DE1605053B2

DE1605053B2 - Schienenfahrzeug mit seitlich elastisch gegen drehgestelle abgestuetztem fahrzeugaufbau

Info

Publication number: DE1605053B2
Application number: DE1967B0092143
Authority: DE
Inventors: Brian Leonard Allestree; Herbert Ronald Arthur Littleover; Derbyshire King (Großbritannien)
Original assignee: British Railways Board, London
Priority date: 1966-04-26
Filing date: 1967-04-20
Publication date: 1976-06-24
Also published as: GB1166652A; DE1605053A1; US3518948A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau, der außer über eine Drehverbindung seitlich über elastische Verbindungen und als Reibungskupplungen ausgebildete Trageinrichtungen gegen Drehgestelle abgestützt ist.

Ein Schienenfahrzeug dieser Art ist aus der DT-AS 38 809 bekannt. Die dort offenbarte Abstützung des Fahrzeugaufbaues dient dazu, Bewegungen des Fahrzeugaufbaus um eine Drehachse, die in Fahrzeuglängsrichtung verläuft, dadurch zu begrenzen, daß die elastischen Verbindungen aus Schraubenfedern bestehen, die in ihrer Längsrichtung deshalb ungestört arbeiten, weil sie durch seitliche Abstützung nicht auf Schub quer zu ihrer Längs- und Arbeitsrichtung beansprucht werden. Die Verwendung von als Reibungskupplung ausgebildeten Trageinrichtungen bei Schienenfahrzeugen ist als solche auch schon aus der OE-PS 21 11367 bekannt, die einen Fahrzeugaufbau behandelt, der zwecks Entlastung der Drehverbindung über Gleitkonsolen und Gleitstücke auf an einem Wiegenträger befestigten Konsolen ruht.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Abstützung des Fahrzeugaufbaues gegen die Drehgestelle derart ausgebildet ist, daß Ausscher- oder Pendelbewegungen des Drehgestells und des Fahrzeugaufbaus weitgehendst beseitigt sind.

Ausgehend von der Überlegung, daß unter schlechten Betriebsbedingungen besonders Bewegungen des Fahrzeugaufbaues um eine senkrechte Achse gegenüber dem jeweiligen Drehgestell (Gieren) vom Insassen im Fahrzeugaufbau als störend empfunden werden und sich die verbessernden konstruktiven Maßnahmen deshalb insbesondere hierauf richten müßten, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede seitliche Abstützung aus einer Reihenschaltung von Gummiblöcken mit der Reibungskupplung zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugaufbau besteht, der mit der Tragfläche auf dem Reibungspolster ruht, das seinerseits auf einer wenigstens angenähert waagerecht ausgerichteten Oberseite eines tragenden, umgekehrt prismatisch ausgebildeten

is Elementes angeordnet ist, welches der Oberseite gegenüber zwei dachförmig gegeneinander sowie gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung schräg angeordnete Flächen aufweist, an denen je einer der Gummiblöcke befestigt ist, deren jeweils der zugeordneten Fläche gegenüberliegende und zu ihr wenigstens angenähert parallele Fläche an je einem Metallblock befestigt ist, wobei diese Reihenschaltungen derart dimensioniert sind, daß bei Verdrehen des Fahrzeugaufbaues um eine senkrechte Achse gegenüber dem Drehgestell infolge Scherbeanspruchung der elastischen Verbindungen bis Erreichen einer maximalen Längskraft eine elastische Rückstellkraft der Verdrehung entgegenwirkt, jenseits der maximalen Längskraft dagegen in den Reibungskupplungen die Tragflächen sich auf den Reibungspolstern verschieben.

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß bei kleinen Auslenkungen aufgrund der Scherbeanspruchung der elastischen Verbindungen zunächst nur elastische Rückstellkräfte wirksam sind; das gegenseitige Verschieben der beiden einander berührenden Elemente der Reibungskupplung tritt dagegen erst bei starker Auslenkung um die gedachte senkrechte Achse ein, wie sie in der Regel nicht bei Geradeausfahrt sondern nur bei Kurvenfahrten auftritt.

Nicht unwesentlich für die angestrebte Erhöhung des Fahrkomforts ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung der Aufbau und Einbau der Kombination aus prismatisch ausgebildetem Element mit an der Tragfläche für die Reibungskupplung gegenüber schräg angeordneten Gummiblöcken. Diese Gummiblöcke gewährleisten einerseits das zur Verfügungstellen der elastischen Rückstellkräfte bei geringen Auslenkungen des Fahrzeugaufbaues gegenüber dem jeweiligen Drehgestell, ihre Neigung in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaues und damit in Längsrichtung der Fahrtrichtung wirkt darüber hinaus als harte Kompressionsfedern zum Begrenzen von Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaues.
Aus der GB-PS 7 57 896 ist es zwar als solches bereits bekannt, bei Schienenfahrzeugen V-förmig gestaltete Gummifedern zu verwenden; dort handelt es sich aber um die Hauptfederung zwischen Radsätzen und Drehgestell, nicht um eine seitlich angeordnete Trageinrichtung zwischen Fahrzeugaufbau und Drehgestell, und darüber hinaus nicht um die Anordnung gegeneinander getrennter Gummiblöcke, sondern um einstückig V-förmig geformte Gummifedern, so daß nicht nur eine andere Beanspruchung, sondern auch eine andere Federcharakteristik gegeben ist, als für die erfindungsgemäße Lösung zu bevorzugen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Teil-Seitenansicht ein Schienenfahrzeug mit

Drehgestell, in der einzelne Teile weggebrochen und Teile des Fahrzeugaufbaus strichpunktiert angedeutet sind,

Fig. 2 in Draufsicht eine Hälfte des Drehgestelles gemäß Fig. 1 ohne Fahrzeugaufbau, die der anderen Hälfte spiegelbildlich entspricht,

F i g. 3 den Schnitt durch eine Hälfte des Drehgestelles nach Linie III-III in Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen, der ebenfalls spiegelbildlich die zweite (nicht dargestellte) Hälfte entspricht und

Fig.4 im Schnitt eine Einzelheit des Drehgestelles gemäß Fig. 1.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeuges mit Drehgestell weist letzteres Seitenrahmen 1 auf die voneinander unabhängig sind, d.h. nicht mittels Querstreben miteinander verbunden sind, und die in der Nähe ihrer Enden mit Lagern für die Achsen von Radsätzen 2 und 3 versehen sind. In der Mitte zwischen den Radsätzen 2 und 3 erstreckt sich zwischen den Seitenrahmen ein Achsschemel 4, der sich über einen Satz Federn 5 mit seinen Enden auf die Seitenrahmen 1 abstützt, wobei diese Federn 5, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, Gummifedern oder auch metallische Spiralfedern od. dgl. sein können.

Um Bewegungen des Achsschemels 4 quer zum Drehgestell und relativ zu den Seitenrahmen 1 zu verhindern, ist der Achsschemel 4 mittels steifer elastischer Verbindungselemente, die durch sich quer zum Drehgestell erstreckende Gegenlenker 6 gebildet werden, mit den Seitenrahmen 1 verbunden. Der Fahrzeugaufbau 7 (Fig. 1 und 3) ist auf dem Achsschemel 4 in der Längsmitte desselben über eine Schwenklagerung 8 montiert, bestehend aus einem kreisförmigen erhabenen Mittelbeschlag 9, der von einer Ringnut 10 im Achsschemel 4, umgeben ist, sowie aus dem Gegenstück 12 am Fahrzeugaufbau 7, so daß der Fahrzeugaufbau 7 gegenüber dem Achsschemel 4 sich um eine senkrechte Achse drehen kann. Infolge dieser Schwenklagerung 8 sind Fahrzeugaufbau 7 und Achsschemel 4 bezüglich Querbewegungen gegenüber den Seitenrahmen t fest miteinander gekoppelt. Daher stellen die Gegenlenker 6 zwischen dem Fahrzeugaufbau 7 und den Seitenrahmen 1 eine Wirkverbindung her und dienen zur Begrenzung bzw. Verhinderung von Querbewegungen des Fahrzeugaufbaues 7. Jeder der Gegenlenker 6 erstreckt sich vom zugeordneten Seitenrahmen 1 bis etwa zur halben Länge des Achsschemels 4 und enthält eine Metallstange 13, die mit ihren Enden mit dem Achsschemel 4 und dem zugeordneten Seitenrahmen t über Gummibuchsen 14 verbunden sind, die die Elastizität beim Betrieb der Gegenlenker 6 sicherstellen.

Auf beiden Seiten der Schwenklagerung 8 und in gleichem Abstand hat der Achsschemel 4 Brücken oder Plattformen 15. Jede Plattform 15 trägt einen (in F i g. 4 in vergrößertem Maßstab dargestellten) Träger 16 für den Fahrzeugaufbau 7. Jeder dieser Träger 16 weist einen aus zwei keilförmig ausgebildeten Metallblöcken 17 und 18 gebildeten Unterteil auf, deren schräge Flächen 19 und 29 aufeinander zu und in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaues 7 abwärts zulaufen. Die Metallblöcke 17 und 18 sind auf der Plattforrn 15 angeschweißt und an ihren schräg abfallenden Flächen 19 und 20 sind Gummiblöcke 22 bzw. 23 fest angeordnet. Die Oberseiten der Gummiblöcke 22 und 23 sind mit schrägen Flächen 24 und 25 eines umgekehrt prismatisch ausgebildeten Elementes 26 fest verbunden, wobei die Flächen 24 und 25 zu den darunterliegenden zugeordneten schrägen Flächen 19 und 20 parallel verlaufen. Das Element 26 weist eine ebene waagerechte Oberseite 27 auf, auf der ein Reibungspolster 28 aus Asbest od. dgl. befestigt ist. Der Fahrzeugaufbau 7 stützt sich auf diese Reibungspolster 28 auf den beiden Trägern 16 über Bauteile 29 (Fig.3) mit ebenen Tragflächen 30 ab, so daß beim Aufsetzen des Fahrzeugaufbaues 7 auf den Achsschemel 4 die Gummiblöcke 22 und 23 und die Reibungspolster 28 in Reihe angeordnet sind.

Um Längsverschiebungen des Fahrzeugaufbaus gegenüber dem Drehgestell zu verhindern, erstreckt sich entlang des Drehgestells auf jeder seiner Seiten ein Gegenlenker 32, der mit seinen Enden an dem benachbarten Seitenrahmen t bzw. dem Achsschemel 4 über auf Torsion beanspruchte Gummielemente 33 befestigt ist. Eine eventuelle Längsverschiebung des Fahrzeugaufbaues 7 wird über die Schwenklagerung 8 auf den Achsschernel 4 übertragen und durch die Gegenlenker 32 begrenzt bzw. verhindert, die kraftschlüssig effektiv zwischen Fahrzeugaufbau 7 und Seitenrahmen 1 angeordnet sind. Die Gegenlenker 32 erstrecken sich in ihrer Normalstellung waagerecht, so daß sie in keiner irgendwie ins Gewicht fallenden Weise die senkrechte federnde Bewegung zwischen Fahrzeugaufbau 7 und Drehgestell, die durch die Federn 5 bewirkt wird, behindert.

Im Betrieb kann bei einem Schienenfahrzeug mit je einem an jedem seiner Enden angeordneten Drehgestell jedes dieser Drehgestelle gegen die Rückstellkräfte der Gummiblöcke 22 und 23 auf den Trägern 16 gieren, wenn sich das Fahrzeug auf einem geraden Schienenabschnitt befindet, wobei diese Rückstellkraft durch die Scher- bzw. Schubbelastung der Gummiblöcke 22 und 23 geliefert wird. Dadurch entsteht bezüglich einer Verdrehung des Drehgestelles gegenüber dem Fahrzeugaufbau eine für die Verhinderung von Ausscheroder Pendelbewegungen des Drehgestelles elastisch begrenzende Zwangskraft. Beim Durchfahren einer Kurve durch das Drehgestell gleiten die Reibungspolster 28 unter der Wirkung maximaler, durch die Gummiblöcke erzeugter Längskräfte.

Da die Gummiblöcke 22 und 23 in Längsrichtung des Fahrzeuges gegen die Senkrechte geneigt sind, ergibt sich hierdurch in Längsrichtung eine Versteifung des Aufbaues und in senkrechter Richtung eine größere Nachgiebigkeit, als dies der Fall wäre, wenn die Gummiblöcke 22 und 23 waagerecht angeordnet wären.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schienenfahrzeug mit einem Fahrzeugaufbau, der außer über eine Drehverbindung seitlich über elastische Verbindungen und als Reibungskupplungen ausgebildete Trageinrichtungen gegen Drehgestelle abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede seitliche Abstützung aus einer Reihenschaltung von Gummiblöcken (22 und 23) mit der Reibungskupplung (Reibungspolster 28 und Tragfläche 30) zwischen dem Drehgestell (Achsschemel 4) und dem Fahrzeugaufbau (7) besteht, der mit der Tragfläche (30) auf dem Reibungspolster (28) ruht, das seinerseits auf einer wenigstens angenähert waagerecht ausgerichteten Oberseite (27) eines tragenden, umgekehrt prismatisch ausgebildeten Elementes (26) angeordnet ist, welches der Oberseite (27) gegenüber zwei dachförmig gegeneinander sowie gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung schräg angeordnete Flächen (24 und 25) aufweist, an denen je einer der Gummiblöcke (22 bzw. 23) befestigt ist, deren jeweils der zugeordneten Fläche (24 bzw. 25) gegenüberliegende und zu ihr wenigstens angenähert parallele Fläche (19 bzw. 20) an je einem Metallblock (17 bzw. 18) befestigt ist, wobei diese Reihenschaltungen derart dimensioniert sind, daß bei Verdrehen des Fahrzeugaufbaues (7) um eine senkrechte Achse gegenüber dem Drehgestell (Achsschemel 4) infolge Scherbeanspruchung der elastischen Verbindungen (Gummiblöcke 22 und 23) bis Erreichen einer maximalen Längskraft eine elastische Rückstellkraft der Verdrehung entgegenwirkt, jenseits der maximalen Längskraft dagegen in den Reibungskupplungen die Tragflächen (30) sich auf den Reibungspolstern (28) verschieben.