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Zweiachsiges, in der Mitte teilbares Drehgestell für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein zweiachsiges Drehgestell, auf welchem sich zwei einander
benachbarte Wagenenden gemeinsam abstützen. Solche unter dem Namen »Jakob,sdrehgestelle«
bekanntgewordenen Fahrwerke ersparen gegenüber der sonstigen Anordnung von zwei
Drehgestellen je Wagen bei Gliederzügen. von n Wagen 2 n- (n+1)
=n-1 Drehgestelle.
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Derartige Drehgestelle haben aber den Nachteil, daß die Zugbildung
erschwert wird, weil das Ausrangieren von Schadwagen und das Einsetzen. von Zusatzwagen
nur in den Werkstätten unter Zuhilfenahme eines Hilfslaufwerks möglich ist, welches
das fehlende Drehgestell ersetzt.
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Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, das Jakobsdrehgestell in zwei
einachsige Gestelle zu teilen, von denen jedes bei denn zugehörigen. Wagenende verbleibt.
Hierbei wird das Drehgestell zwischen seinen Achsen in Querrichtung in zwei Drehgestellhälften
getrennt. Die Verbindung derselben erfolgt entweder, über niedrige hornförmige,
vertikale Arme oder über ähnliche, innerhalb, und in Höhe des Drehgestells angeordnete
Zugglieder.
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Bei derartig teilbaren Drehgestellen entstehen jedoch Schwierigkeiten
infolge der Abstützung des Wagenkastens: Erfolgt die Abstützung, wie bekannt, jeweils
über dem Radsatz, so treten wohl an der Trennstelle des Drehgestellrahmens keine
nennenswerten Biegemomente auf, jedoch sind die Laufeigenschaften eines derartigen
Drehgestells unbefriedigend. Stützt man andererseits, wie ebenfalls bekannt, das
Fahrzeuggewicht in der Nähe der Wagenenden ab, so entstehen bei unbefriedigenden
Federungs- und Laufeigenschaften an der Trennstelle des Drehgestellrahmens erhebliche
Biegemomente, die zu Hilfsabstützungen beim Trennen der Wagen zwingen. Diese Hilfsabstützungen
erschweren. die Zugbildung erheblich, abgesehen davon, daß das Befahren von Kurven
für den Einzelwagen unmöglich ist.
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Zweck der Erfindung ist es, die Zugbildung von Wagen mit geteilten
Jakobsdrehgestellen in der Weise zu vereinfachen, daß Gliederzüge auch am Bahnsteig
sicher und einfach zusammengestellt werden können.
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Hierzu wird gemäß der Erfindung bei einem zweiachsigen, in der Mitte
teilbaren Drehgestell für Schienenfahrzeuge, auf dem sich die beiden Enden zweier
Wagenkasten gemeinsam abstützen, vorgeschlagen, die beiden Drehgestellhälften an
der Trennstelle als portalartige Hochrahmen auszubilden und am oberen Rahmenriegel
eine Druckkupplung sowie an den unteren Rahmenenden Zugkupplungen zum gegenseitigen
; Verschluß der beiden Drehgestellteile anzuordnen. Bei der Zugbildung legen sich
die beiden Portale der miteinander zu verbindenden Drehgestellhälften gegeneinander
und werden dabei fest verriegelt, so daß ein biegungssteifes Drehgestell entsteht,
auf dem sich die beiden Wagenenden in bekannter Weise drehen können. Die beiden
portalartigen Rahmen erlauben dabei einen freien Durchtritt von. Wagen zu Wagen.
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Bei zweiachsigen unteilbaren Drehgestellen ist es bekannt, das Drehgestell
mit einem einem portalartigen Rahmen ähnlichen Wagenteil zu versehen. Hierbei dient
der portalartige Teil des Drehgestells jedoch lediglich als Verbindungsstück zwischen
zwei Wagen oder zwei Wagenhälften. Irgendeine formschlüssige Verbindung oder eine
Abstützung von Teilen eines Drehgestells soll hierbei nicht erzielt werden.
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Für Gefällsbrüche muß auch eine Neigungsmöglichkeit in der Vertikalebene
vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist das am Oberteil des Wagenkastens angelenkte
Ende eines Lenkers mit einem Langloch versehen. Da sich bei der Fahrt mit entkuppelten
Drehgestellen der Lenker mit einer Zugkraft am oberen Wagenende anlegt, deren Größe
sich aus dem Abstand zwischen Radsatz und Kastenabstützung einerseits und aus der
Rahmenhöhe andererseits ergibt, legen sich beim Zusammenfahren der beiden zu kuppelnden
Wagen die oberen Enden der nach unten aufklaffenden Rahmenschenkel zuerst an. Ihre
Druckkraft entspricht etwa der vorherigen Lenkerzugkraft und hebt diese auf. Die
Rahmenschenkel richten sich demnach auf, bis auch die unteren Enden der Rahmenschenkel
zusammenstoßen.
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Die untere Verbindung der beiden Drehgestellhälften erfolgt entweder
mittels Zuggliedern oder automatischen Kupplungen.
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Die geringstmögliche Anzahl der Verbindungsstellen beträgt drei. Um
jedoch nicht die gesamten Zug-und Stoßkräfte von Wagen zu Wagen über das Drehgestell
leiten zu müssen, ist es zweckmäßig, eine zusätzliche
Wagenkupplung,
z. B. in Gestalt einer automatischen Kupplung, anzuordnen.
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Die Schwierigkeit des sicheren Schließens der drei Zugkupplungen kann
mit Hilfe einer Längselastizität in der Drehlagerung des Wagenkastens auf der Drehgestellhälfte
überwunden werden.
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Bei Wageneinzelfahrt entsteht ein Kräftepaar aus der senkrechten Wagenkastenabstützung
und dem als Gegenkraft wirkenden Raddruck, dem ein Gegenkräftepaar die Waage hält.
Es wird gebildet von der oberen Lenkerzugkraft und der Längsführungskraft im Drehlager,
die die Drehgestellhälfte auf den Wagen zu verschiebt. Bei der Zugbildung wird diese
Längskraft durch die beiden unteren Rahmenkupplungen aufgehoben und die Verschiebung
rückgängig gemacht. Das Heranfahren .eines Wagens an den anderen spielt sich etwa
folgendermaßen ab: Zuerst zentriert sich die obere Druckkupplung, wobei die oberen
Lenker spannungslos werden. Die Rahmenschenkel der Drehgestellhälften richten sich
auf, ohne die Längskraft im Drehlager zu verändern. Nun schließen die unteren Rahmenkupplungen,
und der noch vorhandene Energieüberschuß schiebt die Wagen noch näher zusammen,
bis auch die untere Wagenkupplung einrastet. Ist auch diese gefedert, so kann die
Reihenfolge .eine andere sein, vorausgesetzt, daß die Federcharakteristiken aufeinander
abgestimmt werden.
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Bei Zugtrennung erfolgt das Lösen der Wagenkupplung in üblicher Weise.
Die obere Drehgestellkupplung braucht nur eine Kontaktkupplung zu sein. Die unteren
Drehgestellkupplungen, die wegen der großen Rahmenhöhe unter einer Spannung von
je 1 bis 2 t stehen, können etwa mittels eines übersetzten Gestänges von der Mitte
oder von den Seiten her gleichzeitig gelöst werden. Um zu verhindern, daß der obere
Lenker schlagartig belastet wird, kann ihm eine Dämpfungsfeder zugeordnet sein.
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Sofern die Drehgestellhöhe entsprechend eingestellt und die Mittelstellung
der Wagenkastenenden gewährleistet ist, können richtungseinweisende Fangführungen
verwendet werden, welche es ermöglichen, in kürzester Zeit beliebige Wagen derselben
Bauart mit beliebigen Enden miteinander automatisch zu kuppeln. Das vollzogene Schließen
-der Kupplungen kann an den Führerständen mittels elektrischer Einrichtungen angezeigt
und überwacht werden.
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Die besondere Ausbildung der einander zugekehrten Enden der Drehgestellhälften
bis über die Höhe der Übergangstür erlaubt eine feste Verbindung der Übergangsbalghälften
mit dem portalartigen Hochrahmen. Wulstförmige Dichtungsleisten gewährleisten den
erforderlichen Regen- und Schallschutz zwischen den Hochrahmen, ohne daß besondere,
von Hand zu betätigende Vorreiben erforderlich sind.
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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen zweiachsigen innengelagerten
Drehgestells mit unmittelbarer seitlicher Abstützung des Wagenkastens auf das Drehgestell
ist in der Zeichnung in rein schematischer Form dargestellt. Im einzelnen zeigt
Fig.1 eine Drehgestellhälfte in perspektivischer Darstellung, Fig.2 das Gesamtdrehgestell
bei zwei gekuppelten Wagenenden im Aufriß, Fig. 3 die Drehgestellhälfte eines einzelnen
Wagens im Aufriß.
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Das Wagenende a stützt sich über ein besonderes Federsystem b, beispielsweise
über an sich bekannte Pendelstützfedern und ein allseits elastisches mittleres Drehgelenk
c auf dem Endquerträger d des Drehgestells ab, welches mit den Längsträgern e und
dem portalartigen Hochrahmen f den eigentlichen Drehgestellrahmen bildet. Die Anordnung
ist so getroffen, daß die beiden Drehgestellhälften gleich und beliebig austauschbar
sind. Die Druckübertragung .erfolgt über eine am horizontalen Querriegel des Hochrahmens
f angebrachte Druckkupplung g, welche aus selbstzentrierenden Erhebungen und diesen
entsprechenden Vertiefungen h besteht, während an den unteren Enden der Schenkel
des portalartigen Hochrahmens f automatische Kupplungen i angeordnet werden. Diese
müssen zwecks Angleichung an die Gegenkupplung geringfügige Verdrehungen um ihre
Längsachse und einen querliegenden Gelenkbolzen sowie eine geringe Verschiebung
in Querrichtung ermöglichen, im übrigen aber durch breite Lagerung der Kupplungswurzel
eine biegesteife Verbindung der Drehgestehenden gewährleisten.
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Auf der Rückseite des oberen horizontalen Querriegels des Hochrahmens
f ist raumbeweglich ein Lenker k angeschlossen, dessen Langloch
l bei gekuppelten Wagen mittig zum Anschlußbolzen m am Wagenoberteil liegt.
Bei Einzelfahrt legt sich das Langloch Z mit einer Seite an einen mit dem Anschlußbolzen
in fest verbundenen, in dem Langloch d beweglich angeordneten Gleitstein n formschlüssig
an. Durch diese besondere Anordnung werden die senkrechten Kräfte und die daraus
entstehenden Momente aufgenommen. Während sich die senkrechten Kräfte über das Federsystem
b auf die Räder o abstützen, werden die Momente von dem horizontalen Kräftepaar
übernommen, das im Abstand der Vertiefungen lt von den automatischen Kupplungen
i wirkt. Der Lenker k fängt beim Entkuppeln der Wagen die frei werdende, auf die
Vertiefungen h wirkende Druckkraft als Zugkraft auf, ohne daß sich die Federspannung
des Federsystems b ändert. Damit die Drehgestellhälfte nach der Entkupplung in einer
stabilen Lage bleibt, d. h. nicht um ihre Hochachse pendelt, kann an dem wagenseitigen
Ende noch eine querliegende Rückstellfeder angeordnet sein.
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Der Übergangsschutz q zwischen dem Wagenende a und dem portalartigen
Hochrahmen f wird zweckmäßig an dessen Innenseite befestigt. Der dichte gegenseitige
Schluß der beiden Hochrahmen f erfolgt mittels an den Rahmenschenkeln angeordneten,
wulstförmigen Dichtungsleisten, welche bei der Verriegelung der beiden Hochrahmen
f formschlüssig aneinanderliegen.
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Für die in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthaltenen Merkmale wird Schutz
nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch beansprucht.