DE1530157C3

DE1530157C3 - Wiegenloses Drehgestell

Info

Publication number: DE1530157C3
Application number: DE1530157A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: USINES ET ACIERIES DE SAMBRE ET MEUSE PARIS
Current assignee: USINES ET ACIERIES DE SAMBRE ET MEUSE PARIS
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1965-03-24
Publication date: 1974-12-12
Also published as: BE635192A; DE1455189B2; FR86068E; DE1455189C3; DE1530157B2; FR84119E; DE1530157A1; BE660792A; US3338183A; DE1455189A1

Description

Das Patent 1455 189 betrifft ein wiegenloses Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge mit einem mittleren Querträger, der an seinen Enden mit zwei parallelen Längsträgern verschweißt ist, bei welchem der Querträger maschinell bearbeitete, zylindrische Enden aufweist, und die Längsträger innen maschinell bearbeitete, zylindrische Muffen aufweisen, wobei die Enden des Querträgers derart in die Muffen eingesetzt sind, daß die Enden die Muffen vollständig durchsetzen, wobei die Muffen und die Enden an jedem Muffenende miteinander verschweißt sind, und zwar an den Verbindungsstellen zwischen Muffenrand und Querträger und wobei der Querträger und die Längsträger aus Stahlformguß bestehen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 725 351 ist bereits ein wiegenloses Drehgestell bekannt, bei dem als Bauelemente einfache Rohre verwendet werden, die handelsüblich erhältlich sind und diese Rohre werden an ihren Stoßsteüen miteinander verschweißt, um ein Drehgestell herzustellen. Derartige Drehgestelle sind bekanntlich außerordentlich starken dynamischen Schwingungsbelastungen ausgesetzt. Ein Zusammenbau von Querträgern und Längsträgern mittels einer einfachen Verschweißung an den Stoßstellen kann jedoch eine wirksame Lastübertragung nicht sicherstellen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines wiegenlosen Drehgestells nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weiterhin zu vereinfachen und dabei die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß Öffnungen in den Längsträgern vorgesehen sind, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, und daß der Querträger an jedem Ende zwei ringförmige Ränder hat, deren Durchmesser den Durchmersern der Öffnungen der Längsträger entsprechen und die

ίο in diese Öffnungen eingesetzt und verschweißt sind.

Durch diese Ausbildung wird in vorteilhafter Weise der Aufwand für die erforderliche Bearbeitung vermindert, weil es lediglich notwendig ist, in den Längsträgern die beiden Öffnungen zu bearbeiten.

und es müssen ferner Ränder an den Querträgern bearbeitet werden. Es werden die Abmessungen der zu bearbeitenden Oberflächen ganz beträchtlich verringert und der Zugang zu diesen Oberflächen mit den Werkzeugen wird erleichtert. Die Art und Weise des Einsetzens der Teile ineinander macht es möglich, daß in einem bestimmten Grad die erforderliche Präzision herabgesetzt werden kann. Dadurch, daß die ■ Öffnungen unterschiedliche Durchmesser haben, werden die Montage erleichtert und die Festigkeit der Verbindung verbessert. Beim Hauptpatent ist an den Verbindungssteilen eine Buchse vorgesehen. Das Einsetzen des Querträgers in einem kastenförmigen Längsträger mit zwei ringförmigen Öffnungsrändern ermöglicht die Erzielung der gleichen Elastizität für die Einfügungszone und für den übrigen Teil des Längsträgers. Die Kontinuität des Längsträgers wird nicht beeinträchtigt, und die Elastizität des Längsträgers wird praktisch über die gesamte Länge aufrechterhalten. Das Drehgestell weist die erforderliche Starrheit auf, und es werden im Betrieb elastische Deformationen der Hauptteile ermöglicht, und eine "Übertragung von gefährlichen Spannungskonzentrationen auf die Schweißstellen wird ausgeschaltet,
in vorteilhafter Weise wird die Herstellung von Drehgestellen in einer reinen Η-Form ermöglicht, weil weitere Träger und Verstärkungen nicht erforderlich sind. Durch diese Ausbildung steht ein großer freier Raum zur Verfügung, der zusätzliche Bauelemente aufnehmen kann. C

Um die Festigkeit zu erhöhen, kann bei einer bevorzugten Ausführungsform die Öffnung des Längsträgers, die an der Außenseite liegt, in einem Teil der Wandung des Längsträgers liegen, die zum Ende des Querträgers hin gewölbt ist und die Öffnung im Längsträger, die auf der Innenseite liegt, kann in einem Bereich der Wandung des Längsträgers angeordnet sein, der zur Mitte des Querträgers hin gewölbt ist. ......

Eine weitere Erhöhung der Festigkeit wird bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt, daß der Querträger in seinem mittleren Teil einen Abschnitt mit rechtwinkligem Querschnitt aufweist, dessen Kanten abgerundet sind, und daß das Profil dieses Abschnitts fortschreitend zu den Enden hin ringförmig wird.

Der Aufbau der aus Gußstahl bestehenden Bauteile führt zu einem besonders einfachen und verkleinerten Aufbau, der eine erhebliche Gewichtsersparung mit sich bringt, wobei dieser Aufbau in leichter Weise mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Drehgestells, F i g. 2 eine Draufsicht auf das Drehgestell,

F i g. 3 eine Schnittansicht des Querträgers, genommen längs der Linie ΙΠ-ΙΙΙ der F i g. 2,

F i g. 4 eine Schnittansicht eines Teils des Querträgers und eines Längsträgers, genommen längs der Linie IV-IV der F i g. 1,

Fig. 5 bis 11 vergrößerte Detailansichten, und zwar Schnittansichten, genommen längs den Linien V-V, VI-VIbis XI-XI der Fig. 1 und 2, die den Aufbau der Längsträger und des Querträgers zeigen,

F i g. 12 eine Schnittansicht des Mittelteils des Längsträgers und eine Seitenansicht des Endteils des Querträgers.

Es sei nunmehr auf die F i g. 1 und 2 Bezug genommen. Dargestellt sind zwei Längsträger 101 des Drehgestells, die durch einen Querträger 102 miteinander verbunden sind. Diese Bauteile sind aus Gußstahl hergestellt, sie können aber auch gegebenenfalls aus geschweißtem Walzstahl hergestellt sein. ao

Die Längsträger 101 sind Kastenträger, bei denen Ausnehmungen 103 in den Seitenwandungen angeordnet sind. In ihrem mittleren Teil weisen die Seitenwandungen 104 eines jeden Längsträgers 101 koaxiale Öffnungen 105 und 106 (F i g. 12) auf, die unterschiedliche Durchmesser haben, wobei die äußere Öffnung 105 den kleineren Durchmesser hat. Die Öffnungen 105 und 106 nehmen die ringförmigen Ränder 107 und 108 des ringförmigen Endes 109 des Querträgers 102 auf. Die Befestigung der Längsträger und des Querträgers 102 erfolgt durch Schweißwülste, die um die Berührungsflächen herum angebracht werden.

Bei einer anderen Ausführungsform, die in den Figuren dargestellt ist, sind die Öffnungen 105 und 106 in der gewölbten Fläche der Wandung des Längsträgers 101 angeordnet. Die Öffnung 105 ist in der»- ■ Fläche 151 angeordnet, die zum Ende 109 des Querträgers 102 hin gewölbt ist, und die Öffnung 106 ist in einer gewölbten Fläche 152 angeordnet, die zur Mitte des Querträgers hin gewölbt ist (F i g. 2).

Aus F i g. 12 ist die spezielle Form der Enden 109 des Querträgers 102 zu erkennen, die diese Enden durch eine Bearbeitung erhalten haben. Es ist zu erkennen, daß die Breite der ringförmigen Ränder 107, 108 etwas größer ist als die der Ränder der Öffnungen 105, 106, wobei die vorgesehenen Verbindungsstellen dargestellt sind. Es ist ferner zu erkennen, daß die ringförmigen Ränder mit dem Querträger durch Hohlkehlen 153, 155 verbunden sind, die ebenfalls geschliffen sind.

Aus F i g. 12 ist ferner zu erkennen, daß die Durchmesser der Öffnung 105 und des Randes 107 kleiner sind als die der Öffnung 106 und des Randes 108. Beispielsweise können die Durchmesser der Öffnungen 105 und 106 250 mm und 270 mm betragen und die Öffnungen können einen Abstand von 190 mm voneinander haben, wenn die innere Breite des Längsträgers 160 mm beträgt.

Die öffnungen 105 und 106 sind derart bearbeitet und die ringförmigen Ränder 107 und 108 sind derart ausgebildet, daß zwischen diesen lediglich ein sehr kleines Spiel vorhanden ist (bei einem Durchmesser von etwa 260 mm ein Spiel in der Größenordnung von ³/₁₀₀ mm).

Dadurch, daß die Längsträger 101 die Form eines Kastenträgers haben, wird der Oberflächenkontakt der Längsträger mit dem Querträger herabgesetzt, und es wird ebenfalls die Reibung herabgesetzt, die beim Aufsetzen der Längsträger auf den Querträger 102 auftritt, und zwar insbesondere, verglichen mit der Reibung, die in dem Fall auftreten würde, wenn man ein kontinuierliches Lager hätte, welches sich über die gesamte Breite des Längsträgers erstreckt.

Wenn die Längsträger 101 einmal am Querträger 102 angeordnet sind, werden sie an diesem angeschweißt, und zwar durch Schweißwülste, welche an den Verbindungsstellen der Öffnungen 105, 106 und der Ränder 107 und 108 ausgebildet werden, wobei diese Schweißwülste an den Oberflächen eines jeden Längsträgers 101 ausgebildet werden. Diese Schweißwülste sind schematisch bei 157 und 158 in F i g. 12 dargestellt.

Jenseits der Ausnehmungen 103 weisen die Längsträger 101 Aussparungen 111 für die nicht dargestellten Achsbüchsen auf. Diese Aussparungen werden von inneren Verschleißplatten 112 und von seitlichen Verschleißplatten 113 und 183 begrenzt, die als Reibungsplatten dienen und die von Befestigungslappen 114 und 115 getragen werden.

Zu beiden Seiten der Befestigungslappen 114, 115, die die Verschleißplatten tragen, trägt der untere Teil des Längsträgers 101 die Kappen 116, 117, die mit zentralen Zapfen 118, 119 versehen sind, welche zur Zentrierung der nicht dargestellten Abfederungsfedern der Aufhängung dienen.

Aus Fig.7 ist zu erkennen, daß die Enden 120 der Längsträger 101 einen U-förmigen Querschnitt haben, der dadurch ausgebildet ist, daß die obere Wandung des Kastenträgers fortgelassen ist. Es ist zu erkennen, daß der Längsträger 101 die Form eines Joches hat. Der Kastenträgeraufbau, der für die Längsträger 101 vorgesehen ist, ist zusammen mit der noch zu beschreibenden speziellen Kontur günstig für die Erhaltung eines großen Widerstandes gegen Senkrechte und Querkräfte.

Der Querträger 102 ist ein Hohlträger, der einen bis zu seinen ringförmigen Enden 109 hin kontinuierlich veränderlichen Querschnitt aufweist, der vom Mittelteil 121 ausgeht, welcher einen rechteckigen Querschnitt hat, wobei die Ecken abgerundet sind (F i g. 8 bis 11). Ausnehmungen 122 sind in dem Träger vorgesehen (Fig.4 und 8). Der Querträger 102 ist ebenfalls in Gußstahl ausgeführt.

Der Aufbau des Querträgers 102, bei welchem der rechtwinklige Querschnitt in einen zylindrischen Querschnitt übergeht, erleichtert in erheblichem Maß das Gießen, weil keine Kanten oder Winkel vorhanden sind, in denen sich sonst leicht Risse ausbilden könnten. Weiterhin haben Berechnungen und Erfahrungen gezeigt, daß man auf diese Weise den größten Gesamtwiderstand für ein gegebenes Metallgewicht erhält.

Auf der oberen Seite 140 des Querträgers 102 sind eine mittlere Abflachung 125 und zwei seitliche Abflachungen 126 vorgesehen, die in einer Ebene angeordnet sind (F i g. 3). Diese Abflachungen nehmen die Spurpfanne 127 auf, die eine Drehung des Wagengestells erlaubt, und die Gleitstücke 128, die zur Begrenzung der seitlichen Schwingungsamplitude des Wagens bestimmt sind.

Der Aufbau des Drehgestells wird durch Träger 131 für die Bremsgestänge vervollständigt, die an dem Querträger 102 angeschweißt sind und durch Ansätze 132, die als Festpunkte für das Bremsge-

stange dienen. Diese Ansätze sind an die Längsträger 101 angeschweißt.

Der Widerstand des Querträgers 102 gegen Biegung wird durch innere Rippen 129 (Fig.4) verstärkt. Die Tatsache, daß unterschiedliche Durchmesser für die Öffnungen 105 und 106 vorgesehen sind, hat außerdem die Verstärkung der Festigkeit der Verbindung im T-artigen Teil zwischen dem Querträger 102 und jedem Längsträger 101 zur Folge, weil die Öffnung 106 mit größerem Durchmesser die feste Einspannung erhöht.

Andererseits ist festzustellen, daß, wenn einmal der Querträger 102 in einen Längsträger 101 eingesetzt ist, der senkrechte Schnitt dieser Verbindungsstelle, genommen längs der Linie III-III der F i g. 2, die Form eines Doppel-U hat, wobei an dieser Stelle praktisch ein Doppelkastenträgerteil gebildet wird, der besonders widerstandsfähig ist. Die Tatsache, daß die Öffnungen 105 und 106 in den ausgewölbten Flächen 151 und 152 ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand gegenüber der mittleren Breite des

ίο Kastenträgers, der den Längsträger bildet, vergrößert ist, ist hinsichtlich der Stabilität und der Festigkeit und Steifigkeit der Anordnung von Bedeutung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wiegenloses Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge mit einem mittleren Querträger, der an seinen Enden mit zwei parallelen Längsträgern verschweißt ist, nach dem Hauptpatent 1 455 189, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnunnungen (105 und 106) in den Längsträgern (101) vorgesehen sind, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, und daß der Querträger (102) an jedem Ende zwei ringförmige Ränder (107 und 108) hat, deren Durchmesser den Durchmessern der Öffnungen (105 bzw. 106) der Längsträger entsprechen und die in diese Öffnungen (105 und 106) eingesetzt und verschweißt sind.

2. Wiegenloses Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (105) des Längsträgers (101), die an der Außenseite liegt, in einem Teil der Wandung des Längsträgers liegt, die zum Ende des Querträgers (102) hin gewölbt ist (gewölbte Fläche 151), und daß die Öffnung (106) im Längsträger, die auf der Innenseite liegt, in einem Bereich der Wandung des Längsträgers angeordnet ist, der zur Mitte des Querträgers hin gewölbt ist (gewölbte Fläche 152).

3. Wiegenloses Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (102) in seinem mittleren Teil einen Abschnitt mit rechtwinkligem Querschnitt (Fig. 8) aufweist, dessen Kanten abgerundet sind, und daß das Profil dieses Abschnitts fortschreitend zu den Enden hin ringförmig wird.