DE1140597B

DE1140597B - Drehgestell fuer Schienenfahrzeuge, insbesondere Abraumwagen

Info

Publication number: DE1140597B
Application number: DEK34016A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wagner
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1958-02-08
Filing date: 1958-02-08
Publication date: 1962-12-06

Description

Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere Abraumwagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere Abraumwagen, mit einer Bremseinrichtung, einem H-förmigen Drehgestellrahmen, gummigefederten Achslagern, einer mittleren, in Gummi gelagerten Drehgestellführung sowie einer seitlichen Abstützung mittels Gummimetallkörper.
Die bekannten Drehgestelle für Abraumwagen sind sehr schwer und fest gebaut, um den außerordentlich hohen und rauhen Betriebsbeanspruchungen gewachsen zu sein, die sich einerseits aus den schlechten Gleisverhältnissen und den großen Ladegewichten sowie Achsdrücken und andererseits aus dem durch Staub und ununterbrochenen Betrieb bedingten hohen Verschleiß ergeben. Schwere Drehgestelle vermindern jedoch die Nutzlast, und .außerdem beanspruchen sie den Oberbau stark. Mithin ist die Wirtschaftlichkeit der bekannten schweren Drehgestelle im Hinblick auf die teuere Herstellung und den verschleißbedingten Wartungs- und Ersatzteilbedarf sowie mit Rücksicht auf das ungünstige Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht und den großen Oberbauverschleiß gering.
Es sind zwar schon für Schienenfahrzeuge, die unter üblichen Bedingungen laufen, wie eingangs erwähnt, leichte, wartungs- und verschleißarme Drehgestelle mit einem etwa H-förmigen Drehgestellrahmen, gummigefedertenAchslagern, einer zentralen in Gummi gefederten Drehgestellführung sowie seitlichen Abstützungen mittels auf längsliegenden Blattfedern abgestützter zylindrischer Gummischubfedem bekannt. Sie können jedoch infolge der genannten schweren Betriebsbedingungen und vor allem wegen der hohen Herstellungskosten nicht ohne weiteres für Abraumwagen benutzt werden.
Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin zu sehen ist, ein Drehgestell der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das auch bei den rauhesten Betriebsbedingungen eine unverminderte Festigkeit aufweist und zugleich eine hohe Wirtschaftlichkeit in Herstellung und Betrieb gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die Kombination nachstehender bekannter Merkmale vorgeschlagen:

a) Geschweißter oder gegossener Drehgesteurahmen

mit einfachem H förmigem Grundriß.

b) Achslagerführung und Federung durch min-

destens zwei in Fahrtrichtung vor und hinter dem

zugehörigen Achslagergehäuse vorgesehene

Gummihohlkegelstümpfe zwischen ihrer Form

angepaßten und auf seitlichen Tragarmen und

am Drehgestellrahmen angeordneten Abstütz-

körpern, deren gemeinsame Längsachse jeweils

in der lotrechten Längsmittelebene des. zuge-

hörigen Längsträgers des Drehgestellrahmens

liegt.

c) Drehgestellführung mittels eines Gummihohl-

kegelstumpfes großen Durchmessers und kleiner

Höhe zwischen zwei Abstützkörpern, von denen

jeder mindestens zwei Abstützflächen des

Gummihohlkegels zumindest zum Teil abstützt.

d) Scheibenbremse mit an den Rädern oder auf der

Achswelle vorgesehenen Bremsscheiben der

Außenbauart.

Durch diese Maßnahmen wird insofern eine vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe erzielt, als, durch die Verwendung eines H-förmigen Drehgestellrahmens, insbesondere aus Profilen mit I-förmigem Querschnitt, ein sehr leichtes, jedoch sehr steifes und tragfähiges Drehgestell geschaffen wird, das einfach und daher billig herzustellen ist. Das Drehgestell weist an praktisch sämtlichen Anlenkstellen, d. h. zwischen den Achslagern und dem Drehgestellrahmen bzw. zwischen diesem und dem Hauptrahmen wartungs-und verschleißfreie Gummikörper auf, die jeweils gleichzeitig die Führung dieser Fahrzeugteile übernehmen und zudem in hohem Maße dämpfend wirken, so daß sowohl eine Schonung des Fahrzeuges wie auch des Oberbaues eintritt, was durch das geringe Eigengewicht des Fahrzeuges noch erheblich begünstigt wird. Mithin tritt auch dadurch eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ein. Schließlich ermöglicht die Verwendung von Scheibenbremsen eine weitere Gewichtsverminderung, wobei sich zusätzlich noch eine Verschleißverringerung der Radreifen ergibt. Somit gewährleistet gerade die Anwendung dieser als Lösungsmittel gekennzeichneten, an sich bekannten Maßnahmen eine außerordentlich hohe Wirtschaftlichkeit; da diese nicht nur zur Lösung der gestellten Aufgabe beitragen, sondern sich zudem gegenseitig günstig beeinflussen. Außerdem kann noch durch das. verringerte Gewicht der Drehgestelle die Nutzlast des Fahrzeuges gesteigert werden, so daß auch dadurch noch eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Draufsicht auf ein Drehgestell für Abraumwagen, Abb. 2 das Drehgestell im Längsschnitt längs der Linie II-II in Abb. 1, Abb.3 einen Querschnitt durch das Drehgestell längs der Linie III-III in Abb. 1, Abb. 4 einen Schnitt durch eine Hälfte der Drehgestellführung und Abb. 5 einen Längsmittelschnitt durch einen Gummihohlkegel der Achslagerführung.
Das Drehgestell gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 1 bis 5 besteht im wesentlichen aus einem in der Draufsicht H-förmigen Drehgestellrahmen 1, der Drehgestellführung 2 zwischen dem Drehgestellrahmen 1 und dem Hauptrahmen 3, den Achslagerführungen 4 und Federungen für die Radsätze 5 und der Bremseinrichtung 6.
Der im Grundriß H-förtnig ausgebildete Drehgestellrahmen 1 ist als Stahlguß und/oder Schweißkonstruktion ausgebildet. Seine beiden Längsträger 7 sind als breftflanschige I-Träger mit über die gesamte Länge gleichbleibendem Querschnitt ausgeführt. Die beiden im Abstand voneinander befindlichen Längsträger 7 sind mittels einer die Drehgestellführung 2 aufnehmenden, .am Untergurt der Längsträger 7 angeschweißten Querverbindung 8 miteinander verbunden, die von zwei hochstegigen, symmetrisch und parallel zur lotrechten Quermittelebeney liegenden Querträgern 9 mit I-förmigem Querschnitt gebildet wird. Dabei sind die Obergurte der beiden Querträger 9 zu einem gemeinsamen, von einem Querblech gebildeten Obergurt 10 zusammengefußt, um die Befestigung der Drehgestellführung 2 zu vereinfachen. Die beiden Untergurte der Querträger 9 sind mittels eines weiteren, einen U-förmigen Querschnitt und die gleiche Länge wie die Querträger 9 aufweisenden Stützträgers 11 miteinander verbunden, dessen offene Seite zur Schienenoberkante 12 hin gerichtet ist und zur Aufnahme einer Holzbohle 13 dient, die zum Schutz von Oberbau und Radsätzen 5 bei Entgleisungen vorgesehen ist. Um eine möglichst tiefe Lage des. Hauptrahmens 3 und der Drehgestellführung 2 zu gewährleisten, ist der Steg der beiden Querträger 9 im Bereich der Drehgestellführung 2 mit geringerer Höhe als im Bereich der Längsträger 7 ausgeführt. Der Übergang erfolgt dabei stetig, um eine feste Querverbindung B sicherzustellen.
Die Drehgestellführung 2 besteht nach Abb. 4 aus zwei koaxialen, voneinander im Abstand angeordneten Ringen 14 und 15, zwischen denen ein als wulstloser Gummiring .ausgebildeter Gummihohlkegelstumpf 16 vorgesehen ist. Der Ring 15 der Drehgestellführung2 ist symmetrisch zur lotrechten Längsmittelebene x und zur Quermittelebene y auf dem Obergurt 10 der Querverbindung 8 des Drehgestellrahmens 1 z. B. durch Schweißen befestigt, während der zweite Ring 14 am Hauptrahmen 3 fest angeordnet ist. Jeder der beiden Ringe 14 und 15 weist eine kegelstumpfförmige Abstützfläche 17 (Abb. 4) auf, an die sich senkrecht dazu stehend eine ringförmige Abstützfläche 18 anschließt, die an ihrem freien Rand mit einem Ringkragen 19 versehen ist. Die jeweils gleichartigen Abstützflächen 17 und 18 der beiden Ringe 14 und 15 sind zueinander parallel angeordnet und nehmen zwischen sich den Gummihohlkegelstumpf 16 auf, dessen Querschnitt etwa rechteckigist. Die Stirnflächen des Gummihohlkegelstumpfes 16 liegen dabei auf den ringförmigen Abstützflächen18 auf. Während die innere Kegelfläche des Gummihohlkegelstumpfes 16 mit ihrem größerenTeil auf der kegelförmigenAbstützfläche 17 des am Hauptrahmen 3 befestigten Ringes 14 abgestützt ist, liegt die äußere Kegelfläche des Gumniihohlkegelstumpfes 16 ebenfalls mit ihrem größeren Teil auf der kegeligen Abstützfläche 17 des auf dem Obergurt 10 der Querverbindung 8 angeschweißten Ringes 15 .auf. Die die ringförmigen Abstützflächen 18 der Ringe 14 und 15 begrenzenden Ringkragen 19 dienen dazu, ein Herausquetschen des Gummihohlkegelstumpfes 16 zu vermeiden. Der Durchmesser der Drehgestellführung 2, d. h. des Gummihohlkegelstumpes:16 und der beiden Ringe 14 und 15 ist verhältnismäßig groß, um eine stabile Lage des Wagenkastens bzw. des Hauptrahmens 3 zu gewährleisten. Die axiale Höhe des Gummihohlkegelstumpfes 16 beträgt dagegen lediglich einen Bruchteil seines Durchmessers. Um ein Abheben des Hauptrahmens 3 vom Drehgestellrahmen 1, insbesondere bei Entgleisungen, zu verhindern, ist zwischen dem Hauptrahmen 3 und dem Obergurt 10 der Querverbindung 8 ein zentraler; die Drehgestellführung 2 senkrecht durchdringender Bolzen 20 vorgesehen, dessen Kopf über ein den Schaft führendes, am Hauptrahmen3 befestigtes Zwischenstück21 auf dem Hauptrahmen 3 aufliegt, während das freie Ende des Schaftes des Bolzens 20 ein am Obergurt 10 befestigtes weiteres Zwischenstück 22 durchdringt und am Ende mit einer sicherbaren Bundmutter 23 versehen ist. Zwischen der Bundmutter 23 und der Unterseite des Obergurtes 10 ist ein dem Federweg des Gummihohlkegelstumpfes 16 entsprechendes Spiel a vorgesehen.
Zur Aufnahme schwerer; einseitiger Belastungen ist symmetrisch zur lotrechten Längsmittelebene x in der Quermittelebene y zwischen der Drehgestellführung 2 und jedem Längsträger 7 auf dem Obergurt 10 je eine Abstützfläche 24 vorgesehen, der am Hauptrahmen 3 eine weitere Abstützfläche 25 im Abstand des Federspiels des Gummihohlkegelstumpfes 16 zugeordnet ist. Eine der beiden Abstützflächen 24 oder 25 kann über eine Gummimetallzwischenlage mit dem zugehörigen Fahrzeugteil verbunden sein. Zum einfachen Lösen der Bundmutter 23 des Bolzens 20 ist die Holzbohle 13 und der sie aufnehmende Stützträger 11 mit einer zur Bolzenachse koaxialen Bohrung 26 versehen.
Das Drehgestell weist zwei außen gelagerte Radsätze 4 auf, von denen jeder Achslagerzapfen über Wälzlager 27, vorzugsweise Zylinderrollenlager, in einem staubdicht geschlossenen Achslagergehäuse 28 gelagert ist. Jedes Achslagergehäuse 28 ist symmetrisch zu seiner lotrechten Längsmittelebene mit zwei waagrechten Tragarmen 29 versehen, zu deren Versteifung noch lotrecht angeordnete Tragrippen 30 vorgesehen sind. Jeder Tragarm 29 jedes Achslagergehäuses 28 ist mit einem Abstützkörper 31 versehen, der eine kegelstumpfförmige, sich zur Schienenoberkante 12 hin verjüngende Abstützfläche .aufweist. Jedes Achslagergehäuse 28 mit seinen beiden Tragarmen 29, Tragrippen 30 und Abstützkörpern 31 bildet ein einziges Stahlgußstück. Auf der Abstützfläche des Abstützkörpers 31 jedes Tragarmes 29 liegt der Außenmantel des kegeligen Teiles eines Gumrnihohlkegelstumpfes 32 auf, dessen Innenmantel auf einem kegelstumpfförmigen Abstützkörper 33 abgestützt ist. Der kegelstumpfförmige Abstützkörper 33 ist hohl ausgebildet und an seinem den größten Durchmesser .aufweisenden Ende mit einem Ringflansch 34 versehen. Der Ringflansch 34 trägt außen einen koaxialen Ringbund 35, der zur Sicherung der Lage des kegelstumpfförmigen Abstützkörpers 33 in einer entsprechenden Ausnehmung des Längsträgers 7 liegt. Jeder Ringflansch 34 ist mit dem Untergurt des Längsträgers 7 durch Schweißen fest verbunden. Die Anordnung der kegelstumpfförmigen Abstützkörper 33 am Längsträger 7 erfolgt derart, daß die Mittelachse der Abstützkörper 33 in der lotrechten Symmetrieebene des Längsträgers 7 liegt, so daß Torsionsmomente im Längsträger 7, die infolge der lotrechten Belastung auftreten, ausgeschlossen sind.
Jeder Gummihohlkegelstumpf 32 der Achslagerführung 4 und Federung ist im Bereich seines größten Durchmessers an seinem Außenmantel mit einem Ringwulst 36 versehen, dessen Außenmantel zylindrisch oder nach innen gewölbt ausgebildet ist. Um ein Herausquetschen des Ringwulstes 36 des Gummihohlkegelstumpfes 32 zu vermeiden, wird der Außenmantel des Ringwulstes 36 jeweils im Bereich seiner beiden Stirnflächen von einem am zugehörigen Abstützkörper 31 bzw. am Ringflansch 34 angeordneten Ringkragen 37 umschlossen.
Zum Festhalten des Achslagergehäuses 28 und des mit ihm verbundenen Radsatzes 5 beim Anheben des Drehgestells ist jeder kegelstumpfförmige Abstützkörper 33 an seinem der Schienenoberkante 12 zugewandten Ende mit einem koaxialen Gewindezapfen 38 versehen, der zur Aufnahme einer sicherb.aren Bundmutter 39 oder einer Mutter mit Beilagscheibe dient. Der Durchmesser der Beilagscheibe oder des Bundes der Bundmutter39 entspricht dabei etwa dem Außendurchmesser der gegenüberliegenden Stirnfläche des Abstützkörpers 31 im Tragarm 29. Der Abstand b zwischen den einander benachbarten Stirnflächen des Abstützkörpers 31 und der Beilagscheibe bzw. des Bundes der Bundmutter 39 entspricht mindestens dem halben vorgesehenen Federspiel.
Zum Abbremsen der Radsätze 5 ist an einem oder beiden Radsätzen eine Scheibenbremse vorgesehen. Jedes Rad 40 eines Radsatzes 5 ist dazu in bekannter Weise mit zwei ringförmigenBremsscheiben versehen, ; die über Speichen mit der Nabe des Rades 40 verbunden sind. Jedes Rad 40 ist als Speichenrad ausgebildet, und die beiden Bremsscheiben mit ihren Speichen und Leitrippen bilden zusammen mit dem Radstern ein einziges Stahlgußstück. Die Brems- t scheiben jedes Rades 40 werden von zwei Bremsbacken41 beaufschlagt, die durch ein zangenförmiges, am Drehgestellrahmen 1 aufgehängtes Bremsgestänge 43 durch einen für je einen Radsatz 5 gemeinsamen Bremszylinder 42 bewegt werden. Es kann aber auch f jedes zangenartige Bremsgestänge 43 mit einem eigenen Bremszylinder 42 verbunden sein. An Stelle der an der Radnabe befestigten Bremsscheiben können mit gleicher Wirkung auch auf der Achswelle 44 des bzw. der Radsätze 5 bekannte Bremsscheiben der Außenbauart vorgesehen sein.
Die Ansprüche 2 bis 6 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere Abraumwagen, mit einer Bremseinrichtung, einem H-förmigen Drehgestellrahmen, gummigefederten Achslagern, einer mittleren, in Gummi gelagerten Drehgestellführung sowie einer seitlichen Abstützung mittels Gummimetallkörper, gekennzeichnet durch die Kombination folgender bekannter Merkmale: a) Geschweißter oder gegossener Drehgestell- rahmen (1) mit einfachem, H-förmigem Grundriß. b) Achslagerführung (4) und Federung durch mindestens zwei in Fahrtrichtung vor und hinter dem zugehörigen Achslagergehäuse (28) vorgesehene Gummihohlkegelstümpfe (32) zwischen ihrer Form angepaßten und auf seitlichen Tragarmen und am Drehge- stellrahmen angeordneten Abstützkörpern (31 und 33), deren gemeinsame Längsachse jeweils in der lotrechten Längsmittelebene des zugehörigen Längsträgers (7) des Dreh- gestellrahmens (1) liegt. c) Drehgestellführung mittels eines Gummihohl- kegelstumpfes (16) großen Durchmessers und kleiner Höhe zwischen zwei Abstützkörpern, von denen jeder mindestens zwei Abstütz- flächen des Gummihohlkegels zumindest zum Teil abstützt. d) Scheibenbremse mit an den Rädern (40) oder auf der Achswelle (44) vorgesehenen Bremsscheiben der Außenbauart.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummihohlkegelstumpf (16) der Drehgestellführung (2) in an sich bekannter Weise als wulstloser Gummiring ausgebildet ist. 3. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummihohlkegelstumpf (32) in den Achslagerführungen und Federungen (4) lediglich im Bereich seines größten Außendurchmessers mit einem am Außenmantel etwa zylindrischen Ringwulst (36) versehen ist und mit seinem Außenmantel im Abstützkörper (31) des zugehörigen Tragarmes (29) gelagert ist. 4. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Längsträger als auch die Querträger (9) des Drehgestellrahmens, wie bekannt; I-förmigen Querschnitt aufweisen. 5. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bremsscheibe in bekannter Weise von zwei Bremsseheibenringen beiderseits eines Rades (40) gebildet wird, die miteinander und mit der Nabe des Rades über Speichen zu einem einzigen Gußstück gestaltet sind. 6. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell symmetrisch zur lotrechten Längs- und Quermittelebene (x bzw. y) zwischen der Drehgestellführung (2) und jedem Längsträger (7) in bekannter Weise je eine seitliche Abstützfläche (24) für den Hauptrahmen (3) aufweist, der entsprechende Abstützflächen (25) trägt, wobei zwischen Jeder Abstützfläche und dem zugehörigen Fahrzeugteil ein Gummimetallkörper vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 647104, 906 574, 937 959; französische Patentschrift Nr. 1051256; USA.-Patentschriften Nr. 2 347 362, 2 348 077, 2 348 078, 2 351573, 2 357 263, 2 402 501, 2 509 955; K. S ac h s : »Elektrische Triebfahrzeuge«, 1953. Bd. I, S. 504 bis 506. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1109 727.