DE1029025B - Drehgestell fuer Schienenfahrzeuge mit konjugierter Abfederung der Radachsen - Google Patents

Description

• Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit konjugierter Abfederung der Radachsen Die Erfindung bezieht sich auf eine in sich stabile, für jede Längsseite eines Schienenfahrzeugdrehgestells mit mindestens vier Rädern getrennt ausgeführte konjugierte Abfed"erunig, wobei auf jeder Drchgestellängsseite auf beiden Seiten jedes Achslagergehäuses unter sich ausgeglichene Federn vorgesehen und die benachbarten Federn zweier Räder gegen einen Längshebel abgestützt sind, der sich unter Veränderung seines Auflagepunktes gegenüber dein Längsträger des Drehgestells abwälzen kann.
• Unter dem Ausdruck »konjugierte Federung« wird eine solche Federung verstanden, bei der beiderseits zweier Achsen bzw. Räder Federn vorgesehen sind, deren benachbarte durch einen Längshebel in Verbind,ung stehen, der seinerseits unter Änderung des Abwälzpunktes in der Fahrzeuglängsrichtung sich gegeiiüh@er dein Drebgestellrahmen abwälzen kann, so daß hei Belastung einer Feder, z. B. infolge lotrechter Bewegungskomponenten der Räder, alle Federn nacheinander im gleichen Sinn auf Druck oder Zug beansprucht werden.
• Bei bekannten, mit mindestens zwei Radachsen versehenen Drehgestellen für Schienenfahrzeuge stützen sich die Achslagergehäuse je mit einer Schneide gegen einen oberen, als Ausgleichsträger wirkenden DoppellieliL#l ab. Dies führt dazu, daß die Zahl der Ko.nstruktionseleinente dieser konjugierten Abfederung verhältnismäßig groß ist und daß sich die Schwingungen trotz Verlagerung des Abwälzpunktes des die beiden benachbarten Federn verbindenden Längshebels aufschaukeln können, d. h., es findet eine ungenügende Dämpfung statt.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteil- zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß bei den eingangs erwähnten konjugierten Federungen die beiden Federn jedes Achs,lagerge'häu.ses von seitlichen Ansätzen des Gehäuses getragen werden. Durch diese ertlndungsgemäße Lösung wird die Zahl der Konstruktionselemente und damit auch das Gewicht bei zweiachsigen Drehgestellen im wesentlichen auf sieben Teile beschränkt. Durch die Verdrehmöglichkeit der Achslagerge.häuse um die Achswellen werden ferner auftretende Schwingungen durch die Reibung zwischen Achswelle und Ac'hslagergehäuse über die Dämpfungswirkung des Abwälzhebels und der Federn abgedämpft, d. h., ein Aufschaukeln der Schwingungen ist nicht mehr möglich.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. l eine Seitenansicht einer Ausführung des erfindungsgemäßen Drehgestells für Schienenfahrzeuge, Fig.2 das gleiche Drehgestell in Seitenansicht in dem Augenblick, in dem eines der Räder über einen Höcker der Schienenspur läuft, Fig.3 eine vereinfachte abgeänderte Ausführung nach der Erfindung.
• Bei der konjugierten Abfederung nach dem Beispiel Fig. 1 und 2 stützen äußere Federn 1 und 4 die Achslagerge:häuse des zweiachsigen Drehgestells mit ihren oberen Enden gegen Widerlager 5 und 6, die einen festen Teil des Dreh gestellrahmens 10 bilden. Die einander zugekehrten inneren Federn 2 und 3 liegen gegen Widerlager 7 und 8, die die Enden eines Längsausgleichhebels 9 bilden, der so angeordnet ist, daß er sich in Längsrichtung an der Unterfläche 12 des Rahmens 10 abwälzen kann, und zwar durch bogenförmige, kreisförmige oder ähnlich ausgebildete Trägeroberfläche. Eine Längsbewegung des Trägers 9 wird; jedoch durch .einen Konus 11, mehrere Konen oder sonstige äquivalente Mittel verhindert, z. B. dadurch, daß der mit dem Rahmen 10 fest verbundene Konus in eine entsprechende Ausnie'hmung des Trägers 9 eingreift, wobei jeder Punkt der Oberfläche dies Trägers 9 bei einer auftretenden Schwingung eine Zykloid- oder angenähert eine Zykloidbewegung ausführen kann.
• Die Unterenden der Federn 1, 2, 3 und 4 stützen sich auf Lagern 13, 14, 15 und 16 seitlicher Ansätze 23 und 24 des Achslagergehäuses 17 und seitlicher Ansätze 25 und 26 des Ach.slagergehäuses 18 ab. Das Achslagergehäuse 17 ist auf der mit dem Rad, 21 fest verbundenen Welle 19 und das Achslagergehäuse 18 auf der fest mit dem Rad 22 verbundenen Welle 20 angeordnet. Die konjugierte Federung besteht daher auf jeder Dreh gestellseite im wesentlichen nur aus sieben Teilen, und zwar den vier Federn, den beiden Achslagergehäuse.n mit den beidseitigen Ansätzen und dein Längsausgleic:hhebel, so daß die Federung folgendermaßen arbeitet: Tritt .eine verti=kale Bewegungskomponente des vorderen Rades 22 (s. Pfeilrichtung in Fig. 2) durch Überlaufen eines Schienenhöckers auf, so wird das Achslagergehäuse 18 angehoben, aber der Ansatz 26 des Achslagergehäuses wird sich durch die federnde Abstützung gegen den Rahmen 10 weniger anheben als der auf der anderen Seite liegende Ansatz 25, so daß das Gehäuse 18 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um seine Achse 20 ausführt. Der Längsausgleichträger 9 wird sieh dann in entgegengesetzter Richtung neigen, so daß sich seine Abwälzlinie auf der Fläche 12 des Drehgestellrahtnens 11 nach vorn verlagert. Besitzen die beiden Arme des Ausgleichhebels 9 gleiche Länge, so wird damit mit der Abwälzbewegung die Asymmetrie vergrößert. Infolgedessen wird die Abwärtsbewegung des Widerlagers 7 des Ausgleichhebels 9 größer als die Aufwärtsbew.egung seines Widerlagers 8, und dementsprechend wird sich der Ansatz 24 des Achslagergehäus-es 17 entsprechend abwärts und der Ansatz 23 aufwärts bewegen., d. h., das Gehäuse 17 führt eine Winkelbewegung um die Achse 19 des Rades 21 im U'hrzeigersin.n aus. Diese Winkelbewegung ist größer als die des Achslagergebäuses 18.
• Infolge der Abwälzbewegung des Längsauseleichhebels 9 und der sich dadurch ergebenden Asymmetrie seiner Arme werden die Federn 1, 2, 3 und 4 ungleich zusammengedrückt, und zwar die Federn 1 und 2 stärker als die Federn 3 und 4, so daß die Federn 1 und 2 dazu neigen, den Dre'hgestellrahinen 10 mehr anzuheben als die Federn 3 und 4. Andererseits versuchen sie dadurch, den schwingenden Ausgleicbhebel9 in seine neutrale Stellung zurückzubringen. Diese gegenseitige Bewegung zwischen den Achslagergehäusen, den Federn, dem schwingenden Längsträger und. dein Dre'hgestellrahmen führt zu einer in sich stabilen Aufhängung der Räder und zu einer Abdämpfung aller Schwingungen infolge der dämpfenden Wirkung der Massen und Federn, die verschieden stark beschleunigt und verzögert werden, und infolge der Reibung zwischen den schwingenden Achslagergehäusen und den Achswellen.
• In bestimmten Fällen, z. B. bei leichten Drehgestellen mit verkleinertem Radabstand, ist es möglich, eine vereinfachte Ausführung entsprechend Fig.3 anzuwenden. Dabei sind gleiche oder äquivalente Teile entsprechend den Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der schwingende Längsausgleichhebel 9 gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 und 2 verlängert, und alle Federn 1, 2, 3 und 4 stützen sich mit den Oberenden gegen diesen Ausgleichhebel 9 und die Verlängerungen 9a und 9b ab. In diesem Fall sind jedoch den Federn verschiedene Charakteristiken erteilt, z. B. durch Wahl verschiedener Durchmesser oder Windungszahlen der Federn oder durch Änderung der Winkelgröße zwischen den Verbindungslinden der Federabstützpunkte auf den Achslageransätzen und der Achswelle. Dieser Winkel beträgt im Ausführungsbeispiel 180', kann aber auch kleiner oder größer gewählt werden. In diesem Fall sind die äußeren Federn 1 und 4 nachgiebiger oder schwächer gewählt als die inneren Federn 2 und 3, so da.ß bei auftretenden senkrechten Bewegungskomponenten die gleichen Vorgänge eintreten, wie zu Fig. 1 und 2 beschrieben ist, lediglich mit dein Unterschied, daß die Schwiirgungsrichtung der Achslagergehäuse entgegengesetzt zu der nach Fig. 1 und 2 ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. In sich stabile, für jede Längsseite eines Schi:en°nahrzeugdreligestells mit mindestens vier Rädern getrennt konjugierte Abfederung, wobei auf jeder Drehgestellängsseite auf beiden Seiten jedes Achslagergehäuses unter sich ausgeglichene Federn vorgesehen und die benachbarten Federn zweier Räder gegen einen Längshebel abgestützt sind, der s.i.c1i unter Veränderung seines Auflagepunktes gegenüber dem Längsträger des Drehgestells abwälzen kann, dadurch gekennzeichnet; daß die beiden Federn (1, 2 bzw. 3. 4) jedes Achslagergehäuses (17 bzw. 18) von seitlichen Ansätzen (23, 24 bzw. 25, 26) des Gehäuses getragen werden.
2. 2. Konjugierte Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Lärbgsauseleichliebel (9) abgewandten Federn (1, 4) der Aciislagergcliäuse (17, 18) gegen Teile (5, 6) des Drehgestellrähmens abgestützt sind.
3. 3. Konjugierte Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Längsausgleichhebel (9) abgewandten Federn (1, 4) der Achslagergehäuse (17, 18) gegen Verlängerungen (9 cr, 9b) des Längsausgleichhebels abgestützt sind.
4. 4. Konjugierte Federung nach Anspruch 3, dadurch gekennze:ichaiet, daß die auf gegenüberliegenden Seiten des :j#lclislaeer,7eliäuses (z. B. 19) vorges.°lienen Federn (1, 2) verschiedene Charakteristiken haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 41 101, 587 030, 801337, 834 256; österreichische Patentschrift Nr. 61 105; britische Patentschriften Nr. 219 752, 492 307; USA.-Patentschriften Nr. 1841 077, 2 225 075.