Abfederung des Wagenkastens bzw. Hauptrahmens von Drehgestell-Schienenfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung des Wagenkastens bzw. Hauptrahmens
von Drehgestell--Schienenfahrzeugen durch eine zwischen den Radsätzen und dem Drehgestellrahmen
vorgesehene Primärfederung und eine zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestellrahmen
angeordnete Sekundärfederung, die gleichzeitig als raumbewegliche (dreidimensionale)
Rückstellvorrichtung wirksam ist und den Wagenkasten sowie das Drehgestell selbsttätig
wieder in ihre gegenseitige Normallage zurückbringt. Bei Schienenfahxzeugen mit
Drehgestellen ist es bekannt, den Wagenkasten.über eine Hängependelfederung auf
dem Drehgestellrahmen abzustützen. Die Hängependelfederung besteht aus vier Federpendeln,
zwei auf jeder Fahrzeugseite, deren obere Enden am Drehgestellrahmen und deren untefe
Enden an nach unten ragenden, seitlichen Fortsätzen des Wagen.Kastens ange lenkt
sind. Die Hängependelfederung dient nicht nur dazut den Wagenkasten auf dem Drehgestellrahmen
federnd abzustützen, sondern sie wirkt auch als raumbewegliche Rückstellvorrichtung,
die bei gegenseitigen Bewegungen des Wagenkastens und des Drehgestelles in Fab-rzeugquerrichtung
und um die Drehgestellhochachse
den Wagenkasten und das Drehgestell
wieder in ihre gegenseitige Noxmallage selbsttätig zurückbringt. Die Federpendel
sind entweder senkrecht oder, um die Rückstellwirkung zu verstärken, so geneigt
angedrdnet, daß sich ihre -v#erlängerten längsachsen in einem über dem Drehgestellrahmen
gedachten Punkt schneiden, der auf der ideellen brehachse des Drehgestellrahmens
liegt. Neben der zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestellrahmen vorgesehenen
Federung, die auch als Sekundärfederung bezeichnet wird, ist zwischen dem Drehgestellrahmen
und den Radsätzen noch eine Primärfederung in Form von Schraubenfedern oder Blattfedern
angeordnet, welche die Hauptfederungsarbeit übernehmen. Bei einer bekannten Ausführung
ist an der Unterseite des Wagenkastens auf jeder Fahrzeugseite je ein im
Querschnitt glockenförmiger, zweiarmiger Hebel um eine Fahrzeugquerachse über ein
zylindrisches Gummilager schwenkbar angeordnet. An den Enden der Arme dieser Hebel
ist jeweils das untere Ende der insgesamt vier Federpendel angelenkt, deren obere
Enden mit dem Wagenkasten verbunden sind. Außer der Hängependelfederung ist zwischen
dem Wagenkasten und dem Drehgestellrahmen noch eine zentrale Federung vorgesehen,
die somit parallel zur Hängependelfederung geschaltet ist (deutsche 2atentschrift
876 251 20d 21/02 und Krauss-Maffei "Informationen", Heft 5,
Jahrgang
1961, Seiten 4 und 5).
Die Hängependelfederungg.die
insbesondere bei geneigt angeordneten Federpendeln im Gleisbogen verhältnismäßig
große Stabilisierungskräfte erzeugt, wodurch das Fahr-verhalten günstig beeinflußt
wird und zu deren Überwindung beim Einfahren in den Gleiabogen keine losreißwiderstände
überwunden werden müssen, unterliegt bei den bekannten Ausführungen unmittelbar
den im Drehgestell hervorgerufenen Schwingungen, d.h. die senkrechten Komponenten
der relativ-en Bewegungen zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten gehen
in voller Größe ungedämpft in die Hängependelfederung ein. Dieser Umstand stellt
jedoch nicht nur eine zusätzliche Belastung und Beanspruchung der Hängependelfederung
dar, sondern wirkt sich auch in Form von Schwingungen, insbesondere kurzwelliger
Art, auf den Wagenkasten aus. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundee bei Schienenfahrzeugen
der eingangs genannten Gattung eine Abfederung zu schaffen, durch welche die als
Rückstellvorrichtung ausgeführte Sekundärfederungs insbesondere eine Hängependelfederung,
entlastet wird, Schwingungen und Erschütterungen vom Wagenkasten weitgehend ferngehalten
werden und das Yahrverhalten des Fahrzeuges verbessert wird. Zur Lösung der Aufgabe
wird gemäß der Erfindung -vorgeschlagen# die Sehundärfederung in zwei in ihrer Wir.Kung
hintereinander geschaltete Pedergruppen aufzuteilen, die durch ein ein- oder
mehrteiliges
starres Koppelglied miteinander verbunden eindg das gegenüber dem Drehgestellrabmen
in senkrechter Richtung zwangsläufig geführt istg wobei die zwischen dem Wagenkasten
und dem Koppelglied vorgesehene Sekundärfedergruppe gleichzeitig als Rückstellvorrichtung
dient. Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als besonders günstig, zwischen dem
Wagenkasten und dem starren Koppelglied eine an sich bekannte, aus mehreren, auf
beiden Fahrzeugseiten angeordneten, einzelnen Federpendeln bestehende Hängependelfederung
vorzusehen. Um eine Aufschaukelung zwischen den einzelnen gekoppelten Federsystemen
des Drehgestelles und des Wagenkastens zu vermeiden, kann die zwischen dem Koppelglied
und dem Drehgestellrahmen angeordnete Sekundärfedergruppe in ihrer Kennung gegenüber
der Hängependelfederung hart bzw. härter gehalten werden. In konstruktiver Ausgestaltung
der Erfindung besteht das Koppelglied aus zwei-in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander
angeordneten Querträgern, an deren Außenenden das obere Ende je eines Hängependels
angelenkt ist. Durch die erfindungegemäße Ausbildung der Sekundärfederung wird die
Rückstelleharakteristik und das Rückstellverhalten
zwischen dem
Wagenkasten und dem Drehgestell und umgekehrt weitgehend freigehalten gegenüber
schädlichen Einflüssen vom lirehgestell her. Dabei bildet das Koppelglied eine Störgröße
gegenüber Schwingungen des Drehgestellrahmens, die in keinem Fall in voller Größe
in die nach dem Koppelglied vorgesehene Sekundärfedergruppe gelangen können. Dabei
wird ein Großteil der Schwingungen des Drehgestelles durch die zwischen dem Koppelglied
und dem Drehgestellrahmen vorgesehene Sekundärfedergruppe gedämpft oder teilweise
ganz vernichtet, bzw. rasch zum Abklingen gebracht. Insbesondere werden die
schäd-
lichen hochfrequenten Schwingungen des Drehgestellrahmens vom Wagenkasten
ferngehalten. Andererseits werden dÜrch die zwangsläufige Führung des Koppelgliedes
gegenüber dem Drehgestellrahmen die volle Quer- und längsstabilität zwischen dem
Drehgestell und dem Wagenkasten aufrechterhalten. In der Zeichnung ist ein'Ausführungsbeispiel
der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Abb. 1 einen Schnitt
durch ein Drehgestellechienenfahrzeug quer zu seiner loirechten längsmittelebene-,*und
zwar durch den Drehzapfen und Abb. 2 einen Schnitt durch das #_orerwähnte Fahrzeug
nach der Linie II-II der Abb. 1
Wie aus der Abb. 2 hervQrgeht,
ist der Drehgestellrahmen 1
auf den einzelnen Radachsen 2 durch eine Primärfederung
3
abgestützt, welche die Hauptfederungsarbeit leistet und einen verhältnismäßig
großen Federhub aufweist. Zwischen dem Drehgestellrahmen 1 und dem Wagenkasten
4 ist eine Sekundärfederung vorgesehen. Sie besteht'aus einer zwischen dem Drehgestellrahmen
1 und einem Koppelglied 5 eingesetzten Sekundärfedergruppe
6 und aus einer zwischen dem Wagenkasten 4 und dem Koppelglied
5 angeordneten SekundärfedergruPPe 7 in Form von an sich bekannten
Federpendeln 7a, je
zwei auf beiden Fahrzeugseiten. Der Wagenkasten 4 weist
einen nach unten ragenden Drehzapfen 8 auf, dessen unteres Ende
9 in einer im Drehgestellrahmen 1 vorgesehenen schachtartigen Führung
10 eingreift, die das untere Ende 9 des Drehzapfens 8 in Fahrzeuglängsrichtung
formschlüssig umfaßt, dagegen in Fahrzeugquerrichtung eine relative Bewegung zwischen
dem Wagenkasten 4 und dem Drehgestellrahmen 1
zuläßt. Das Koppelglied
5 besteht aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordneten Querträgern
5a und 5b,
an deren Außenenden die oberen Enden der Federpendel 7a angelenkt
sind, deren untere Enden auf seitlichen, nach unten ragenden Fortsätzen
11 des Wagenkastens 4 ruhen. Die Tier Federpendel 7a sind schräg nach oben
gerichtet. Ihre nach oben verlängerten Längsachsen schneiden sich in einem Punkt»
der auf der längsachse H den Drehzapfens 8 liegt.