DE1455149A1

DE1455149A1 - Support of the bridge by bogie rail vehicles

Info

Publication number: DE1455149A1
Application number: DE19631455149
Authority: DE
Inventors: Guenther Ditting; Heinz Sombrowski
Original assignee: Atlas Mak Maschinenbau GmbH
Current assignee: Atlas Mak Maschinenbau GmbH
Priority date: 1963-03-09
Filing date: 1963-03-09
Publication date: 1969-02-13

Description

Abstützung der Brücke von Drehgestell-Schienenfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine Abstützung der Brücke von Drehgestell Schienenfahrzeugen, bei der die Federtang alle Relativbewegungen zwischen Drehgestell und Brücke durch Verformung verschleißfrei aufnimmt. Support of the bridge by bogie rail vehicles. The invention relates to a support for the bridge of bogie rail vehicles, in which the spring rod absorbs all relative movements between bogie and bridge by deformation without wear .

Es sind Brückenabstützungen für Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen dieser Effekt durch ausschließliche Verwendung von Gummifedern erreicht wird. Es wird ein einziges aus mehreren waagerechi übereinander liegenden Gummischichten bestehendes Federelement verwandt, bei dem der Gummi durch die senkrechte Federung die Druckbeanspruchung übernimmt und durch die Querbewegung auf Schub beansprucht wird. Es ist auch bekannt, die senkrechte Federung über druckschubbeanspruchte Gummifederelemente aufzunehmen, während durch die Querbewegungen ein weiteres Gummifederelement, das durch die Last eine Druckvorspannung erhält, auf Schub beansprucht wird. Die bekannten Ausführungen einer reinen Gummiabfederung der Brücke von Drehgestell-Schienenfahrzeugen haben den Nachteil, daß sie für die Aufnahme großer Lasten bei großen Federwegen ein großes Gummivolumen benötigen, zu dessen Unterbringung meist der vorhandene Bauraum nicht ausreicht. Auch werden solche Federungen sehr teuer.There are known bridge supports for rail vehicles in which this effect is achieved through the exclusive use of rubber springs. It becomes a single one from several horizontal layers of rubber on top of each other existing spring element used, in which the rubber by the vertical suspension takes over the compressive stress and is subjected to shear through the transverse movement will. It is also known to use the vertical suspension by means of rubber spring elements which are subjected to pressure thrust take up, while through the transverse movements another rubber spring element, the receives a compressive preload due to the load, is subjected to shear stress. The known Execution of a pure rubber cushioning of the bridge of bogie rail vehicles have the disadvantage that they are suitable for absorbing large loads with large spring deflections need a large volume of rubber, to accommodate it usually the existing Not enough space. Such suspensions are also very expensive.

Es sind weiter Brückenabstützungen bekannt, bei denen entweder nur Schraubenfedern verwandt werden oder aber Gummifederelemente als_Führungs- oder Dämpfungsglieder den Schraubenfedern Parallel-oder nachgeschaltet sind. Bei diesen Ausführungen werden die Querbewegungen in Fahrzeuglängs-- und -querrichtung durch eine Gleit- oder Rollvorrichtung aufgenommen. Solche Anordnungen haben den Nachteils daß die gleitenden oder rollenden Teile dem Verschleiß unterworfen sind und daß sie der Wartung durch Nachr schmieren bedürfen.There are also known bridge supports in which either only Helical springs are used or rubber spring elements als_Führungs- or Attenuators are connected in parallel or downstream of the coil springs. With these Executions are the transverse movements in the vehicle longitudinal and transverse direction added a sliding or rolling device. Such arrangements have the disadvantage that the sliding or rolling parts are subject to wear and that they require maintenance by greasing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bestehenden Nachteile zu vermeiden und eine verschleiß- und wartungsfreie Anordnung der Brückenabstützung vof Drehgestell-Schienenfahrzeugei mit einfachen Mitteln und kleinere Bauraum zu erreichen.The invention is based on the problem of the existing disadvantages to avoid and a wear-free and maintenance-free arrangement of the bridge support vof bogie rail vehicles with simple means and smaller installation space reach.

Nach der Erfindung wird die Brückenabstützung, bei der auch die horizontalen Relativbewegungen zwischen Brücke und Drehgestell voi der Federung verschleißfrei aufgenommen werden, so ausgebildet, daß die Schraubenfeder mit ihres einen Ende unmittelbar, d.h.ohne elastische Zwischenlagen, auf dem Drehgestell oder der Brücke flächig aufliegt, während sich ihr anderes Ende gegen die Gummi-Schichtfeder(n) abstützt, und daß die Gummischichtfeder(n) und/od" die Schraubenfeder waagerecht nach allen Richtungen frei beweglich ist.According to the invention, the bridge support, in which the horizontal Relative movements between the bridge and the bogie from the suspension are wear-free are received, formed so that the coil spring with its one end directly, i.e. without elastic intermediate layers, on the bogie or the bridge rests flat, while its other end is against the rubber layer spring (s) supported, and that the rubber layer spring (s) and / od "the coil spring horizontally is freely movable in all directions.

Dadurch wird die Eigenschaft der metallischen Schraubenfedern,in ihrer Achsrichtung eine große Federungsarbeit bei kleinem Volumen aufnehmen zu können, ebenso ausgenutzt wie diejenige der Gummifeder, bei Schubbeanspruchung große Feder-irege bei kleinen Rückstellkräften herzugeben. Gleichzeitig ergibt sich der Vorteil, daß die Federungssteifigkeit in lotrechter Richtung und diejenigen in waagerechter Richtung unabhängig voneinander gemäß den lauftechnischen Forderungen verwirklicht werden können. Gemäß einer Ausführungsart nehmen auch die metallischen Schraubenfedern einen Anteil der Querbewegungen durch Querverformung auf.This is the property of the metallic coil springs, in their Axial direction to be able to absorb a large amount of suspension work with a small volume, just as exploited as that of the rubber spring, large spring irege in the case of shear stress with small ones To give restoring forces. At the same time it results the advantage that the suspension stiffness in the vertical direction and those in the horizontal direction independently of one another in accordance with the technical requirements can be realized. According to one embodiment, the metallic Helical springs account for a proportion of the transverse movements due to transverse deformation.

Dadurch kann, ohne daß die Schraubenfeder anders als für die lotrechte Federung notwendig bemessen wird, der von der Gummifeder zurückzulegende Federweg vermindert werden und diese folglich in ihren Abmessungen kleiner gehalten werden.This allows without the helical spring other than for the perpendicular Suspension necessary is measured, the travel to be covered by the rubber spring are reduced and these are consequently kept smaller in their dimensions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei Parallelanordnun" mehrerer Federn vorgeschlagen, eine durchgehende Zwischenplatte zwischen den Gummifedern einerseits und den Suhraubenfedern andererseits anzuordnen.In a further embodiment of the invention, in the case of a parallel arrangement " suggested several springs, a continuous intermediate plate between the rubber springs on the one hand and the Suhraubenfedern on the other hand to be arranged.

Durch eine derartige Zwischenplatte werden bei paralleler Verschiebung zwischen Brücke und Drehgestell. auch die einander zugekehrten Enden der Federn parallel geführt und damit wird die Gefahr des Ausknickens der Federsäule vermindert.By means of such an intermediate plate, with parallel displacement between the bridge and the bogie. also the ends of the springs facing each other guided in parallel and thus the risk of the spring column buckling is reduced.

?n be,onderen Fällen ist vorgesehen, die Zwischenplatte zwischen metallischer Schraubenfeder und Gummifeder durch Führungen am Drehgestell oder an der Brücke an nennenswerten Querbewegungen in Längs- und/oder Querrrichtung des Fahrzeugs zu hindern, v, odurch eine weitere Vergrößerung der Sicherheit gegen Ausknicken der Federsäule erreicht wird.In some cases, the intermediate plate is provided between metallic Helical spring and rubber spring through guides on the bogie or on the bridge significant transverse movements in the longitudinal and / or transverse direction of the vehicle prevent, v, or by a further increase in security against Buckling of the spring column is achieved.

Eine besondere Wirkung wird im Rahmen der Erfindung dadurch erreicht, daß die Führungen der Zwischenplatte so ausgebildet werden, daß sie verschieden große Querweganteile in Fahrzeuglängs-und -querrichtung zulassen. Vom Augenblick der Erschöpfung des Querwegs an werden die waagerechten Verschiebungen nämlich nur noch von der Gummifeder allein aufgenommen. Die waagerechte Federunglwird von diesem Zeitpunkt ab härter. Es ergibt sich also eine geknickter Federkennlinie, die es gestattet, in Längs- und Querrichtung verschiedenartige Federungseigenschaften zu erzielen. Es kann so z.B. in Fahrzeuglängsrichtung. d.h.A particular effect is achieved within the scope of the invention by that the guides of the intermediate plate are designed so that they are different allow large cross-travel proportions in the longitudinal and transverse direction of the vehicle. From the moment When the transverse path is exhausted, the horizontal displacements only become nor absorbed by the rubber spring alone. The horizontal suspension is made by this Time from harder. So there is a kinked spring characteristic that it allows different types of suspension properties in the longitudinal and transverse directions achieve. It can thus e.g. in the longitudinal direction of the vehicle. i.e.

beim Drehgestellausschlag, die erwünschte weiche Federung verwirklicht werden, während in Querrichtung eine härtere Federung vorhanden ist, die beim Warnken ein entsprechend großes Rückstellmoment ergibt.when the bogie deflects, the desired soft suspension is achieved while in the transverse direction there is a harder suspension, which is the case with Warnken a correspondingly large restoring torque results.

Anstelle der Gummifeder kann auch ein elastischer Kunststoff benutzt werden, der die Federungseigenschaften des Gummis besitzt. In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in eine schematischen Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Abb.1 die Anordnung der Brückenfederung zwischen Drehgestell und Brücke, Abb.2 einen Schritt nach Linie II-II der Abb.l. Abb.3 einen Längsschnitt durch das Federungssystem im Ruhestand, Abb.4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Abb.3. Abb.5 einen Längsschnitt durch das Federungssystem bei ausgedrehtem Drehgestell, Abb.6 einen Querschnitt durch das Federungssystem bei wankender Brücke, Abb.7 einen Längsschnitt durch das Federungssystem mit Führungen für die Zwischenplatte und Abb.8 bis 10 verschiedene Formen der Führlmgen im Schnitt nach Linie VIII-VIII der Abb.7. Die Fahrzeugbrücke 1 stützt sich über seitlich angeordnete;: Brückenfederungssysteme 2 auf dem Drehgestellrahmen 3 ab und wird durch einen kugelig gelagerten Drehzapfen 4 in waagerechter Richtung vom Drehgestell 3 geführt. Das Federungssystem besteht aus hintereinandergeschalteten Schraubenfedern 5 und Gummifedern 6, die zweckmäßig übereinander angeordnet werden, wobei, die Gummifeder 6 über oder unter der Schraubenfeder 5 untergebracht sein kann. Es können eine oder mehrere solcher aus Gummi- und Schraubenfeder bestehende Federsäulen parallel wirkend angeordnet werden. Arbeiten mehrere Federsäulen parallel, ist es zweckmäßig, zur Verbesserung der Stabilität eine gemeinsame Zwischenplatte 7 vorzusehen. Die Schraubenfeder 5 wird beidseitig durch Führungen 8 am quergleiten gehindert. Die Gummifeder 6 ist bei oberer Anordnung mit der Zwischenplatte 7 und dem Brückenrahmen I. verschraubt. Wird das Drehgestell beim Durchfahren einer Kurve waagerecht ausgedreht, nimmt das in Abb.3 gezeigte Federungssystem eine Lage nach Abb.5 ein. Der gesamte . Verformungsweg f des Federungs-CD systems ergibt sich aus dem Ausdrehwinkel des Drehgestells und dem Abstand des Federungssystems 2 vom Drehzapfen 4. Die zur Aufnahme der Querverformung besonders geeigneten Gummifedern 6 übernehmen den größeren Teil f2 des Verformungsweges f, während sieh.die in Querrichtung wesentlich härteren Schraubenfedern 5 um den Restanteil f1 ver.Cormen. Das Verhältnis f1 : f2 ist proportional dem Verhältnis der Querfederungskonstanten von Schrauben- und Gummifedern. Die Lage der Zwischenplatte 7 in waagerechter Richtung während des Kurvenlaufs ist demnach nur von diesem Verhältnis abhängig. , In ähnlicher Weise (Abb.Ü) spielt sich die Verformung beim Wanken der Fahrzeugbrücke ab, sofern für das Fahrzeug Tiefanlenkung vorgesehen ist, der Drehzapfenanlenkpunkt also unterhalb der Federungsebene liegt Die Verformung g1 der Schraubenfeder und die Verformang 92-der Gummifeder 6 verhalten sich wieder wie die Querfederungskonstanten.Instead of the rubber spring, an elastic plastic can be used, which has the resilience of rubber. In the drawings, the subject matter of the invention is shown in a schematic exemplary embodiment. Show it: Fig.1 the arrangement of the bridge suspension between the bogie and bridge, Fig.2 a step along the line II-II of Abb.l. Fig.3 a longitudinal section through the suspension system in Retirement, Fig.4 shows a cross section along line IV-IV of Fig.3 . Fig.5 shows a longitudinal section through the suspension system turned bogie, Fig.6 shows a cross section through the suspension system swaying bridge, Fig.7 shows a longitudinal section through the suspension system Guides for the intermediate plate and Fig. 8 to 10 different shapes of the guides in the section along line VIII-VIII of Fig.7. The vehicle bridge 1 is supported on the bogie frame 3 via laterally arranged bridge suspension systems 2 and is guided in the horizontal direction from the bogie 3 by a ball-bearing pivot 4. The suspension system consists of helical springs 5 and rubber springs 6 connected in series, which are expediently arranged one above the other, wherein the rubber spring 6 can be accommodated above or below the helical spring 5. One or more such spring columns consisting of rubber and helical springs can be arranged to act in parallel. If several spring columns work in parallel, it is advisable to provide a common intermediate plate 7 to improve stability. The helical spring 5 is prevented from sliding transversely on both sides by guides 8. The rubber spring 6 is screwed to the intermediate plate 7 and the bridge frame I in the upper arrangement. If the bogie is turned horizontally when driving through a curve, the suspension system shown in Fig. 3 assumes a position as shown in Fig. 5. The whole . The deformation path f of the suspension CD system results from the turning angle of the bogie and the distance between the suspension system 2 and the pivot 4 Coil springs 5 by the remaining portion f1 ver.Cormen. The ratio f1: f2 is proportional to the ratio of the transverse spring constant of coil and rubber springs. The position of the intermediate plate 7 in the horizontal direction during cornering is therefore only dependent on this ratio. The deformation takes place in a similar way (Fig.Ü) when the vehicle bridge sways, provided that the vehicle is deeply articulated, i.e. the pivot point is below the suspension plane. The deformation g1 of the helical spring and the deformation 92 of the rubber spring 6 behave again like the lateral spring constant.

Will man vermeiden,@daß die Schraubenfedern 5 in einer oder beiden Horizontalrichtungen Querbeanspruchungen aufnehmen müssen, ist es möglich, die Zwischenplatte 7 durch Führungen 9 am Drehgestellrahmen 3 (bei obenliegender Gummifeder) oder an der Fahrzeugbrücke 1 (bei untenliegender Gummifeder) in waagerechter Richtung festzuhalten (Abb.7), Solche Führungen 9 können als Gleitführungen, wie in den Abb.8 und 9 dargestellt ist, ausg-ebildet werden, wobei es zweckmäßig ist, für einen wartungsfreien Betrieb Gleitstücke 10 aus Kunststoff, Bronze o.ä. vorzusehen, Schließlich kann auch ein zusätzliches Gummifederelement 11 die Führung der Zwischenplatte 7 übernehmen (Abb.10). Durch unterschiedliche Gestaltung dieses Elements lassen sich in Fahrzeuglängs- und -querrichtung verschieden große,Querrirreganteile der Zwischenplatte 7 am Gesamtverformungsweg f bzw. g erreichen.If you want to avoid @ that the coil springs 5 in one or both Horizontal directions have to absorb transverse loads, it is possible to use the intermediate plate 7 through guides 9 on the bogie frame 3 (with overhead rubber spring) or on of the vehicle bridge 1 (with the rubber spring lying underneath) in the horizontal direction (Fig.7), Such guides 9 can be used as sliding guides, as shown in Figs.8 and 9 is to be trained, whereby it is expedient for a maintenance-free operation To provide sliding pieces 10 made of plastic, bronze or the like additional rubber spring element 11 to guide the intermediate plate 7 (Fig.10). Different designs of this element can be used in longitudinal vehicle and transverse direction of different sizes, transverse directional components of the intermediate plate 7 on the total deformation path reach f or g.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e. 1.

Bridge support for bogie rail vehicles, consisting of the combination of a metallic coil spring with rubber layer springs, which both the vertical suspension of the bridge and the horizontal relative movements between bridge and bogie takes over wear-free when turning the bogie, characterized in that the helical spring (5) with its one end directly, i.e. without elastic intermediate layers, on the bogie (3) or the bridge (1) rests flat, while its other end is against the rubber layer spring (s) (6) and that the rubber layer spring (s) (6) and / or the helical spring (5) is freely movable horizontally in all directions. z. Bridge support after the Claims 1 and 2, characterized in that the helical springs (5) are a part absorb transverse movements through transverse deformation.

3. Bridge support according to Claims 1 and 2, characterized in that, when several spring columns are arranged in parallel, each consisting of Gunmi and helical springs, a continuous intermediate plate (7) between rubber springs (6) on the one hand and helical springs (5) on the other hand is arranged. characterized in that the intermediate plate (7) between the metallic helical spring (5) and the rubber spring (6) by guides (9) on the bogie (, j) or on the bridge (1) to nenxienswert transverse movements in the longitudinal and / or transverse directions of the Vehicle is prevented. characterized in that the guides (9) for the intermediate plate (7-) are designed in such a way that they allow differently large cross-travel portions of the intermediate plate in the longitudinal direction of the vehicle and the transverse direction of the vehicle.