DE1200861B

DE1200861B - Bogie for rail vehicles

Info

Publication number: DE1200861B
Application number: DEG26975A
Authority: DE
Inventors: Frederick William Sinclair
Original assignee: Gloucester Railway Carriage and Wagon Co Ltd
Current assignee: Gloucester Railway Carriage and Wagon Co Ltd
Priority date: 1959-05-02
Filing date: 1959-05-02
Publication date: 1965-09-16

Description

Drehgestell für Schienenfahrzeuge Die Erfindung geht aus von einem bekannten Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bestehend aus zwei starren Seitenrahmen, zwischen denen zwei Radsätze angeordnet sind, sowie vorderen und hinteren Widerlagern auf den Seitenrahmen, einem zwischen den beiden Seitenrahmen angeordneten Querträger mit an jedem seiner Enden angebrachten vorderen und hinteren Widerlagern, derart, daß je zwei einander gegenüberliegende Widerlager zusammen ein Widerlagerpaar bilden und Blöcke aus federndem Material, die aus miteinander abwechselnden Blättern aus starrem und federnden Material mit V-förmigem Querschnitt bestehen, zwischen die Widerlagerpaare eingelegt und an diesen befestigt sind.Bogie for rail vehicles The invention is based on one known bogie for rail vehicles, consisting of two rigid side frames, between which two sets of wheels are arranged, as well as front and rear abutments on the side frame, a cross member arranged between the two side frames with front and rear abutments attached to each of its ends, such as that two opposing abutments together form a pair of abutments and blocks of resilient material made up of alternating sheets of paper Rigid and resilient material with a V-shaped cross-section exist between the Pairs of abutments are inserted and attached to these.

Es ist bereits ein Drehgestell bekannt, bei dem die Radsätze federnd von den Seitenrahmen aufgenommen werden. Diese Anordnung setzt starre Querträger zum Zusammenhalten der Seitenrahmen voraus, was .durch die Erfindung gerade vermieden werden soll.A bogie is already known in which the wheel sets are resilient be picked up by the side frames. This arrangement uses rigid cross members to hold the side frames together ahead of what .by the invention just avoided shall be.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Aufbau besonders einfaches Drehgestell zu schaffen, welches sich im Gleisbogen elastisch einzustellen vermag.It is based on the task of a particularly simple structure To create bogie, which is able to adjust elastically in the curved track.

Weiterhin soll durch geeignete Wahl der Neigung der zwischen Quer- und Längsträger angeordneten federnden Blöcke die Charakteristiken der Aufhängung in einfachster Weise verändert werden können. Schließlich soll es noch ermöglicht werden, daß unabhängig von der Bewegungsrichtung des Querträgers gegenüber den Seitenrahmen von diesem kombinierte Scher- und Druckkräfte auf die federnden Blöcke übertragen werden, so daß auf besondere Schwingungsdämpfer verzichtet werden kann.Furthermore, through a suitable choice of the inclination of the and resilient blocks arranged on side members reflect the characteristics of the suspension can be changed in the simplest way. After all, it should still be made possible that regardless of the direction of movement of the cross member relative to the side frame from this combined shear and pressure forces are transferred to the resilient blocks so that special vibration dampers can be dispensed with.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß sich jeder Federblock aus Blättern zusammensetzt, die aus zwei entgegengesetzt zueinander geneigten Teilen bestehen und von seinem Widerlager auf dem Querträger zu seinem Widerlager auf dem Seitenrahmen nach unten geneigt ist, und der Querträger, abgesehen von den beiden Radsätzen, die einzige Verbindung zu den beiden Seitenrahmen bildet, wodurch die Seitenrahmen miteinander federnd verbunden sind und vertikale sowie Längsbeanspruchungen, Zug- und Bremskräfte als Scher-und Druckbeanspruchungen auf die Federblöcke übertragen. Die besonderen Vorteile eines derart ausgebildeten Drehgestelles für Schienenfahrzeuge sind folgende: Wenn das Drehgestell eine Kurve durchfährt, dann versucht der Drehgestellrahmen, sich aus seiner rechtwinkligen Ausbildung in eine gekrümmte Lage entsprechend der auf ihn gegeneinander versetzt angreifenden Querkräfte zu verformen. Diese Kräfte verursachen leicht einen Rahmenbruch im Dreh-P a stell. Das wird durch die alleinige Verbindung der beiden Seitenrahmen miteinander durch federnde Blöcke gemäß der Erfindung vermieden.The object is achieved according to the invention in that each spring block is composed of leaves, which consist of two oppositely inclined parts and is inclined downward from its abutment on the cross member to its abutment on the side frame, and the cross member, apart from the two Wheel sets, which form the only connection to the two side frames, whereby the side frames are resiliently connected to one another and transfer vertical and longitudinal loads, tensile and braking forces as shear and compressive loads to the spring blocks. The particular advantages of a bogie designed in this way for rail vehicles are as follows: When the bogie travels through a curve, the bogie frame tries to deform from its right-angled configuration into a curved position according to the transverse forces acting on it offset against each other. These forces easily cause a frame break in the turning P a stell. This is avoided by the sole connection of the two side frames to one another by resilient blocks according to the invention.

Das erfindungsgemäß verbesserte Drehgestell kann so ausgebildet sein, daß die Blätter der Federblöcke gegen die Vertikale unter einem Winkel von ungefähr 14° geneigt sind. Durch diese Neigung gegen die Vertikale, durch die die Belastung durch den Wagenkasten teilweise als Scher- und teilweise als Druckkräfte aufgenommen wird, erzeugt die Belastung ein Biegemoment in den Seitenrahmen, welches beinahe vollständig das Biegemoment infolge der vertikalen Belastung der Achslager ausgleichen kann. Infolgedessen wird der zwischen zwei geneigten' federnden, den bzw. die Querträger auf dem Rahmen befestigenden Blöcken liegende Teil jedes Seitenrahmens mehr als Zugstab als als Biegebalken beansprucht. Daraus folgt, daß der Querschnitt jedes Seitenrahmens wesentlich geringer sein kann als wenn die Belastung beispielsweise von Spiralfedern an den Enden des Querträgers übertragen würde, wodurch ein wesentlich größeres Biegemoment auf jeden Seitenrahmen ausgeübt werden würde.The bogie improved according to the invention can be designed in such a way that that the leaves of the spring blocks against the vertical at an angle of approximately Are inclined by 14 °. This inclination to the vertical creates the load absorbed by the car body partly as shear and partly as compressive forces the load creates a bending moment in the side frames which is almost fully compensate for the bending moment due to the vertical load on the axle bearings can. As a result, the between two inclined 'resilient, the or the cross member each side frame more than Tension rod as claimed as a bending beam. It follows that the cross-section of each Page frame can be much less than if the load, for example would be transmitted by coil springs to the ends of the cross member, creating a substantial greater bending moment would be applied to each side frame.

Vorzugsweise sind die Blätter der Federblöcke im Querschnitt bogenförmig ausgebildet. Es können auch an jeder Befestigungsstelle zwei Blöcke verwendet werden, d. h. es kann jeder Federblock in zwei voneinander getrennte Blöcke auslaufen.Preferably, the leaves of the spring blocks are arcuate in cross section educated. Two blocks can also be used at each fastening point, d. H. each spring block can run out into two separate blocks.

Falls erforderlich und insbesondere bei Personenwagendrehgestellen kann der Querträger von zwei im Abstand voneinander angebrachten Querstreben gebildet werden, zwischen welchen federnd ein Wiegebalken angeordnet ist, der in weiterer Ausbildung nach der Erfindung zweckmäßig an Gelenken des Querträgers hängt. Der Wiegebalken kann dabei an dem Querträger durch weitere Gummiblöcke federnd angeordnet oder auf Gummiblöcken aus zylindrischen Blättern angebracht sein.If necessary and especially for passenger car bogies the cross member can be formed by two cross struts attached at a distance from one another be, between which a springy one Weighing beam is arranged, which in further training according to the invention is useful on joints of the cross member hangs. The weighing beam can be resilient on the cross member by means of additional rubber blocks arranged or mounted on rubber blocks made of cylindrical sheets.

Vorzugsweise ist .der Unterschied in der Höhe zwischen den an den beiden Seitenrahmen befestigten Federblöcken und den Mittelachsen der Radsätze möglichst kleingehalten, wodurch ein unerwünschtes Wanken des sich auf dem Drehgestell abstützenden Wagenkastens vermieden wird.Preferably, the difference in height between the spring blocks attached to both side frames and the central axes of the wheel sets if possible kept small, which results in undesirable swaying of the one supported on the bogie Car body is avoided.

Gegenstand der Erfindung ist die Gesamtkombination der im Anspruch 1 enthaltenen, an sich bekannten Einzelmerkmale. Den Unteransprüchen kommt eine selbständige Bedeutung nicht zu, sie gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1..The subject of the invention is the overall combination of the claims 1 contained, known individual features. The sub-claims come with a They do not have an independent meaning, they are only considered real subclaims in conjunction with claim 1 ..

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen an verschiedenen Ausführungsformen näher erläutert werden, und zwar zeigt F i g. 1 die schematische Draufsicht auf ein wiegenloses Drehgestell für Güterwagen, F i g. 2 die entsprechende Draufsicht auf ein Personenwagendrehgestell mit Wiege, F i g. 3 die Teildraufsicht auf eine weitere Ausbildungsform eines wiegenlosen Drehgestells für Güterwagen, F i g. 4 einen Schnitt durch das Drehgestell längs der Linie IV-IV der F i g. 3, F i g. 5 eine vergrößerte, schematische, perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Personenwagendrehgestells, F i g. 6 eine perspektivische Teilansicht einer Abänderung des Drehgestells der F i g. 5, F i g. 7 eine der F i g. 6 ähnliche Ansicht einer weiteren Abänderung, F i g. 8 eine schematische Ansicht, welche die auf einen Seitenrahmen der beschriebenen Anordnung infolge der Vertikalbelastung des Fahrgestells wirkenden Kräfte.The invention is intended below with reference to the drawings at various Embodiments are explained in more detail, namely shows F i g. 1 the schematic Top view of a cradle-free bogie for freight wagons, FIG. 2 the corresponding Top view of a passenger car bogie with cradle, FIG. 3 the partial top view on a further form of a cradle-free bogie for freight wagons, F i g. 4 shows a section through the bogie along the line IV-IV of FIG. 3, F i g. 5 is an enlarged, schematic, perspective partial view of another Embodiment of a passenger car bogie, FIG. 6 is a partial perspective view a modification of the bogie of FIG. 5, Fig. 7 one of the F i g. 6 similar View of a further amendment, FIG. 8 is a schematic view showing the on a side frame of the arrangement described as a result of the vertical load forces acting on the chassis.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Drehgestelle haben Seitenrahmen 1, an denen die beiden Radsätze 2 drehbar in Achslagern 3 üblicher Bauart befestigt sind. Bei dem Drehgestell für Güterwagen nach F i g. 1 ist ein einzelner Querträger 4 mit einem Drehlager 4 a versehen, welcher die Seitenrahmen 1 miteinander verbindet, während bei dem Personenwagendrehgestell nach F i g. 2 zwei Querstreben 5 a, welche zusammen den Querträger 5 bilden, in ähnlicher Weise die beiden Seitenrahmen 1. verbinden. Bei beiden Anordnungen sind die Querträger4 bzw. 5 durch Federblöcke 6 aus Gummi oder ähnlichem federnden Material federnd an den Seitenrahmen 1 aufgehängt, wobei insgesamt vier dieser Blöcke zwischen benachbarte Teile des Querträgers und der Seitenrahmen 1 eingefügt sind. Die Federblöcke 6 sind geschichtet, mondsichelförmig ausgebildet und in der Nähe der vier Ecken des Querträgers 4 bzw. 5 angeordnet. Die Anordnung der Federblöcke 6 ist in den F i g. 5 bis 7 gezeigt und wird im Zusammenhang mit diesen Figuren noch näher erläutert.The in the F i g. 1 and 2 bogies shown have side frames 1, on which the two wheel sets 2 are rotatably mounted in axle bearings 3 of conventional design. In the case of the bogie for freight wagons according to FIG. 1, a single cross member 4 is provided with a pivot bearing 4 a, which connects the side frames 1 to one another, while in the case of the passenger car bogie according to FIG. 2 two cross struts 5 a, which together form the cross member 5, connect the two side frames 1 in a similar manner. In both arrangements, the cross members 4 and 5 are resiliently suspended from the side frame 1 by spring blocks 6 made of rubber or similar resilient material, a total of four of these blocks being inserted between adjacent parts of the cross member and the side frame 1. The spring blocks 6 are layered, crescent-shaped and arranged in the vicinity of the four corners of the cross member 4 and 5, respectively. The arrangement of the spring blocks 6 is shown in FIGS. 5 to 7 and will be explained in more detail in connection with these figures.

Das Personenwagendrehgestell nach F i g. 2 weist einen Zwischenraum zwischen den zwei Querstreben 5 a auf, in dem ein besonderer Wiegebalken 7 angeordnet ist, welcher ein Wagenkastenlager 7 a aufweist und eine Querbewegung des an dem Wiegebalken 7 befestigten Wagenkörpers erlaubt. Vier weitere federnde Gummiblöcke 8, welche geschichtet sind und zylindrische Form aufweisen, wie in der Anordnung nach F i g. 5 gezeigt ist und nachfolgend mit Bezug auf diese Figur noch näher erläutert wird, sind in der Nähe der vier Ecken des Wiegebalkens 7 angeordnet und bilden eine federnde Verbindung mit dem Querträger 5.The passenger car bogie according to FIG. 2 has a space between the two cross struts 5 a, in which a special weighing beam 7 is arranged is, which has a car body bearing 7 a and a transverse movement of the on Weighing beam 7 attached car body allowed. Four more elastic rubber blocks 8, which are layered and cylindrical in shape, as in the arrangement according to FIG. 5 is shown and explained in more detail below with reference to this figure are arranged near the four corners of the weighing beam 7 and form one resilient connection with the cross member 5.

In dem Drehgestell nach den F i g. 3 und 4 haben die den Querträger 4 mit den Seitenrahmen 1 verbindenden federnden Blöcke 6 winklige Form - in Draufsicht gesehen - und sind in der in F i g. 5 gezeigten Weise angeordnet. Die üblichen Bremsvorrichtungen weisen Bremsbalken 9 und Bremsschuhe 10 auf, welche auf beide Radsätze 2 einwirken.In the bogie according to FIGS. 3 and 4 have the cross member 4 with the side frame 1 connecting resilient blocks 6 angular shape - in plan view seen - and are in the in F i g. 5 arranged in the manner shown. The usual braking devices have brake beams 9 and brake shoes 10 which act on both wheel sets 2.

Das Personenwagendrehgestell nach F i g. 5 weist gleichfalls zwei, einen Querträger 5 bildende Querstreben 5 a auf, welche die Seitenrahmen 1 verbinden und zwischen denen ein Wiegebalken 7 angeordnet ist. Wie bei der Anordnung nach F i g. 2 ist der Querträger 5 mit den Seitenrahmen 1 über vier federnde Blöcke 6 verbunden, und der Wiegebalken 7 ist in dem Querträger 5 über vier federnde Gummiblöcke 8 befestigt. Die Federblöcke 6 sind wie bei den Anordnungen nach den F i g. 3 und 4 winklig, obschon sie auch, wie in F i g. 6 gezeigt ist, mondsichelförmige Form entsprechend der Anordnung nach F i g. 2 aufweisen können.The passenger car bogie according to FIG. 5 also has two, a cross member 5 forming cross struts 5 a, which connect the side frame 1 and between which a weighing beam 7 is arranged. As with the arrangement after F i g. 2 is the cross member 5 with the side frames 1 via four resilient blocks 6 connected, and the weighing beam 7 is in the cross member 5 via four resilient rubber blocks 8 attached. The spring blocks 6 are as in the arrangements according to FIGS. 3 and 4 angular, although they are also, as in FIG. 6 is shown crescent moon shape according to the arrangement according to FIG. 2 can have.

F i g. 7 erläutert eine weitere Ausbildungsform, bei der die Federblöcke 6 jeweils durch zwei Blöcke 11 und 12 ersetzt sind, die mit einer gemeinsamen Endplatte zu einer Einheit verbunden sind. Die Blöcke 11 und 12 sind gegeneinander und gleichfalls entgegengesetzt zur Längsachse des Drehgestells geneigt.F i g. 7 illustrates another embodiment in which the spring blocks 6 are each replaced by two blocks 11 and 12, which have a common end plate are connected to one unit. The blocks 11 and 12 are against each other and likewise inclined opposite to the longitudinal axis of the bogie.

Bei allen erläuterten Ausführungsformen sind die federnden Blöcke 6 geschichtet und weisen, wie dies ausführlicher in F i g. 5 mit einem der Federblöcke 6 gezeigt ist, Blätter 6 a aus Gummi oder ähnlichem Material auf, die abwechselnd zwischen Metallplatten 6 b angeordnet und mit diesen verbunden sind. Von diesen dienen die beiden äußeren Endplatten zur Befestigung. Die dargestellten Federblöcke 6 bzw. 11 und 12 haben drei Gummischichten 6 a, die zwischen vier abwechselnd angeordneten Stahlplatten 6 b angeordnet sind. Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Ausbildung gute Ergebnisse liefert.In all of the illustrated embodiments, the resilient blocks 6 layered and, as shown in more detail in FIG. 5 with one of the spring blocks 6 is shown, sheets 6 a made of rubber or similar material, which alternately are arranged between metal plates 6 b and connected to them. Of these the two outer end plates are used for fastening. The illustrated spring blocks 6 or 11 and 12 have three rubber layers 6 a, which are arranged alternately between four Steel plates 6 b are arranged. It has been found that such Training gives good results.

Jeder Federblock 6 oder jede kombinierte Blockeinheit 11 und 12 ist zwischen entsprechend geformten Aufnehmern 13 befestigt, die wiederum an vertikalen Befestigungsflächen 14 und 15 angeordnet sind, von denen je eine an einem Seitenrahmen 1 und an den Querträgern 4 oder 5 a vorhanden ist. Jeder federnde Gummiblock 8 ist an seinem unteren Ende mit einem Aufnehmer 16 befestigt, welcher an einer vertikalen Fläche eines Querträgers 5 a angeordnet ist. Mit seinem anderen Ende liegt er an einer Seitenfläche 17 des Wiegebalkens an. Die Angriffsflächen der Aufnehmer 13 und 16 und die Seitenflächen 17 sind gegen die Vertikale geneigt, so daß eine Komponente in Längsrichtung des Drehgestells entsteht. Diese Anordnung ergibt eine schräge Lage der federnden Blöcke, so daß diese nicht nur die Wagenbelastungen, sondern auch die Zugkräfte, die Bremskräfte und den seitlichen, infolge seitlicher Schwingungen des Wagenkastens auftretenden Druck als kombinierte Abscher- und Druckbelastungen aufnehmen. Wie in F i g. 8 schematisch gezeigt ist, ergibt die schräg nach abwärts geneigte Lage der Federblöcke 6 bei einer vertikalen Wagenbelastung in Richtung des Pfeiles W auf jeden Seitenrahmen 1 einen Druck in Richtung der Pfeile T. Wie schon früher erläutert, erzeugen diese Drücke ein Biegemoment in dem Seitenrahmen 1, welches fast vollständig das sich aus der Vertikalbelastung der Achslager 3 ergebende Biegemoment ausgleichen kann. Dies ermöglicht es, den Querschnitt des Seitenrahmens 1 zwischen den zwei Federblöcken 6 beträchtlich zu verringern, was zu Seitenrahmen wesentlich leichterer und billigerer Art führt.Each spring block 6 or each combined block unit 11 and 12 is fastened between correspondingly shaped sensors 13, which in turn are arranged on vertical fastening surfaces 14 and 15, one of which is present on a side frame 1 and on the cross members 4 or 5 a . Each resilient rubber block 8 is attached at its lower end to a sensor 16 which is arranged on a vertical surface of a cross member 5 a . With its other end it rests on a side surface 17 of the weighing beam. The contact surfaces of the pickups 13 and 16 and the side surfaces 17 are inclined relative to the vertical, so that a component is formed in the longitudinal direction of the bogie. This arrangement results in an inclined position of the resilient blocks so that they absorb not only the car loads, but also the tensile forces, the braking forces and the lateral pressure occurring as a result of lateral vibrations of the car body as combined shear and pressure loads. As in Fig. 8, the downward sloping position of the spring blocks 6 results in a vertical carriage load in the direction of the arrow W on each side frame 1, a pressure in the direction of the arrows T. As explained earlier, these pressures generate a bending moment in the side frame 1 , which can almost completely compensate for the bending moment resulting from the vertical load on the axle bearings 3. This makes it possible to considerably reduce the cross-section of the side frame 1 between the two spring blocks 6, which leads to side frames of a much lighter and cheaper type.

Die federnden Blöcke 6 bzw. 11 und 12 können mit ihren Längsachsen von den Seitenrahmen aus nach innen und aufwärts gerichtet sein, so daß sie stärker dazu neigen, die Stellung des Querträgers 4 bzw. der Querstreben 5 a und der Radsätze 2 senkrecht zu den Seitenrahmen 1 beizubehalten. In allen beschriebenen Fällen werden jedoch die beiden, die Hauptglieder der Drehgestellkonstruktion bildenden Seitenrahmen 1 zueinander parallel durch den federnd unterstützten Querträger 4 bzw. 5 gehalten.The resilient blocks 6 or 11 and 12 can be directed with their longitudinal axes from the side frame inward and upward, so that they have a greater tendency to the position of the cross member 4 or the cross struts 5 a and the wheelsets 2 perpendicular to the side frame 1 to be maintained. In all the cases described, however, the two side frames 1, which form the main members of the bogie structure, are held parallel to one another by the spring-supported cross members 4 and 5, respectively.

Claims

Claims: 1. Bogie for rail vehicles, consisting of two rigid side frames, between which two sets of wheels are arranged, as well as front and rear abutments on the side frames, a cross member arranged between the two side frames with front and rear abutments attached to each of its ends, such as that two opposing abutments together form a pair of abutments and blocks of resilient material, which consist of alternating sheets of rigid and resilient material with a V-shaped cross-section, are inserted between the pairs of abutments and attached to them, characterized in that each spring block (6) composed of sheets (6a and 6b) , which consist of two oppositely inclined parts and is inclined downwards from its abutment on the cross member (4 or 5) to its abutment on the side frame (1), and the cross member , apart from the two sets of wheels (2), d he forms the only connection to the two side frames, whereby the side frames are resiliently connected to one another and transfer vertical and longitudinal loads, tensile and braking forces as shear and pressure loads to the spring blocks.

2. Bogie according to claim 1, characterized in that the leaves (6a and 6b) of the spring blocks (6) are inclined to the vertical at an angle of approximately 14 °.

3. Bogie according to claims 1 or 2, characterized in that the leaves (6a and 6b) of the spring blocks (6) are arcuate in cross-section.

4. Bogie according to claim 1 or 2, characterized in that each spring block is divided into two separate blocks (11 and 12) expires.

5. Bogie according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross member (5) is formed by two spaced apart cross struts (5a) , between which a cradle beam (7) is resiliently arranged.

6. Bogie according to claims 1 to 5, characterized in that the Weighing beam (7) is suspended from the joints of the cross member (5).

7. Bogie after claims 1 to 5, characterized in that the weighing beam (7) on the cross member (5) is resiliently arranged by further rubber blocks (8). B.

Bogie according to Claims 1 to 7, characterized in that the weighing beam (7) is mounted on rubber blocks (8) made of cylindrical leaves.

9. Bogie after one of claims 1 to 8, characterized in that the difference in height between the spring blocks (6) attached to the two side frames (1) and the central axes the wheelsets (2) is kept as small as possible, so that an undesirable sway of the car body supported on the bogie is avoided. Considered Publications: German Patent Nos. 690 903, 700 278, 833 575, 963 157; Swiss patents No. 266 013, 335 468; Belgian patents No. 526 087, 535 536; Journal "Verkehr und Technik", No. 6 from June 1954, p. 170 to 172; Journal »Eisenbahntechnische Rundschau« (ETR), special edition 3 from March 1954, pp. 60 to 66, and No. 1 of January 1958, pp. 17 to 27.