DE1530161C3 - Anlenkung zwischen Drehgestell und Wagenkasten von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlenkung zwischen Drehgestell und Wagenkasten von Schienenfahrzeugen, insbesondere für solche mit Gasfederung, d.h. eine Verbindung zwischen Fahrzeug und Drehgestell, durch die das Ausdrehen des Drehgestelles bei Kurvenfahrt nicht beeinträchtigt wird, das Drehgestell aber in Längs- und Querrichtung am Wagenkasten geführt ist.

Zur Erzielung eines guten Wagenlaufes ist es, insbesondere bei Leichtbaufahrzeugen, wichtig, daß diese Anlenkung weitgehend reibungsfrei ist und die Bewegungen des Kastens nicht behindert. Leichtbaufahrzeuge sind wegen ihrer geringen Eigendämpfung in der Regel sehr erregungsempfindlich. Besonders bei

ίο Fahrzeugen, bei denen zwischen Wagenkasten und Drehgestell Gasfedern vorgesehen sind, ist eine Anlenkung erforderlich, durch die die sehr weiche Abfederung nicht beeinträchtigt wird.

Es ist bekannt, bei Schienenfahrzeugen zwischen

Drehgestell und Wagenkasten drehbar gelagerte Rollen anzuordnen, die jedoch zur Abstützung des Wagenkastens auf dem Drehgestell und nicht zur Anlenkung dienen. Weiterhin ist es bekannt, zur Anlenkung eines wiegenlosen Drehgestells an den Wagenkasten zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Drehzapfen elastische, im wesentlichen kugelförmige Rollkörper zwischen lotrechten Rollbahnen anzuordnen.

Durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Anlenkung zu schaffen, die folgenden Anforderungen genügt:

a) weiche und elastische Übertragung aller Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, die zwisehen Drehgestell und Wagenkasten in Wagenlängsrichtung auftreten, .

b) die senkrechten Federwege zwischen Drehgestell und Wagenkasten (Wiegenfederung) sollen durch die Anlenkung nicht wesentlich bzw. überhaupt nicht behindert werden,

£) die'zwischen Drehgestellrahmen und Wagenkasten auftretenden Querbewegungen (Wiegenspiel) sollen ohne wesentliche Behinderung, und oiihe daß von der Anlenkung Rückstellkräfte erzeugt werden, erfolgen,

d) soweit erforderlich sollen die nach c) entstehenden Querwege durch die Anlenkung begrenzt werden, ' .

e) das Drehgestell soll· sich unter dem Wagenkasten um'seine senkrechte Achse drehen können,

f) das Drehgestell soll sich unter dem Wagenka-/ sten kardanisch bewegen können,

g) die Anlenkung soll keine Nickschwingungen des Drehgestellrahmens auf den Wagenkasten übertragen.

Bei der Anlenkung zwischen Drehgestell und Wagenkasten von Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen mit Gasfederung, werden die vorstehend aufgestellten Anforderungen durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. ' -

Die erwähnte Mantelfläche muß dabei nicht genau kugelförmig sein, sie kann auch ballig ausgebildet sein, sofern nur die Krümmung der balligen Fläche der Kugeiform so nahe kommt, daß eine Abrollbewegung zwischen Scheibenmantel und Anschlagplatten möglich ist. .

Eine elastische Übertragung aller Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte und der Querkräfte kann dadurch erreicht werden, daß der Außenmantel

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der Scheibe mit elastischem Material belegt ist, des- der beiden quer zur Fahrtrichtung im Rahmenaus-

sen Außenfläche kugelförmig ausgebildet ist. Zur Er- schnitt angeordneten Anschlagplatten 6 an. Zur Min-

höhung der Elastizität können die Anschlagplatten derung der dynamischen Belastungen des Mittelzap-

entweder elastisch am Drehgestellrahmen bzw. am fens kann entweder der Außenmantel der Scheibe 3,

Wagenkasten gelagert oder ebenfalls mit elastischem 5 wie in A b b. 2 und 3 dargestellt, mit elastischem Ma-

Materiäl belegt werden. terial 11 belegt werden, oder die Anschlagplatten 6

Unter einem elastischen Material im Sinne der Er- werden am Drehgestellrahmen elastisch gelagert,

findung soll dabei ein Material verstanden werden, Bei einer senkrechten Federung des Wagenkastens

das insbesondere volumelastisch und in hohem zum Drehgestell bewegt sich die Scheibe 3 mit dem

Grade kompressibel ist. Es kann z.B. natürlicher io Mittelzapfen 1 zwischen den beiden Anschlagplat-

oder synthetischer Kautschuk verwendet werden. ten 6 ohne ihre horizontale Lage zu ändern nach un-

Zur Stabilisierung der Scheibe kann weiterhin das ten, vorausgesetzt, daß die Scheibe 3 nicht an einer

Gelenk der Scheibe aus elastischem Material gebildet der beiden Anschlagplatten anliegt. Ist dies wegen

sein, und/oder zwischen der Scheibe und dem Haupt- einer gleichzeitigen Übertragung einer Beschleuni-

querträger des Wagenkastens bzw. dem Mittelzapfen 15 gungs- oder Verzögerungskraft der Fall, so wälzt sich

können Zug- oder Druckfedern angeordnet sein. der Außenmantel der Scheibe an der Anschlagplat-

Die Scheibe kann entweder auf einem vertikal an- te 6 ab, während sich die Scheibe 3 gleichzeitig kargeordneten Mittelzapfen oder auf einer horizontal danisch auf den Mittelzapfen 1 dreht. Die Scheibe er- und quer zur Längsachse des Wagenkastens angeord- reicht eine Schräglage wie sie in Abb. 3 dargestellt neten Welle kardanisch und drehbar gelagert sein. 20 ist.

Da bei einer Lagerung der Scheibe auf einer horizon- Tritt zwischen Wagenkasten 2 und Drehgestellrahtal und quer zur Längsachse des Wagenkastens an- men 5 eine Querbewegung auf, so bewegt sich die geordneten Welle die Scheibe selbst nicht als Begren- Scheibe 1 zwischen den Anschlagflächen 6 des Drehzung des seitlichen Wiegenquerspieles herangezogen gestellrahmens 5 in Querrichtung. Bei gleichzeitiger werden kann, ist es vorteilhaft, an den Enden der 25 Übertragung einer Beschleunigungs- oder Verzöge-Welle Puffer anzuordnen, die ebenfalls aus elasti- rungskraft in Wagenlängsrichtung rollt sich die schem Material bestehen können. Scheibe 3, während sie sich auf dem Mittelzapfen 1

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfin- radial dreht, auf einer der beiden Anschlagplatten 6

dung sind in den A b b. 1 bis 9 dargestellt. Es zeigt in Querrichtung ab. Zur Begrenzung des Wiegen-

A b b. 1 eine Ausführungsform in der Draufsicht, 30 querspieles dienen Anschlagplatten 7, die am Dreh-

Abb. 2 die gleiche Ausführungsform im Schnitt gestellrahmen 5 in Längsrichtung angeordnet sind,

entsprechend der Schnittlinie A-B in größerem Maß- Ist der Außenmantel der Scheibe 3 mit elastischem

stab, Material 11 belegt, so werden die Queranschläge

A b b. 3 die gleiche Ausführungsform im Schnitt durch dieses Material gedämpft. Die gleiche dämpentsprechend der Schnittlinie A-B während einer 35 fende Wirkung wird auch erzielt, wenn an Stelle

senkrechten'Federung des Fahrzeuges, einer mit elastischem Material belegten Scheibe die

A b b. 4 eine zweite Ausführung in der Draufsicht, Anschlagplatten 7 am Drehgestellrahmen 5 elastisch

Abb. 5 die zweite Ausführungsform im Längs-·" gelagert werden.

schnitt entsprechend der Schnittlinie C-D in etwas Beim Einfahren des Fahrzeuges in einen Gleisbogrößerem Maßstab, 40 gen dreht sich, sofern die Scheibe 3 an einer der An-

Abb. 6 die zweite Ausführungsform teilweise im schlagplatten 6 oder 7 anliegt, das Drehgestell mit Horizontalschnitt entsprechend der. Schnittlinie E-F der Scheibe 3 um die senkrechte Achse des Mittelin größerem Maßstab, zapfens 1. Liegt keine Berührung zwischen Drehge-

A b b. 7 eine dritte Ausführungsform, stell und Scheibe vor, drehen sich die Anschlagplat-

A b b. 8 eine vierte Ausführungsform, 45 ten 6 und 7 um die senkrechte Achse des Drehgestel-

A bb. 9 eine fünfte Ausführungsform. les um die Scheibe.

Nach Abb. 1,2 und 3 ist am Mittelzapf en 1 des Bei kardanischen Bewegungen des Drehgestelles

Wagens 2 eine in Normalstellung horizontal liegende ^zum Wagenkasten, die durch das Überfahren eines

Scheibe 3 kardanisch und drehbar gelagert. Diese Ablaufberges oder beim Fährbetrieb auftreten, dreht Scheibe ragt in einen in der Mitte des Drehgestells 50 sich die Scheibe 3 kardanisch auf dem Mittelzap-

angebrachten Ausschnitt 4 des Drehgestellrahmens 5. fenl.

Der Abstand der in diesem Ausschnitt quer zur Zur Stabilisierung der Scheibe 3 ist diese über

Drehgestellängsrichtung angeordneten Anschlagplat- Zug- oder Druckfedern 8 am Mittelzapfen 1 oder am

ten 6 ist um einige Millimeter, der Abstand der in Hauptquerträger 9 des Wagens 2 angelenkt. Die Sta-Drehgestellängsrichtung angebrachten Anschlagplat- 55 bilisierung kann auch dadurch erreicht werden, daß

ten 7 um das Maß des gewünschten Wiegenquerspie- das kardanische Gelenk 10 unter Verwendung von

les größer als der Außendurchmesser der Scheibe. elastischem Material gebildet wird. Wird nach einer

Die Mantelfläche der Scheibe 3, die bei Auftreten kardanischen oder einer radialen Bewegung der

von Beschleunigungs-, Verzögerungs- oder Querkräf- Scheibe 3 die Haftreibung zwischen der Scheibe und ten mit den Anschlagplatten 6 oder 7 in Berührung 60 einer der Anschlagplatten 6 oder 7 am Drehgestell-

kommt, ist ein Teil einer Kugelfläche mit dem Mit- rahmen 5 aufgehoben, wird die Scheibe 3 durch die

telpunkt im Scheibenmittelpunkt, so daß bei jeder vorgespannten Federn 8 wieder in Ausgangsstellung

Stellung der Scheibe 3 die Abstände zwischen der gebracht.

Scheibe und den Anschlagplatten gleich groß sind. Eine zweite Ausführungsform zeigen die Zur Übertragung von Beschleunigungs- oder Ver- 65 A b b. 4, 5 und 6. Hierbei ist die Scheibe 3 in einem

zögerungskräften vom Drehgestell auf den Wagenka- gabelförmig ausgebildeten, am Hauptquerträger 9 des

sten — oder umgekehrt — in Wagenlängsrichtung Wagenkastens 2 befestigten Mittelzapf en 1 so gela-

legt sich die Scheibe 3 je nach Kraftrichtung an einer gert, daß die Drehachse der Scheibe 3 horizontal und

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quer zur Längsachse des Wagens2 angeordnet ist. Bei einer vierten Ausführungsform nach Abb. 8 Die Scheibe 3 ist auf einer Welle 13 kardanisch und ist die Scheibe 3 wiederum mit ihrer Drehachse quer drehbar gelagert. Die Wirkungsweise dieser Ausfüh- zur Fahrzeuglängsachse jedoch am Drehgestellrahrung entspncht im Prinzip den bereits beschriebenen men 5 gelagert. Die Anschlagplatten 6 befinden sich Ausführungsformen mit dem Unterschied, daß die 5 am Hauptquerträger 9 des Wagenkastens 2. Die Wir-Bewegungen zwischen Drehgestell 5 und Wagenka- kunsweise dieser Ausführung entspricht der der in sten 2, die bei den ersten beiden Ausführungsformen A b b. 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen,
eine radiale Drehung der Scheibe 3 bewirkten, nun- An einer letzten hier beschriebenen Ausführungsmehr eine kardanische Bewegung der Scheibe erfor- form (entsprechend A b b. 9) soll gezeigt werden, daß dem und umgekehrt. Bei dieser Ausführungsform io aus Gewichtsersparnisgründen an Stelle einer kreiskann die Scheibe 3 nicht als Begrenzung des seitli- runden Scheibe eine Scheibe 15 Verwendung finden chen Wiegenspieles herangezogen werden. Zu diesem kann, bei der, ausgehend von der Kreisform, zwei Zweck werden an dem Mittelzapfen 12 Puffer 14, die gleich große sich gegenüberliegende Kreisabschnitte erforderlichenfalls aus elastischem Material sein kön- abgetrennt sind. Hierbei ist es allerdings erforderlich, nen, angebracht, die am Drehgestellrahmen anschla- 15 die Konstruktion in ihrer radialen Drehrichtung so gen. zu begrenzen, daß die kugelige Mantelfläche der Nach einer weiteren Ausführungsform, die in Scheibe 15 immer im Bereich der am Drehgestellrah-Abb. 7 dargestellt ist, befindet sich der Mittelzap- men bzw. am Wagenkasten zur Übertragung der in fenl am Drehgestellrahmen 5, und die Scheibe 3 ist Wagenlängsrichtung wirkenden Beschleunigungsin der gleichen Art an dem Zapfen gelagert wie bei 20 und Verzögerungskräfte angeordneten Anschlagplatder Ausführungsform in Abb. 1, 2 und 3. Die An- ten6bleibt.

schlagplatten 6 und 7 befinden sich am Hauptquer- Die Ansprüche 2 bis 10 sind reine Unteran-

träger 9 des Wagenkastens 2. Die Wirkungsweise der Sprüche, deren Merkmale nur in Verbindung mit den

Scheibe 3 ist die gleiche wie bei der ersten Ausfüh- Merkmalen der übergeordneten Patentansprüche Pa-

rungsform. 25 tentschutz genießen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Anlenkung zwischen Drehgestell und Wagenkasten von Schienenfahrzeugen, insbesondere für solche mit Gasfederung, dadurch gekennzeichnet, daß am ■ Wagenkasten (2) oder- am Drehgestellrahmen (5) eine Scheibe (3 bzw. 15) kardanisch und drehbar gelagert ist, die zwischen dem Drehgestellrahmen (5) bzw. am Wagenkasten (2) befestigten Anschlagplatten (6 und 7) angeordnet ist, wobei die Mantelfläche der Scheibe in den Bereichen, die mit den Anschlagplatten bei Auftreten von Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräften oder Querkräften in Berührung kommen, kugelförmig ausgebildet ist und der Kugelmittelpunkt mit dem Scheibenmittelpunkt zusammenfällt.

2. Anlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel der Scheibe (3 bzw. 15) mit elastischem Material belegt ist, dessen Außenfläche kugelförmig ausgebildet ist.

3. Anlenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatten (6 und 7) elastisch am Drehgestellrahmen (5) bzw. am Wagenkasten (2) gelagert sind.

. 4. Anlenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatten (6 und 7) mit elastischem Material belegt sind.

5. Anlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (10) der Scheibe (3 bzw. 15) unter Verwendung von elastischem Material gebildet ist.

6. Anlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung zwischen der Scheibe (3 bzw. 15) und dem Hauptquerträger (9) des Wagenkastens (2) bzw. dem Mittelzapfen (1) Zug- oder Druckfedern (8) angeordnet sind.

7. Anlenkung nach einem oder mehreren der ' Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (3 bzw. 15) auf einem vertikal angeordneten Mittelzapfen (1) kardanisch und drehbar gelagert ist.

8. Anlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (3 bzw. 15) auf einer horizontal und quer zur Längsachse des Wagenkastens (2) angeordneten Welle (13) kardanisch und drehbar gelagert ist. .

9. Anlenkung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Welle (13) Puffer (14) befestigt sind.

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10. Anlenkung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffer (14) aus elastischem Material bestehen. .