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Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell
Die Erfindung betrifft die Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges
auf einem mit dem Wagenkasten durch einen entlasteten Drehzapfen verbundenen Drehgestell.
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Bei einem bekannten Drehgestellfahrzeug, bei dem der Wagenkasten mittels
eines entlasteten Drehzapfens mit dem Drehgestell verbunden ist und mit Reibung
auf seitlichen Stützen des Drehgestells ruht, sind auf jeder Seite des Drehgestells
zwei Stützen für den Wagenkasten vorgesehen. Jede dieser Stützen ist je auf einem
Arm angebracht, der auf einem von dem Drehgestell getragenen Bolzen schwingbar gelagert
und zudem gegen den Rahmen des Drehgestells abgefedert ist. Die beiden auf einer
Seite des Drehgestellrahmens gelegenen, die Stützen für den Wagenkasten tragenden
Schwenkarme sind miteinander gelenkig verbunden, um die Last des Wagenkastens gleichmäßig
auf die unterhalb der äußeren Enden der Schwenkarme gelegenen beiden Drehfedern
zu verteilen. Eine Angabe über die Höhenlage des Drehzapfens fehlt.
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Die Erfindung geht aus von einer Abstützung des Wagenkastens eines
Schienenfahrzeuges auf einem mit dem Wagenkasten durch einen. entlasteten Drehzapfen
verbundenen Drehgestell, wobei der Wagenkasten auf seitlichen Stützen ruht, die
auf je einem Arm angebracht sind, der um einen vom Drehgestell getragenen Bolzen
schwenkbar gelagert und gegen den Rahmen des Drehgestells abgefedert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solcher Abstützung des
Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell die Schwingungen des
Wagenkastens einschließlich der Schlingerbewegungen zu dämpfen, ohne daß es hierzu
besonderer Hilfsvorrichtungen für die Schwingungsdämpfung bedarf.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
die auf beiden Seiten des Drehgestells angeordneten schwenkbaren Arme drehfest mit
einer gemeinsamen, quer zum Drehgestell verlaufenden Drehstabfeder zu verbinden
und unterhalb der auf ihnen angebrachten Stützen für den Wagenkasten gegen den Rahmen
des Drehgestells abzufedern sowie die Drehzapfenverbindung an einer Stelle des Drehgestellrahmens
vorzusehen, die in bezug auf die Ebene der seitlichen Stützen verhältnismäßig tief
liegt.
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Bei einem bekannten Drehgestellschienenfahrzeug sind auf beiden Seiten
vor und hinter dem Drehzapfen rechtwinklig umgebogene, schwenkbare und gegeneinander
abgefederte Arme vorgesehen, wobei die auf beiden Seiten des Fahrzeugs gelegenen,
zueinander korrespondierenden Arme durch eine quer zum Fahrzeug verlaufende Drehstabfeder
miteinander verbunden sind.
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Bei einer weiteren bekannten Abstützung des Wagenkastens von Schienenfahrzeugen
auf einem Drehgestell ruht der Wagenkasten auf seitlichen Schwingarmen, die gegen
den Rahmen des Drehgestells mittels je einer Gasfeder abgefedert sind.
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Schließlich ist noch ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit einem
tief angeordneten Drehzapfen bekannt, der jedoch nicht mit seitlichen Stützen für
den Wagenkasten, die auf schwenkbaren Armen angebracht sind, zusammenarbeitet.
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Mit Rücksicht auf diesen Stand der Technik wird nur für die Gesamtkombination
der in dem Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale Schutz begehrt.
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Eine bevorzugte beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell wird
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine schaubildliche
Ansicht der erfindungsgemäßen Abstützung, teilweise im Schnitt durch die Längsachse
eines der schwingenden Arme, F i g. 2 die erfindungsgemäße Abstützung im Längsschnitt
und F i g. 3 einen Querschnitt durch die Achse des Drel-izapfens.
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In der F i g. 1 ist die Gesamtheit der Abstützung auf einem Drehgestellrahmen
angeordnet, der schematisch mit strichpunktierten Linien dargestellt ist
und
zwei Längsträger 1 sowie einen mittleren Querträger 2 aufweist, welche eine Grundplatte
3 tragen.
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Der Wagenkasten 4 des Fahrzeuges, der in F i g. 2 und 3 schematisch
dargestellt ist, ruht auf zwei seitlichen Stützen 5, von denen jede durch ein Federsystem
6 unterstützt ist, das sich auf dem Rahmen des Drehgestells abstützt. Zwischen dem
Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten 4 ist ein nichttragender Drehzapfen 7 in einer
senkrechten Büchse 8 vorgesehen, welche von dem mittleren Querträger 2 des Rahmens
getragen wird.
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Der Wagenkasten 4 ruht auf den Stützen 5, welche Gleitschuhe bilden,
mittels mit diesen zusammenwirkenden Platten 9, die an der Unterseite des Wagenkastens
4 befestigt sind und deren Abmessungen den Relativbewegungen entsprechen, die zwischen
dem Wagenkasten 4 und dem Drehgestell auftreten können. Die Gleitschuhe der Stützen
5 sind auf diesen in beliebiger an sich bekannter Weise gelenkig gelagert.
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Erfindungsgemäß ist jede Stütze 5 auf einem schwingenden Arm 10 gelagert,
der auf einer quer zum Drehgestell verlaufenden Drehstabfeder 11 drehfest angeordnet
ist, wobei die Länge des Armes 10 zwischen der Drehstabfeder 11 und der Stütze 5
verhältnismäßig kurz ist, d. h., die Drehstabfeder 11 liegt zur Stütze 5 mit Rücksicht
auf die möglichen senkrechten Schwingungen der Aufhängung ziemlich nahe. Diese nahe
Anordnung ergibt sich insbesondere aus F i g. 2. Wie ersichtlich, hat jede senkrechte
Bewegung des Wagenkastens 4, die eine Längenveränderung des Federsystems 6 verursacht,
zur Folge, daß, infolge des Umstandes, daß die Gleitschuhe der Stützen 5 zwangläufig
eine kreisbogenförmige Bewegung ausführen, eine Reibung der Gleitschuhe mit den
Platten 9 des Wagenkastens 4 stattfindet, welche zur Dämpfung der Schwingungen dient.
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Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die drehfeste Verbindung
der Drehstabfeder 11 mit den Armen 10 aus einer Keilnutenverbindung. Jedes Ende
der Drehstabfeder 11 dreht sich in Lagern 12 und 13, die zu beiden Seiten jedes
Armes 10 vorgesehen sind und deren untere Teile mit dem Rahmen des Drehgestells
mit Hilfe von Stützen 14 verbunden sind.
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Bei dieser Anordnung erfüllt die Drehstabfeder 11 der Arme 10 die
Aufgabe der gegen das Schlingern sonst in üblicher Weise verwendeten Stabilisatoren,
da sie, ohne sich der seitlichen Neigung des Wagenkastens 4 zu widersetzen, diese
beschränkt, wobei sie jedoch andererseits die beiden seitlichen Federsysteme 6 behinderungsfrei
arbeiten läßt. Jedes dieser Federsysteme 6 setzt sich bei der dargestellten Ausführungsform
aus einer Schraubenfeder 61 und einer Gummifeder 62 zusammen. Jede Schraubenfeder
61 stützt sich auf Federtellern 15 und 16 ab, die an den Armen 10 bzw. am Rahmen
des Drehgestells befestigt sind. Innerhalb der Schraubenfedern 61 sind die im wesentlichen
muffenförmigen Gummifedern 6s angeordnet, die an ihren Enden durch den Eingriff
von Zapfen 17 und 18 zentriert sind.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist unter Berücksichtigung
der Stellung und der Höhe im unbelasteten Zustand des Federsystems 6 unter jedem
Arm 10 zur Erleichterung des Aufsetzens des Wagenkastens 4 auf das Drehgestell eine
Vorrichtung vorgesehen, durch die jeder Arm 10 in einer vorgespannten zusammengedrückten
Stellung des Federsystems 6 gehalten wird. Diese Vorrichtung weist eine mit einer
Öse versehene Stange 19 auf, die durch einen Schlitz im Arm 10 greift und deren
Öse 20 einen Haltebolzen 21 des Armes 10 umfaßt. Die Stange 19 ist an ihrem unteren
Ende an einem an der Stütze 14 vorgesehenen Ansatz 22 befestigt. Die Länge der Stange
19 ist durch Ein- oder Ausschrauben ihres mit einem Gewinde versehenen unteren Teils
im Ansatz 22 regelbar.
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Das Durchfedern jedes Federsystems 6 ist durch einen elastischen Anschlag
23 begrenzt, der auf einer mit dem Drehgestell fest verbundenen Stütze 24 befestigt
ist und mit dem eine Verlängerung der Arme 10 zusammenwirkt.
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Der nichttragende Drehzapfen 7, der in F i g. 3 näher gezeigt ist,
steht mit dem Wagenkasten 4 in fester Verbindung und trägt einen Kugelkopf 25, der
von einem Außenring 26 umgeben ist, welcher in einer Büchse 27 gleitet. Die Büchse
27 ist an ihrem unteren Ende zur Bildung einer Ölwanne geschlossen; sie ist in einer
mit dem Drehgestell fest verbundenen Büchse 8 unter Zwischenschaltung einer Hülse
in Form eines Ringes 28 aus elastischem Material angeordnet, der ein gewisses Spiel
in der Drehzapfenverbindung zwischen dem Wagenkasten 4 und dem Drehgestell zuläßt.
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Bei einer solchen Aufhängung wird eine Dämpfung der Bewegungen des
Wagenkastens 4 durch die Reibung der Gleitschuhe der Stützen 5, die sich mit diesem
in Kontakt befinden, bewirkt. Dieses gilt sowohl für die senkrechten Schwingungen
als auch für die Schlingerbewegungen in dem Augenblick, in welchem sich die Länge
des Federsystems 6 verändert. Bei Schlingerbewegungen kann eine bessere Dämpfung
noch dadurch erzielt werden, daß sich der Drehzapfen 7 in einer tiefen Lage in bezug
auf die Ebene der Stützen 5 befindet (F i g. 3).
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Aus dem Studium der verschiedenen möglichen Bewegungen des Wagenkastens
4 und des Drehgestells ergibt sich, daß die Reibungskräfte zwischen den Gleitschuhen
und dem Wagenkasten sich in keinem Fall aufheben können, so daß mit der beschriebenen
Anordnung eine ständig wirksame Dämpfung erhalten wird.