DE1405061C - Schienenfahrzeug mit Drehgestellen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Schienenfahrzeuge mit Dreh- Infolge dieser Ausbildung ergibt sich bei Ausgestellen, die als einzige Verbindung zwischen dem Schwenkungen zwischen dem Drehgestellrahmen und Wagenkasten und jedem Drehgestell mindestens drei dem Rahmen des Fahrzeugaufbaus in horizontaler Gummifedern aufweisen, deren Kompressionsachsen Ebene, wie sie beim Durchfahren einer Kurve aufnach unten gerichtet sind. 5 treten, ein geringer Widerstand, wobei jedoch zugleich Es ist eine Anlenkung eines Triebdrchgestells am für eine ausreichende transversale Elastizität der Wagenkasten bekannt (deutsche Patentschrift 805 890), Abfederung gesorgt ist.

die einen Drehzapfen und zur Aufnahme der Zug- In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel

und Bremskräfte dienende, schräggestcllte Federn gemäß der Erfindung dargestellt, aus dem die Erläuenthält. Die Wirkungslinien dieser Federn schneiden io terung weiterer Vorteile hervorgeht. Es zeigt

sich etwa in Schienenoberkante, sind aber nicht auf F i g. 1 in Seitenansicht und im Ausschnitt ein

einen Punkt gerichtet, so daß der Drehzapfen durch Schienenfahrzeug mit einem Drehgestell gemäß der

diese Anordnung nicht voll ersetzt wird. Bei einer Erfindung,

anderen Verbindung eines Drehgestells mit einem Fig. 2 die Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Schienenfahrzeug (deutsche Patentschrift 672 163) 15 Drehgestell,

sind Gummifedern mit nach unten gerichteten Korn- Fig. 3 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine

pressionsachsen vorhanden, die sowohl zur Senkrecht- Gummifeder mit Befestigung und

als auch zur Waagerechtfederung dienen. Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV durch

Weiterhin ist eine federnde Abstützung bekannt die in F i g. 3 dargestellte Feder mit Befestigung. (USA.-Patentschrift 2 685 425), bei der der Schwer- 20 Der Fahrzeugaufbau 6 enthält einen in bekannter punkt des abgestützten Teils oberhalb des abstützen- Weise ausgebildeten Rahmen 7. Das Drehgestell 5 den Gestells liegt. In dieser Anordnung, die an den besteht aus dem Drehgestellrahmen 8 mit den Längs-Ecken eines Vierecks je eine Gummifeder mit schräg- trägem 9 und den Querträgern 10 (vgl. auch Fig. 2) gestellter Wirkungslinic aufweist, schneiden sich die und läuft auf den drei Radsätzen 11, 12 und 13. Die Wirkungslinien von je zwei benachbarten Federn auf 25 Achse 14 des mittleren Radsatzes 12 wird durch einer Geraden, welche in der Symmetrieebene zwi- einen zwischen den Querträgern 10 innerhalb des sehen diesen Federn verläuft, so daß auf zwei senk- Raumes 15 angeordneten Elektromotor oder in anrecht zueinander liegenden Geraden vier Schnittpunkte derer bekannter Weise angetrieben. Die übliche Vervorhanden sind. Durch diese Anordnung soll erreicht bindung zwischen dem Rahmen 7 des Fahrzeugaufwerden, daß der abgefederte Teil etwa in seinem 30 baues 6 und dem Drehgestell 5 mittels eines Dreh-Schwerpunkt aufgehängt ist. Eine Schwenkung des zapfens und einer Lagerbuchse kann, falls im Raum abgefederten Teils im Verhältnis zum abstützenden 15 Antriebsteile untergebracht sind, nur angewandt Gestell ist bei dieser Anordnung nicht möglich. werden, wenn die Drehzapfenverbindung so hoch Auch bei einem zweiachsigen Schienenomnibus gesetzt ist, daß keine Behinderung des Elektromotors (österreichische Patentschrift 174 943) hat man schon 35 oder des Radsatzes 12 eintritt. Aus bekannten Gründas Laufgestell, das für jede Achse vorgesehen ist, den ist aber ein so hochliegender Anlenkpunkt unmittels Gummifedern, deren Kompressionsachsen erwünscht.

schräg nach unten gerichtet sind, abgefedert. Durch Der Rahmen 7 des Fahrzeugaufbaues 6 ist auf dem diese Anordnung, bei der sich die Kompressions- Drehgestellrahmen 8 durch zwei Paar Gummifedern achsen nicht schneiden, wird der Drehzapfen jedoch 40 16 abgestützt, von denen je eines auf einander gegennicht ersetzt. überliegenden Seiten der durch die Achse 14 gehen-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den senkrechten Ebene 17 angeordnet ist. Wie aus Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahr- F i g. 2 ersichtlich, soll also das eine Paar Gummizeugs auf dem Drehgestell so zu gestalten, daß die federn 16 vor und das andere Paar Gummifedern 16 Wiege überflüssig wird und durch den Wegfall des 45 hinter der Ebene 17 liegen. Die Gummifedern 16 Drehzapfens in der Mitte des Drehgestells Raum für eines jeden Federpaares befinden sich in der Nähe die Unterbringung einer dritten Achse bzw. eines der Längsträger 9 des Drehgestells 5. Antriebsmotors geschaffen wird. Ferner soll durch Die oberen Enden der Gummifedern 16 stoßen den Fortfall von Wiege und Drehzapfen das Gewicht gegen ein etwa keilförmiges Widerlager 18, das in des Fahrzeugs verringert werden. 50 F i g. 1 schematisch angedeutet ist. In entsprechender Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Schie- Weise stoßen die unteren Enden der Federn 16 gegen nenfahrzeug mit Drehgestellen der vorstehend er- je ein auf dem Drehgestellrahmen 8 befindliches wähnten Art die Kompressiönsachsen sämtlicher keilförmiges Widerlager 30.

Gummifedern so gerichtet, daß sie sich in einem ge- Die Gummifedern 16 arbeiten unter in senkrechter meinsamen Punkt schneiden, welcher in dem ideellen 55 Richtung angreifender Belastung in kombinierter Drehzapfen liegt. Weise sowohl mit Scher- als auch Kompressions-Es ist vorteilhaft, zwischen dem Rahmen des Fahr- wirkung, wobei ihre Kompressionsachsen C nach zeugbaus und den Drehgestellrahmen unter Verwen- unten und nach innen derart gerichtet sind, daß sie dung von Gummimetallfedern Seitenstützen anzuord- sich in der Nähe der senkrechten Ebene 17 im nen. 60 Punkt P schneiden. Der Schnittpunkt P kann in Auch ist es zweckmäßig, zylindrische Ausnehmun- Schienenhöhe liegen, befindet sich in der Praxis gen am Rahmen des Fahrzeugaufbaus bzw. am Dreh- jedoch oberhalb der Schienenoberkante und untergestell vorzusehen, welche zur Aufnahme keilförmiger halb der Achse 14.

Widerlager für die Gummifedern dienen, die ent- Bei der beschriebenen Federanordnung liegt der sprechende zylindrische Außenflächen haben. Zur 65 Punkt, in welchem die Zug- und Bremskräfte anFixierung des Federwiderlagers kann am oberen greifen, sehr nahe an dem Punkt P. Infolgedessen Abschluß des oberen Federaufnahmeraumes eine erhält man, obwohl der Rahmen 7 des Fahrzeugauföffnung vorgesehen sein. baus 6 durch Gummifedern 16 abgestützt ist, die zu-

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mindest teilweise über dem Oberteil des Drehgestell- welche durch eine die Lagerbuchse und den ■Drehrahmens 8 lieger;, dennoch einen tiefliegenden An- zapfen tragende Überbrückung miteinander verbungriffspunkt, der r ihe bei dem Punkt P liegt und des- den sind.

sen Lage durch die Anordnung der Gummifedern 16 Die Querträger 10 sind in üblicher Weise zwischen

bestimmt wird. Durch entsprechende Anordnung der 5 den einzelnen Radsätzen 11 bis 13 vorgesehen. Wenn Gummifedern 16 kann die Lage des Angriffspunktes die Querträger 10 einen gegossenen oder geschweißten beliebig gewählt werden, z. B. zwischen der Schienen- Kastenquerschnitt haben, ist ihr Gewicht verhältnisoberkante und dem Schwerpunkt oder an einer dieser mäßig gering und der von ihnen eingenommene'Raum Stellen. nicht groß.

Die Gummifedern 16 tragen teilweise die senk- io Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung besteht rechte Last des Fahrzeugaufbaues 6, weil der Rah- darin, daß beim Fahren über einen senkrecht zur men 7 außerdem nur mittels eines Paares seitlicher Fahrtrichtung gebogenen Schienenstrang (vertikale Stützen (Gummimetallfedern SO) auf dem Dreh- Kurve) keine oder nur eine unwesentliche Verringestellrahmen 8 ruht, wobei jedem Längsträger 9 des gerung der Adhäsion zwischen Rädern und Gleisen Drehgestellrahmens 8 eine Stütze zugeordnet* ist. Die 15 gegeben ist. Andererseits ist im Vergleich mit den Gummimetallfeder!! 50 sind mit dem Rahmen 7 und üblichen, aus Drehzapfen und Lagerbuchse bestehendem Drehgestellrahmen 8 verbunden und verfügen den Verbindungen der Widerstand gegen Drehung über eine beträchtliche vertikale Steifigkeit. Sie wer- des Drehgestells 5 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 6 den durch horizontale Kräfte auf Scherung be- um eine durch den Punkte gehende senkrechte Achse ansprucht, und zwar sowohl in Längsrichtung s!s 20 z.B.'beim Durchfahren einer Kurve verhältnismäßig auch in Querrichtung. .,.·-·' gering. Dies ist auf den Scherwiderstand der Gummi-

Die auf den Gummimetallfcdern 50 ruhende Be- federn 16 sowie auf den Scherwiderstand der lastung ist so gewählt, daß diese Stü'._ Jn bei allen Gummimetallfcdern 50 zurückzuführen,
im praktischen Betrieb vorkommenden Zug- und Die Kompressionsachscn C der Gummifedern 16

Bremskräften unter einer Kompressionsbelastung 25 sind gegen die Horizontale und gegen die Vertikale bleiben. In ähnlicher Weise unterliegen die Gummi- geneigt (Fig. 2), so daß Transversalkräften ein konifedern 16 bei allen normalen Betriebsbedingungen binierter Scher- und Kompressionswiderstand, haupteiner Zusammendrückung, d. h., sie sind keiner Zug- sächlich jedoch Scherwiderstand, entgegengesetzt spannung unterworfen. wird. Ebenso treffen Längskräfte auf einen kombi-

Die Gummimetallfedern 50 haben eine geringe 30 nierten Scher- und Kompressionswiderstand, haupt-Transversal-Elastizität, doch können die Gummi- sächlich jedoch auf einen Kompressionswiderstand, federn 16 eine verhältnismäßig große transversale Zur Verminderung des Kompressionswiderstandes Steifigkeit aufweisen. Diese kann dadurch herabgesetzt gegenüber Transversalkräften können die Gummiwerden, daß man für eine negative Transversal- federn 16 näher an die Mittel-Längsebene des Dreh-Elastizität bei den Seitenstützcn sorgt, indem man die 35 gestells herangerückt und, oder von der Ebene 17 hierauf ruhende Kompressionslast in dem erforder- weiter weggerückt werden.

liehen Maße vergrößert; hierbei wird auch die Steifig- Die beschriebene Aufhängung hat vier Gummi-

keit der Gummifedern 16 vermindert. federn 16; es können aber auch zwei, drei oder mehr

Die Gummimetallfedern 50 können in der Ebene Gummifedern vorgesehen sein, die alle derart an-17 liegen, d. h. in der Ebene des Angriffspunktes P. 40 geordnet werden müssen, daß ihre Kompressions-Dies ist jedoch nicht notwendig, denn wie Fig. 2 achsen C nach unten und nach innen auf einen zeigt, können die Gummimetallfedern 50 auch auf Schnittpunkt gerichtet sind.

einer Seite der Ebene 17 angeordnet sein. Der Ab- In den F i g. 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausfüh-

stand der Stützen von der Ebene 18 ist so gewählt, rungsform der Verbindung der Gummifedern 16 mit daß eine ungleichmäßige Belastung des Drehgestelles 5 45 dem Drehgestellrahmen 8 und dem Rahmen 7 dardurch den Fahrzeugaufbau 6 ausgeglichen wird. gestellt. Der Rahmen 7 hat eine zylindrische Aus-

Ein besonderer Vorteil der Anordnung von zusatz- nehmung 19, oder es ist am Rahmen 7 ein Teil mit liehen Gummimetallfedern 50 ist darin zu sehen, daß einer solchen Ausnehmung vorgesehen. Achsengleich sich dadurch ein relativ hochliegendes Rollzentrum und unterhalb der Ausnehmung 19 befindet sich am ergibt. Bei Verzicht auf die Gummimetallfedern 50 50 bzw. im Drehgestellrahmen 8 eine entsprechende Ausfiele das Rollzentrum im wesentlichen mit dem nehmung 20, wobei die öffnungen der Ausnehmungen Punkt P zusammen. Die Gummimetallfedern 50 19 und 20 einander zugekehrt sind. Die Fläche 21 heben das Rollzentnim über den Punkt P an, und (Fig. 4) des keilförmigen Widerlagers 18 ist ein Teil zwar geschieht dies in dem erforderlichem Maß durch eines Zylindermantels und paßt genau auf die Innenentsprechende Konstruktion dieser Federn. 55 fläche der Ausnehmung 19. Unter der Federbelastung Die Kompressionsachsen der Gummimetallfedern wird das keilförmige Widerlagerl8 mit seiner Fläche 50 können leicht nach innen geneigt sein, so daß bei 21 gegen die zylindrische Innenfläche gepreßt und den gegenseitigen Transversalbewegungen des Rah- dadurch ausreichend abgestützt. Die oben am keilmens 7 und des Drehgestellrahmens 8 die Seitenstüt- förmigen Widerlager 18 vorgesehene waagerechte zen nur leicht auf Kompression, hauptsächlich jedoch 60 Fläche 22 hat einen nach oben weisenden Zapfen 23, auf Scherung beansprucht werden. der in eine öffnung 24 in der Platte 25 einrastet, Die neue Aufhängung macht die Venvendung einer welche die Ausnehmung 19 oben abschließt. Weiterüblichen Wiege überflüssig, so daß das Gewicht des hin ist das keilförmige Widerlager 18 so geformt, daß Fahrzeuges entsprechend vermindert ist. Dieser Vorr es eine schräg verlaufende Keilplatte 26, gegen teil tritt besonders in Erscheinung beim Vergleich mit 65 welche das obere Ende der Gummifeder 16 anliegt. einer Aufhängung, bei der zwischen dem vorderen aufweist.

und dem mittleren sowie zwischen dem mittleren und Jede Gummifeder 16 besteht aus Gummischeiben

dem hinteren Radsatz je eine Wiege vorgesehen ist, 27 mit metallenen Zwischenplatten 28 und metallenen

Endplattcn 29. Die Endplattcn 29 und die Zwischcnplattcn 28 sind mit den Gunimischeiben 27 fest verbunden. Die Endplattcn 29 sind durch Verschraubung sicher mit der Keilplatte 26 verbunden.

In ähnlicher Weise ist das untere Ende jeder Gummifeder 16 an dem in der unteren Ausnehmung 20 liegenden keilförmigen Widerlager 30 befestigt, das wie das keilförmige Widerlager 18 ausgebildet ist.

Die beschriebene Drcligcstcllanordnung ist an jedem Ende des Fahrzeuges vorgesehen. Unter dem in der Beschreibung verwendeten Ausdruck »Gummi« werden Naturgummi oder synthetische Gummimatcrialicn oder Mischungen daraus verstanden, die elastisch und biegsam sind und gummiähnliche Eigenschaften haben.

Die Erfindung kann auch bei einem Drehgestell angewandt werden, bei dem der mittlere Radsatz 12 nicht durch einen Motor angetrieben ist, bei dem schon durch den Radsatz allein die Verwendung eines üblichen Drehzapfens nicht möglich ist oder ao die geschilderten Nachteile auftreten würden.

Die Gummifedern 16 können auch so angeordnet werden, daß der Punkt /' in Längsrichtung aus der mittleren Ouercbcne 17 des Drehgestelles 5 herausgesetzt ist, d. h. der Punkt P kann näher an einem as Drchgcstcllendc liegen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schienenfahrzeug mit Drehgestellen, das als einzige Verbindung zwischen dem Wagenkasten und jedem Drehgestell mindestens drei Gummifedern aufweist, deren Kompressionsachsen nach unten gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsachsen (C) sämtlicher Gummifedern (16) sich in einem gemeinsamen Punkt (P) schneiden, welcher in dem ideellen Drehzapfen liegt.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Seitenstützen zwischen dem Rahmen (7) des Fahrzeugaufbaues (6) und dem Drehgestellrahmen (8) unter Verwendung von Gummimctallfcdern (50).

3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zylindrische Ausnehmungen (19 und 20) am Rahmen (7) des Fahrzeugaufbaucs (6) bzw. an dem Drehgestell (5), welche zur Aufnahme keilförmiger Widerlager (18 bzw. ?„9) für die Gummifedern (16) dienen, die entsprechende zylindrische Außenflächen haben.

4. Schienenfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet durch eine öffnung (24) in der oberen Platte (25) der oberen zylindrischen Ausnehmungen (19).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen