DE1405618C2 - Zweiachsiges Drehgestell fuer schnellfahrende Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein zweiachsiges gestellrahmen elastisch zu führen. Zum Zwecke der brehgestell für schnellfahrende Schienenfahrzeuge Führung ist dabei jedes Achslagergehäuse mit einem in Leichtbauweise mit zu beiden Seiten des Drehge- plattenförmigen Anguß versehen, der, in Fahrtstellrahmens außerhalb desselben pendelnd aufge- richtung gesehen, gegensinnig zum Achslenker gehängten Abstützungen, auf denen der Wagenkasten 5 richtet ist. Dieser Anguß ragt mit seinem auskragendes Schienenfahrzeuges drehbar aufgesetzt ist. den Ende zwischen zwei Gummikörper, die an Für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen ist so- Haltestegen, welche wiederum mit dem Drehgestellwohl die Forderung nach Leichtbau als auch die rahmen verbunden sind, angebracht sind. Durch Forderung nach Verschleißarmut der einzelnen Teile diese elastische Führung des Radsatzes mittels der als auch schließlich die Forderung nach guten Lauf- io Gummikörper und des zusätzlichen, nachgiebigen eigenschaften bekannt und zum Teil sehr alt. Trotz gelenkigen Anschlusses des Achslenkers am Drehgedes Bekanntseins aller drei Forderungen war es stellrahmen werden auf die Lager des jeweiligen bisher in der Praxis aber so, daß jeweils auf die Er- Radsatzes kaum schädliche Reaktionskräfte, die aus füllung der einen Forderung besonderer Wert gelegt den Seitenstößen resultieren, übertragen. Auf diese wurde und auf die Erfüllung der anderen Förde- 15 Weise werden die Achslager schonender behandelt rungen mehr oder weniger weitgehend verzichtet und deren Lebensdauer dadurch verlängert. Es hat werden mußte. So wurde bisher in der Praxis insbe- sich jedoch in der Praxis bei dieser Achsführung sondere noch nicht ein ganzes Drehgestell in konse- erwiesen, daß sie weder einfach eingebaut, noch quenter Leichtbauweise ausgeführt und gleichzeitig hinreichend genau eingestellt werden kann (Stand der eine für den praktischen Betrieb über längere Zeit ao Technik: Deutsche Patentschrift 1 100 071). hinweg befriedigende Verschleißarmut der durch Ferner ist eine Einrichtung zur Lastabstützung Verschleiß besonders gefährdeten Teile erzielt. Da es zwischen dem Wagenkasten von Schienenfahrzeugen sich bei den dem Verschleiß unterworfenen Teilen und dem mit einer Wiege versehenen Drehgestell aber hauptsächlich um Führungsteile handelt, be- bekannt, bei der ein mit dem Wagenkasten verdeutet der vorzeitige Verschleiß dieser Teile, daß as bundener Drehzapfen in einem am Drehgestellrahmen selbst dann, wenn im Neuzustand des Drehgestelles über in Fahrtrichtung liegende Lenker geführten gute Laufeigenschaften vorlagen, diese wegen des Querhaupt vertikal bewegbar ist. Die Wiege, die hier Verschleißes schon nach relativ kurzer Betriebszeit aus quer zur Fahrtrichtung übereinander verlaufennicht mehr vorlagen. Sollte dieser Gefahr begegnet den Rohren gebildet wird, ist endseitig mit Federwerden, so war eine ständige Überwachung und 30 trögen gelenkig verbunden, von denen jeweils der eine Ausbesserung notwendig. Federtrog, nämlich der obere, mit zur Abstützung Um diesen obigen Forderungen zum Teil Rechnung des Wagenkasten dienenden Rollensätzen ausgestattet zu tragen, ist es bei einem Drehgestell für schnell- ist. Zwischen den Federtrögen jeder Fahrzeugseite fahrende Schienenfahrzeuge mit einem seitlich aus- sind Federn gespannt, und es sind zudem die Federschwingenden Führungsdrehzapfen bekannt, den auf 35 tröge über durch Schaken gehaltene Pendel mitden Drehgestellen abzustützenden Wagenkasten über einander verbunden. Zum Begrenzen der Querbeseitlich angeordnete Gleitflächen und senkrecht wegung des Drehzapfens sind symmetrisch zur geführte Kastentragfedern auf den Drehgestellen ab- Fahrzeuglängsmittelebene elastische Anschläge am zustutzen. Gleitflächen und Kastentragfedern sind Drehgestellrahmen vorgesehen (Stand der Technik: dabei Bestandteile des vorzugsweise H-förmig ausge- 40 Deutsche Patentschrift 1 010 551). bildeten Drehgestellrahmens, wobei an den freien Diesen bekannten Ausführungen gegenüber liegt Schenkelenden jedes Drehgestellrahmens die ihm der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zweizugeordneten Radsätze vorgesehen sind. Um die achsiges Drehgestell für Schienenfahrzeuge zu Radsätze dabei an diesen Enden jedes Drehgestell- schaffen, dessen Hauptkonstruktionsteile trotz des rahmens führen zu können, sind die Achslagergehäuse 45 anzuwendenden Leichtbaues über lange Zeit prakdieser Radsätze über Achslenker mit dem Dreh- tisch verschleißfrei sind und deswegen eine einmal gestellrahmen verbunden. Die Achslenker, die biege- vorliegende gute Laufeigenschaft über diesen langen steif mit den Achslagergehäusen verbunden sind, Zeitraum hinweg gewährleisten, sind mit ihrem jeweiligen, dem Achslagergehäuse Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei abgewandten Ende gelenkig am Drehgestellrahmen 50 einem Drehgestell der eingangs genannten Art durch angeschlossen. Der gelenkige Anschluß jedes Achs- die Kombination nachfolgender, an sich bekannter lenkers am Drehgestellrahmen ist dabei so getroffen, Merkmale gelöst: daß dieser dem betreffenden Radsatz zwar eine

vertikale Bewegung erlaubt, den Radsatz dagegen in a) die Radsätze sind in Wälzlagern gelagert, wobei Querrichtung annähernd spielfrei führt. 55 ^die Übertragung der horizontalen Querkräfte Durch die biegesteife Verbindung des jeweiligen vom Radsatz über das Achsbuchsgehäüse auf Achslenkers mit dem ihm zugeordneten Achslager- den Drehgestellrahmen durch Achslenker beidergehäuse ergibt sich eine auf die Lebensdauer von Zy- seits der Achsbuchse erfolgt und die elastischen linderrollenlagern, wie sie im Schienenfahrzeugbau Lenkeranschlüsse auf einer durch die Achsmitte häufig verwendet werden, äußerst schädliche Wir- 60 gehenden Verbindungslinie liegen; kung, weil die aus den Seitenstößen resultierenden b) die Radsätze sind verschleißlos und reibungs-Momente als Reaktionskräfte im jeweiligen Wälzlager arm im Drehgestellrahmen geführt, wobei die abgefangen werden müssen (Stand der Technik: Führung in Längsrichtung des Drehgestelles Deutsche Patentanmeldung D 3 992 11/20 d, be- praktisch spielfrei erfolgt, die Führung in Querkanntgemacht am 2. August 1951). 65 richtung jedoch unter Zwischenschaltung Bei Schienenfahrzeugen ist es auch schon bekannt, elastischer Teile zwischen Achsbuchse und die über Achslenker mit dem Drehgestellrahmen Drehgestellrahmen geschieht, die unter Berückverbundenen Achslagergehäuse zusätzlich am Dreh- sichtigung der wirksamen Hebelarme gleich

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große Federwege ergeben und damit nur Quer- Jedes Achslagergehäuse 3 wird auf der der Drehverschiebungen jedes Radsatzes genau in Rieh gestellquermittelebene zugekehrten Seite in der Höhe tung seiner Drehachse erlauben; der Drehachse des Radsatzes 1 bzw. 2 starr von dem

c) die Abstützungen des Wagenkastens, bestehend zug-, druck-, biege- und verwindungssteifen Achsaus Gleitstückträger, Schraubenfederpaar, Stoß- 5 lenker 6 erfaßt, dessen dem Achslager abgekehrtes dämpfer und Federtrog, sind über Pendel oder Ende mit einem Auge 7 unter Zwischenschaltung Schaken am Drehgestellrahmen aufgehängt; einer Gummihülse auf einem Querzapfen des Dreh-

d) die Abstützungen für den Wagenkasten sind gestellrahmens 4 gelenkig gelagert ist. Anschläge 8 von den Beschleunigungs- und Bremskräften und 9 des Drehgestellrahmens 4 beiderseits des

' entlastet, und zwar dadurch, daß die Beschleu- io Auges 7 begrenzen die Bewegungen des Lenkers 6 nigungs- und Bremskräfte wie die Puffer-Stoß- gegenüber dem Querzapfen unter Schubverformung kräfte durch einen Drehzapfen des Wagen- der Gummihülse.

kastens etwa in Höhe des Schwerpunktes des Auf der dem Achslenker 6 gegenüberliegenden

Drehgestellrahmens über ein mit einem Mit- Seite ist an jedem Achslagergehäuse 3 wiederum in nehmer verbundenes Lenkerpaar direkt zwischen 15 Höhe der Drehachse des Radsatzes 1 bzw. 2 ein Wagenkasten und Drehgestellrahmen übertragen Gehäuse 10 befestigt (Fig. 1 und 3). In das Gehäuse werden, die dem Wagen eine hohe Beweglichkeit 10 ragt eine Nase 11 des Drehgestellrahmens 4. in vertikaler und Querrichtung und mit ihren in Beiderseits der Nase 11 sind mehrschichtige Gummi-Verbindung mit Gummihülsen gebildeten Ge- federn 12 angeordnet. Sie liegen mit Vorspannung lenkstellen auch eine Abfederung in Längsrich- ao zwischen der Nase 11 und dem Gehäuse 10 und sind tung erlauben; in lotrechter und Drehgestell-Längsrichtung durch

e) die Abstützungen sind in Längsrichtung des Schubkräfte, in Drehgestellquerrichtung durch Druck-Drehgestelles durch Gleitstücke gegenüber dem kräfte verformbar. Die Gummifedern 12 und die Drehgestellrahmen und in Querrichtung durch Gummihülse am äußeren Ende jedes Achslenkers 6 Borde gegenüber dem Wagenkasten-Untergestell 35 sind unter Berücksichtigung der wirksamen Hebelgeführt, wobei die Gleitstücke, entweder als arme (Abstand der Drehachse des Radsatzes 1 bzw. 2 Kugelrollstück oder als im ölbad laufendes von der Gummifeder 12 bzw. der Längsachse der Gleitstück ausgeführt und als Kreisringsegmente Gummihülse) so aufeinander abgestimmt, daß an um die Längsachse des Drehzapfens angeordnet den Rädern eines Radsatzes 1 bzw. 2 angreifende sind. 30 Schienenstöße Bewegungen des Radsatzes genau in '

Richtung seiner Drehachse und genau in Querrich-

Die bisher in der Praxis gewonnenen Erkenntnisse tung des Drehgestelles bewirken.

auf Grund vorgenommener Versuche und späterer In jedem seitlichen Langträger des in der Drauf-

praktischer Erprobung des Drehgestelles gemäß der sieht H-förmigen Drehgestellrahmens 4 ist mit Erfindung im Streckenbetrieb lassen erkennen, daß 35 Schaken 30 oder entsprechenden Pendeln eine unter Berücksichtigung des heutigen Standes der federnde Abstützung für den Wagenkasten aufge-Technik mit den Merkmalen der Erfindung ein den hängt. Der Federtrog 13 jeder Abstützung ist heutigen Forderungen nach Leichtbau entsprechen- gelenkig im unteren Ende des Bügels jeder Schake 30 des Drehgestell gebaut werden kann, dessen Gesamt- eingehängt, wobei verstellbare Zwischenstücke ein konzeption durch geringen Verschleiß seiner wesent- 40 Ausrichten des Federtroges 13 zulassen. Auf jedem liehen Teile über einen langen Zeitraum hinweg Federtrog 13 sind zwei in Drehgestell-Längsrichtung einen guten Fahrzeuglauf gewährleistet. Hierbei hintereinanderliegende Schraubenfedern 14 mit ihren kommt es weniger auf die spezielle Ausgestaltung der unteren Enden abgestützt. Die Schraubenfedern 14 jeweils verwendeten und an sich durchwegs be- unterstützen den Gleitstückträger 15 der jeweiligen kannten Einzelteile an, als vielmehr, wie bereits 45 Abstützung. Zwischen den Schraubenfedern 14 ist angedeutet, auf die gewählte Gesamtkombination, die außerdem ein hydraulischer Schwingungsdämpfer die Erfindung im wesentlichen kennzeichnet. 16 zwischen Gleitstückträger 15 und Federtrog 13

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbei- angeordnet.

spiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Der Federtrog 13 kann gegenüber dem Dreh-

F i g. 1 ein Drehgestell nach der Erfindung von der 50 gestellrahmen 4 frei pendeln. Der Gleitstückträger 15

Seite gesehen, ist mit Gleitplatten 17 im Drehgestellrahmen 4 ge-

F i g. 2 das Drehgestell nach F i g. 1 von oben führt. Die Gleitplatten 17 verhindern Relativbewe-

gesehen, gungen zwischen Drehgestellrahmen 4 und Gleit-

F i g. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in stückträger 15 in Fahrzeuglängsrichtung, lassen da-

F i g. 2, 55 gegen Relativbewegungen zwischen Drehgestell-

F i g. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in rahmen 4 und Gleitstückträger 15 in Fahrzeugquer-

F i g. 2 und richtung und in lotrechter Richtung zu.

Fig. 5, 6 Einzelheiten der Anordnung nach Jeder Gleitstückträger 15 nimmt in einem öldichten

F ig..l bis 4 in etwas anderen Ausführungsformen. Gehäuse 18 eine Kulissenführung auf. Diese weist

Die äußeren Enden der Achswellen der Radsätze 1 60 eine genutete Gleitplatte 19 des Gleitstückträgers 15 und 2 des Drehgestelles sind in Wälzlagern gelagert. auf, in deren Nut ein Gleitstein 20 des Wagenkastens Die Wälzlager sind in den Achsbuchsgehäusen3 eingreift (Fig.6). Statt dessen kann jeder Gleitangeordnet. Auf jedem der vier Achsbuchsgehäuse 3 stückträger 15 auch ein Kugellager 21 in dem ölist der Drehgestellrahmen 4 über eine Schrauben- dichten Gehäuse 18 aufnehmen, feder 5 abgestützt. Zur horizontalen Führung der 65 Die Längsachse der Nuten der Gleitplatten 19 Radsätze 1 und 2 im Drehgestellrahmen 4 dienen beider Gleitstückträger 15 sind mit gleichem Radius kombinierte Längs- und Querlenker in Verbindung gekrümmt, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse mit elastischen Querführungen (Fig. 1 bis 4). des Drehzapfens 22 des Wagenkastens liegt. Jedes

Kugellager 21 weist zwei Kugelreihen auf, und die Mittellinie zwischen den Kugelreihen ist entsprechend gekrümmt. Infolge der damit gegebenen ausschließlich seitlichen Übertragung der Abstützkräfte des Wagenkastens zwischen den äußeren Langträgern des Wagenkastens und den außerhalb der Langträger des Drehgestellrahmens 4 liegenden Gleitstückträgern 15 ist der Drehzapfen 22 von senkrechten Kräften entlastet. Er dient der Übertragung der Brems- und Antriebskräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen 4.

Zu diesem Zweck ist am unteren Ende des Drehzapfens 22 in Höhe des Schwerpunktes des Drehgestellrahmens 4 ein Querhaupt 23 gelagert. Von den Enden des Querliauptes 23 führen parallele Lenker 24 und 25 in einander entgegengesetzte Drehgestell-Längsrichtungen zum Drehgestellrahmen 4. Sie sind am Drehgestellrahmen 4 und am Querhaupt 23 gelenkig angeschlossen. Zur gefederten Querführung des Drehgestellrahmens 4 sind zwischen dem Querhaupt 23 und dem Drehgestellrahmen 4 parallele Stoßdämpfer 26 und 27 angeordnet, die in einander entgegengesetzte Fahrzeugquerrichtungen weisen. Sie sind in vor und hinter der lotrechten Querebene des Drehzapfens liegenden Drehgestellquerebenen angeordnet und dämpfen deswegen auch die relativen Querbewegungen zwischen Wagenkasten und Drehgestell um die Längsachse des Drehzapfens 22.

Statt der vereinigten Längs- und Querlenker 6 in Kombination mit der beschriebenen Gummiquerführung 10 bis 12 können auch Federblattlenker 28 gemäß F i g. 5 zur Führung der Achsbuchse 3 vorgesehen sein. Die Federblattlenker 28 sind zug- und drucksteif lotrecht durchzubiegen und um ihre Längsachse verwindbar. Sie sind symmetrisch zur Drehachse des jeweiligen Radsatzes 1 bzw. 2 an Armen 29 des Achslagergehäuses 3 angeschlossen und mit ihren anderen Enden starr und spiellos am Drehgestellrahmen 4 befestigt.

Claims (1)

1. 40 Patentanspruch:

   Zweiachsiges Drehgestell für schnellfahrende Schienenfahrzeuge in Leichtbauweise mit zu beiden Seiten des Drehgestellrahmens außerhalb desselben pendelnd aufgehängten Abstützungen, auf denen der Wagenkasten des Schienenfahrzeuges drehbar aufgesetzt ist, gekennzeichnet durch die Kombination nachfolgender, an sich bekannter Merkmale:

   a) die Radsätze (1 und 2) sind in Wälzlagern gelagert, wobei die Übertragung der horizontalen Querkräfte vom Radsatz über das Achsbuchsgehäuse (3) auf den Drehgestellrahmen durch Achslenker (6 bzw. 28) beiderseits der Achsbuchse erfolgt und die elastischen Lenkeranschlüsse (7 bis 9, 12 bzw. 29) auf einer durch die Achsmitte gehenden Verbindungslinie liegen;

   b) die Radsätze (1 und 2) sind verschleißlos und reibungsarm im Drehgestellrahmen (4) geführt, wobei die Führung in Längsrichtung des Drehgestelles praktisch spielfrei erfolgt, die Führung in Querrichtung jedoch unter Zwischenschaltung elastischer Teile (12 bzw. 18) zwischen Achsbuchse (3) und Drehgestellrahmen geschieht, die unter Berücksichtigung der wirksamen Hebelarme gleich große Federwege ergeben und damit nur Querverschiebungen jedes Radsatzes genau in Richtung seiner Drehachse erlauben;

   c) die Abstützungen des Wagenkastens, bestehend aus Gleitstückträger (15), Schraubenfederpaar (14), Stoßdämpfer (16) und Federtrog (13), sind über Pendel oder Schaken (30) am Drehgestellrahmen (4) aufgehängt;

   d) die Abstützungen (13 bis 16) für den Wagenkasten sind von den Beschleunigungsund Bremskräften entlastet, und zwar dadurch, daß die Beschleunigungs- und Bremskräfte wie die Puffer-StoßkFäfte durch einen Drehzapfen (22) des Wagenkastens etwa in Höhe des Schwerpunktes des Drehgestellrahmens (4) über ein mit einem Mitnehmer (23) verbundenes Lenkerpaar (24 und 25) direkt zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen übertragen werden, die dem Wagen eine hohe Beweglichkeit in vertikaler und Querrichtung uqd mit ihren in Verbindung mit Gummihülsen gebildeten Gelenkstellen auch eine Abfederung in Längsrichtung erlauben;

   e) die Abstützungen (13 bis 16) sind in Längsrichtung des Drehgestelles durch Gleitstücke (17) gegenüber dem Drehgestellrahmen (4) und in Querrichtung durch Borde (19 a) gegenüber dem Wagenkasten-Untergestell geführt, wobei die Gleitstücke entweder als Kugelrollstück (21 in Fig. 4) oder als im ölbad laufendes Gleitstück (19, 20 in Fig. 6) ausgeführt und als Kreisringsegmente um die Längsachse des Drehzapfens (22) angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen