DE1405624C - Aufhangung und Dampfungsanordnung, insbesondere fur Drehgestelle von Schie nenfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Aufhängung und Dämp- Aufhängung und Dämpfungsanordnung, insbesondere

fungsanordnung, insbesondere für Drehgestelle von für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, zu schaffen,

Schienenfahrzeugen, mit einer oder mehreren Dämp- die bei verhältnismäßig einfachem Aufbau eine in

fungsfedern, welche sich mit ihren einen Enden gegen Abhängigkeit der Belastung veränderliche und proein ungefedertes oder gefedertes Fahrzeugteil ab- 5 gressive Selbstdämpfung in vertikaler und horizonta-

stützen und an deren anderen Enden Reibkörper an- ler Richtung gewährleistet.

geschlossen sind, die bei Schwingungen des gefeder- Diese Aufgabe wird durch die Erfindung bei einer ten Fahrzeugteiles gegen zugeordnete Reibbeläge ar- Aufhängung und Dämpfungsanordnung der eingangs beiten. beschriebenen Art dadurch gelöst, daß bei einer Es sind Vorrichtungen zur Dämpfung von Bewe- io Wiege die Reibkörper über Verbindungsglieder mit gungen bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 896 581, dem gefederten oder ungefederten Fahrzeugteil verbritische Patentschrift 771392), bestehend aus mit bunden und diese Verbindungsglieder unter ver-Reibungsllächen zusammenarbeitenden Keilen, wobei änderlicher Zugbeanspruchung mit einstellbarem die Keile bei Belastung ihren Druck auf die Reibungs- Neigungswinkel zur Vertikalen um eine horizontale flächen erhöhen und bei Entlastung verringern. Der 15 Achse schwenkbar sowie in horizontaler Ebene pen-Dämpfungscffekt solcher Vorrichtungen ist jedoch delbar gelagert sind.

unkontrolliert und bringt die Gefahr mit sich, daß die Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Keile und damit die gesamte Aufhängung bzw. Dämp- folgenden aufgeführt. So besteht die Möglichkeit, daß fungsanordnung blockiert werden. die Verbindungsglieder als in ihrer Länge unverän-Man kennt ferner Stoßdämpfer (vgl. französische 20 derliche, einstellbare oder dehnbare Glieder ausgebil-Patentschrift 1 096 602), der mit schrägliegenden Ver- det sind. Dazu können die Verbindungsglieder als bindungsgliedern zwischen einem festen und beweg- Kabel, Lenker oder Ringe ausgeführt und mit Spiegel liehen Blöcken mit Reibungsbelägen arbeiten. Die an die Reibkörper angeschlossen sein. Nach einer Verbindungsglieder können ihre Schräglage jedoch weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind nur begrenzt ändern, so daß die erstrebte Dämpfung 25 die Verbindungsglieder an Gabelköpfe der gefederten nicht in ausreichendem Maße einstellbar ist. Dar- Fahrzeugteile angeschlossen. Nach einer anderen Ausüber hinaus ist die Dämpfung bei derartigen Stoß- führungsform der Erfindung sind die Verbindungsdämpfern unmittelbar abhängig von den eingesetzten glieder auf ihren sich gegenüberliegenden Seiten an Dämpfungsfedern und damit praktisch konstant. Reibkörper angeschlossen. Schließlich ist durch die Es sind aber auch andere Stoßdämpfer bekannt 30 Erfindung noch die Möglichkeit gegeben, daß die (vgl. deutsche Auslegeschrift 1041305), deren auf Verbindungsglieder an Reibkörper angeschlossen sind, einer Kurvenstange befindliche, durch Druckstücke deren Dämpfungsfedern unter konstanter Vorspanradial auseinandergedrückte Reibungskörper sich nung stehen.

gegen die Innenwand eines Zylinders anlegen, wobei Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind die Stärke der radialen Kräfte auf die Druckstücke 35 im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Aufhängung von außen einstellbar ist. Derartige Stoßdämpfer sind und Dämpfungsanordnung, insbesondere für Drehin ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und gestelle von Schienenfahrzeugen, verwirklicht wird, die lassen sich insbesondere dann nicht einsetzen, wenn sich durch eine progressive vertikale und horizontale vertikale und transversale Selbstdämpfung erreicht Selbstdämpfung in Abhängigkeit von der auftretenden werdensoll. . 40 Belastungen auszeichnet und eine veränderliche Dämp-Man kennt ferner Aufhängungen und Dämpfungs- fung ermöglicht. Ein Blockieren ist bei der erfindungsanordnungen für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen gemäßen Aufhängung bzw. Anordnung mit Sicherheit (vgl. USA.-Patentschriften 2 661 702 und 2 670 695), ausgeschlossen, außerdem kann der Grad der Selbstdie mehrere Dämpfungsfedern aufweisen, welche sich dämpfung unschwer eingestellt werden. Insbesondere mit ihren einen Enden gegen ein ungefedertes oder 45 für Schienenfahrzeuge ist neben der Selbstdämpfung gefedertes Fahrzeugteil abstützen und an deren ande- der Vertikalbewegungen die Selbstdämpfung der Hören Enden Reibkörper angeschlossen sind, die bei rizontalbewegungen von erheblicher Bedeutung.
Schwingungen des gefederten Fahrzeugteiles gegen Im folgenden ist die Erfindung an Hand von Zeichzugeordnete Reibbeläge oder weitere Reibkörper ar- nungen, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstelbeiten. Bei derartigen oder ähnlichen Aufhängungen 50 len, näher erläutert. Es zeigen

bzw. Dämpfungsanordnungen ist es auch bekannt, F i g. 1 und 1 a schematische Teilansichten der er-

die Dämpfung auf verschiedene Nachgiebigkeitsstufen findungsgemäßen Aufhängung und Dämpfungsanord-

einzustellen (vgl. USA.-Patentschriften 2 650 550, nung mit als Schraubenfedern ausgebildeten Dämp-

2 660129, 2 696 176 und 2 737 905). Zwar kann fungsfedern;

bei diesen Ausführungsformen ein Blockieren vermie- 55 Fig. 2 und 2a schematische Teilansichten einer

den, nicht jedoch eine veränderliche progressive abgewandelten Ausführungsform des Gegenstandes

Selbstdämpfung in vertikaler und horizontaler Rieh- nach Fig. 1 mit als Federblatt ausgeführten Dämp-

tung erreicht werden. fungsfedern,

Schließlich ist noch eine Aufhängung bekannt (vgl. F i g. 3 teilweise in Seitenansicht ein mit einer er-

USA.-Patentschrift 2 601 981), deren Dämpfungs- 60 findungsgemäßen Aufhängung und Dämpfungsanord-

anordnung im wesentlichen aus einem elastischen nung ausgerüstetes Drehgestell eines Schienenfahr-

Block besteht, dessen axiale Kompression zu einer zeugs,

horizontalen Ausdehnung führt, wodurch Reibbeläge Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in

gegen zugeordnete Reibflächen gepreßt werden. Da- Fig. 3,

durch ist jedoch die Ausbildung von selbstdämpfen- 65 F i g. 5 eine Ansicht gemäß F i g. 4 zwecks Funk-

den Aufhängungen und Dämpfungsanordnungen kaum tionserläuterung,

maßgeblich beeinflußt worden. Fig. 6 bis 8 abgewandelte Ausführungsformen des

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gegenstandes nach F i g. 3 und

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F i g. 9 eine gemäß der Linie X-X in F i g. 8 ge- festigt ist. Diese Feder 15 trägt an ihren Enden zwei

schnittene Teilansicht. Reibkörper 18, welche dieselbe Aufgabe wie die Reib-

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Aus- körper5 erfüllen. Die anderen Teile tragen die glei-

führungsform enthält die Dämpfungsanordnung Dämp- chen Bezugszeichen wie in Fig. 1, und die Gesamt-

fungsfedern 1, welche sich jeweils an einem Ende in 5 anordnung erfüllt dieselbe Aufgabe, wobei die stetig

einer Schale 2 abstützen, die von dem ungefederten veränderliche Kraft / durch die Verformung des Fe-

Fahrzeugteil 3 getragen wird. An ihrem oberen freien derblattes 15 unter der Einwirkung der an der ab-

Ende trägt jede Dämpfungsfeder 1 eine Platte 4, ge- gefederten Traverse 9 angreifenden Kraft F erzeugt

gen welche sich zwei bewegliche Reibkörper 5 abstüt- wird.

zen, die parallel zu der Achse der Feder 1 angeord- io Die Ausführungsform nach Fig. 2a entsteht durch

nete Fieibbeläge 6 tragen. Diese Reibbeläge6 stehen die Anwendung der Anordnung der Fig. la bei

mit Reibbelägen 7 in Berührung, weiche von zwei einem Federblatt 15a. Die Feder 15a ist an ihren

festen Blöcken 8 getragen werden, die mit dem un- Enden durch Verbindungsglieder 11 b mit Reibkör-

gefederten Fahrzeugteil 3 starr verbunden sind. pern 18 a verbunden, welche dieselbe Aufgabe wie

Eine abgefederte Traverse 9, auf weiche das Ge- 15 die Reibkörper 6a erfüllen. Die anderen Teile tragen

wicht des Wagenkastens als Kraft F wirkt, trägt Kon- die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. la. .

solen 10, welche über Verbindungsglieder 11 mit den Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 weist

Reibkörpem 5 verbunden sind. Die Verbindungsglie- ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge einen Längs-

der 11 sind schräg angeordnet. Die Schräglage bzw. träger mit einem Obergurt 19 auf, welcher durch

der Neigungswinkel der Verbindungsglieder 11 kann 20 einen durch eine Hohlsäule 21 tretenden Bolzen 20

eingestellt werden, indem diese wahlweise an den Ge- unter Zwischenschaltung eines Zwischenträgers

lenkpunkten 12, 13 oder 14 an die Konsolen 14 an- 23 mit einem Untergurt 22 verbunden ist. Diese

geschlossen werden. Träger 19, 22 und der Zwischenträger 23 tragen

Bei der schematisch in F i g. 1 a dargestellten Aus- einen Achslagerkasten 24, in welchem eine führungsform trägt die sich an dem nicht gefederten 25 Räder 25 tragende Achswelle gelagert ist. Das Fahrzeugteil 3 abstützende Dämpfungsfeder la an Drehgestell ist mit einem Wiegebalken 26 verihrem freien Ende eine Platte 4a, auf welcher sich- sehen, welcher sich auf dem Untergurt 22 über ein Einstellteil 5 a abstützt, das durch Verbindungs- mehrere Federpaare abstützt, deren jedes eine Außenglieder 11a mit Reibkörpem 6a verbunden ist, welche feder 27 und eine Innenfeder 28 enthält. Die Innensich gegen Flansche abstützen. Die Reibkörper 6 a 30 federn 28 der vier äußeren Federpaare werden entstehen mit Reibbelägen 7a in Berührung, welche von fernt und dann in der mit 28 a bezeichneten Lage mit dem ungefederten Fahrzeugteil 3 starr verbünde- unter Hinzufügung von vier weiteren Federn 286 mit nen Böcken 8a getragen werden. Die Schrägläge der gleichen Kenngrößen an Haltern 29 angeschlossen. Verbindungsglieder 11a kann dadurch eingestellt wer- Jedem Paar von parallel an einem Halter 29 anden, daß man sie in eine der an dem Einstellteil 5 a 35 gebrachten Feder 28 α und 28 ft ist ein Reibkörper 30 vorgesehenen Nuten 13 a einlegt. zugeordnet, welcher mit einer Nut 31 versehen ist und

Unter der Wirkung der Kraft F gibt die Dämp- einen Reibbelag 32 trägt. Dieser Reibbelag 32 wird

fungsfeder 1 nach, und die abgefederte Traverse 9 mit einem an dem jeweiligen Halter 29 befestigten

nähert sich dem nicht abgefederten Fahrzeugteil 3, Reibbelag 33 durch ein Verbindungsglied 34 in Be-

wobei die Reibkörper 5 bzw. 6a mitgenommen und 40 rührung gehalten, welches in der Nut 31 liegt und an

gegen die Reibbeläge 7 bzw. 7 a gedrückt werden. Gabelköpfen 35 und 35 a des Wiegebalkens 26 an

Während der Abwärtsbewegung des Reibkörpers 5 einem von drei Gelenkpunkten 36, 37 oder 38 ange-

bzw. 6 a nimmt die Spannung der Federn 1 allmäh- lenkt ist.

lieh zu, wodurch eine stetig veränderliche senkrechte Jede durch ein Federpaar 28 α, 28 b, den Reibkör-Kraft / entsteht. Der Wert und die Form der Ver- 45 per 30, das Verbindungsglied 34 und die Reibbeläge änderung dieser Kraft / hängen von den Kenngrößen 32 und 33 gebildete Anordnung erfüllt dieselbe Aufder Federn 1 ab. Diese Kraft / ist eine der beiden Korn- gäbe wie die in F i g. 1 dargestellte Dämpfungsanordponenten, welche eine zu dem Verbindungsglied 11 α nung. Hierbei ist jedoch die Belastungsfähigkeit der parallele Resultierende/, ergeben. Die andere Korn- ursprünglichen Abfederung durch das Hinzufügen ponente ist eine ebenfalls stetig veränderliche hori- 50 von vier Zusatzfedern 28 b vergrößert, wobei die zontale Kraft/α, welche die Reibkörper 5 bzw. 6 a Kraft/ dem von den Federpaaren 28 a und 28 b aufgegen die Behälter 7 bzw. 7 a drückt. Für einen ge- genommenen Teil der Belastung entspricht, gebenen Wert von /, welcher von den Kenngrößen Die Verbindungsglieder 34 können durch Kabel, der Federn 1 abhängt, kann sich der Wert der Korn- Lenker oder Ringe fester oder einstellbarer Länge geponente /_a in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel 55 bildet werden, oder durch leicht elastische Teile, z. B. ändern, welchen die Resultierende f_r mit der Kraft F Spannungsbegrenzer. Zwischen den Verbindungsgliebildet. Dadurch kann die Wirksamkeit der Dämp- dem 34 und den Reibkörpern 30 oder den Gabelfungsanordnung durch entsprechende Wahl der Ge- köpfen 35 bzw. 35a kann Spiel vorgesehen werden, lenkpunkte 12, 13, 14 oder der Nut 13 a geregelt Der Hub des Reibbelages 32 ist der gleiche, wie der werden. 60 des Wiegebalkens 26, wenn das Verbindungsglied 34 Die Dämpfung ändert sich mit der Belastung, sie eine feste Länge hat. Er ist kleiner, wenn dieses Vernimmt mit der Frequenz der Schwingungen wechselnd bindungsglied 34 etwas elastisch ist, oder wenn das zu und ab. Bei der schematisch in F i g. 2 dargestellten oben erwähnte Spiel vorgesehen ist. Ausführungsform unterscheidet sich die Dämpfungs- F i g. 5 ist eine schematische Darstellung der Aufanordnung von der in F i g. 1 dargestellten nur da- 65 hängung nach F i g. 4, welche die Verbesserungen der durch, daß die Dämpfungsfeder lediglich von einem Querabfederung durch die Dämpfungsanordnung nach einzigen Federblatt gebildet wird, welches durch BoI- F i g. 3 und 4 zeigt. Die Querverschiebungen des Wiezen 16 an dem nicht abgefederten Fahrzeugteil 3 be- gebalkens 26 der gegenwärtig bekannten Drehgestelle

werden durch ein seitliches Spiel / zwischen dem Wiegcbalkcn 26 und einem Vertikalträger 39 in der Größenordnung von 2 bis 4 mm begrenzt. Unter der Einwirkung von stärkeren Querkräften wird dieses Spiel J leicht aufgebracht, so daß der Balken 26 und der Träger 39 plötzlich miteinander in Berührung kommen.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 vergrößern die Dämpfungsanordnungen infolge der teilweisen Pendelaufhängung des Wiegebalkens 26 durch das Verbindungsglied 34, welches z. B. durch ein Kabel gebildet wird und in der Länge einstellbar ist, die Rückstellwirkung der Hauptabfederung in der Querrichtung entsprechend der Länge dieses Verbindungsgliedes 34 und damit entsprechend der Größe des Winkels //, um welchen es sich schrägstellen kann, und entsprechend der Größe der Kraft /. Das Spiel J kann daher in einem gewissen Maße vergrößert und auf /' gebracht werden. Dann werden die Berührungen zwischen den beiden Teilen 26 und 39 seltener und weniger stark.

Die Rückstellwirkung der Wiegenabfederung des Drehgestells in der Querrichtung durch die Federpaarc 27 und 28 kann vergrößert und gedämpft werden. Hierzu genügt es, eine Querbewegung der Reibkörper 30 durch den Wiegebalken 26 über seitliche Zungen 40 vorzusehen, welche an dem Wicgebalken befestigt sind (F i g. 6 und 7). Die Querbewegung des von den Reibkörpern 30 getragenen Reibungsbelages 32 bewirkt eine weitere Dämpfung des durch die Dämpfungsfedern 28a und 286 gebildeten elastischen Systems, welche zu derjenigen der Federpaare 27 und 28 hinzutritt. In allen Fällen entspricht die Dämpfung sowohl in der Querrichtung als auch in vertikaler Richtung der durch die Kraft / erzeugten Reibung.

Falls erwünscht, braucht die Vergröberung der Rückstellwirkung und der Dämpfung in Querrichtung erst nach einem gewissen Hub zu erfolgen. Hierzu genügt es, in der Querrichtung ein Spiel zwischen den Zungen 40 und dem Reibkörper 30 vorzusehen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 enthält die Aufhängung eine Dämpfungsanordnung der in Fig. 3 dargestellten Art, welcher jedoch ein zusätzlicher Reibkörper 41 zugeordnet ist, der unter dem Wiegebalkcn 26 angeordnet ist und sowohl vertikal als auch in Querrichtung von diesem belastet wird. Die Verbindung mit dem ungefederten Fahrzeugteil wird durch ein Verbindungsglied 42 hergestellt, welches den sich an den Federn 28a und 28 ft abstützenden Reibkörper 30 mit dem Reibkörper 41 vereinigt. Der Reibkörper 41 steht dadurch gleichfalls unter der Einwirkung der Kraft / und wird gegen den Vertikalträgcr 39 unter den gleichen Bedingungen wie der Reibkörper 30 gedrückt. Die Ausführungsform gestattet entweder eine stärkere Dämpfung oder die Verkleinerung des Winkels .\ oder die Reduzierung der Reibung des durch die Federn 28 a und 28 ft gebildeten elastischen Systems oder aus dem Einsatz von Materialien mit geringem Reibungskoeffizienten für die Reibflächen. Der zweite Reibkörper 41 gestattet auch, der Querabfederung die eine oder die andere der nachstehenden Eigenschaften zu erteilen:

a) durch den Reibkörper 41 gedämpfte Rückstellwirkung der Hauptabfederung in Querrichtung;

b) durch die Rückholwirkung der Dämpfunesfedern 28(i und 286 vergrößerte und durch die Reibkörper 30 und 41 gedämpfte Riickstcllwirkung der Hauptabfederuni· in Quervorrichtunp:

c) Rückstellwirkung gemäß a) während eines bestimmten Hubes und hierauf Rückslellwirkung gemäß b).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 enthält die Dämpfungsanordnung zwei sich an dem Vertikalträger 39 abstützende Reibkörper 30 und 43 sowie zwei Dämpfungsfedern 28 a und 44, weiche symmetrisch beiderseits des Vertikalträgers 39 angeordnet sind, wobei der Reibkörper 43 in einer Ausnehmung des Wiegebalkcns 26a angeordnet ist. Dieser ist mit den Reibkörpern 30 und 43 durch Verbindungsglieder 46 und 47 verbunden, deren Schräglagen den oben gegebenen Ausführungen entsprechen.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen gestatten es, eine stetig veränderliche Dämpferwirkung zu erzielen. Fig. 8 und 9 zeigen dagegen schematisch eine Dämpfungsanordnung mit konstanter Wirkung. Diese Ausführungsform enthält einen Reibkörper 48, welcher sich an dem Vertikalträger 39 abstützt und in einer Ausnehmung 49 des Wiegebalkens 26 ft angeordnet ist. Der Reibkörper 48 trägt einen oberen Anschlag 50, gegen den sich eine Feder 51 abstützt, deren anderes Ende sich gegen den Boden der Ausnehmung 49 abstützt. Der Feder 51 wird eine Vorspannung über ein Verbindungsglied 52 erteilt, welches den Wiegebalken 266 mit dem Reibkörper 48 verbindet. Die Vorspannung der Feder 51 bestimmt die Größe der Dämpfung, welche konstant bleibt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Aufhängung und Dämpfungsanordnung, insbesondere für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, mit einer oder mehreren Dämpfungsfedern, welche sich mit ihren einen Enden gegen ein ungefedertes oder gefedertes Fahrzeugteil abstützen und an deren anderen Enden Reibkörper angeschlossen sind, die bei Schwingungen des gefederten Fahrzeugteiles gegen zugeordnete Reibbeläge arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Wiccc die Reibkörper (5, 6a, 18, 18a, 30, 41, 43, 48) über Verbindungsglieder (11, 11a, Mb, 34, 42, 46, 47, 52) mit dem gefederten oder ungefederten Fahrzeugteil (9, 26, 26a, 266 bzw. 3, 19 bis 21, 39) verbunden und diese Verbindungsglieder unter veränderlicher Zugbeanspruchung mit einstellbarem Neigungswinkel zur Vertikalen um eine horizontale Achse schwenkbar sowie in horizontaler Ebene pendelbar gelagert sind.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (11, 11a, lift, 34, 42, 46, 47, 52) als in ihrer Länge unveränderliche, einstellbare oder dehnbare Glieder ausgebildet sind.

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vcrbindunesplieder(ll"; 11a, lift, 34, 42, 46, 47, 52) als Kabel, Lenker oder Ringe ausgeführt und mit Spiel an die Reibkörper(5, 6a, 18, 18a, 30, 41, 43, 48) angeschlossen sind.

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (11. lla, lift, 34, 42, 46. 47, 52) an Gabelköpfe (35,35 a) der gefederten Fahrzeugteile (9, 26. 26a, 26ft) angeschlossen sind.

5. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (42, 46, 47) auf ihren sich gegenüberliegenden Seiten an Reibkörper (30, 41, 43) angeschlossen sind. .

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (52) an Reibkörper (48) angeschlossen sind, deren Dämpfungsfedern (51) unter konstanter Vorspannung stehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen