenderwagenkörper (2) in ihrer Längsrichtung elastisch nachgiebige, in einer waagerechten Ebene liegende Lenker (15, 16) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 756 498, 872 448; französische Patentschrift Nr. 846 050; USA.-Patentschrift Nr. 2 652 001; Zeitschrift »Lastauto und Omnibus«, 1952, S.166/167; Zeitschrift »Großdeutscher Verkehr«, 1942, S. 553 bis 562, insbesondere S. 560.