DE1605060C3 - Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs auf dem Fahrgestell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs auf dem Fahrgestell der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche Abstützung ist aus der CH-PS 1 85 027 bekannt Hierbei werden die Kippbewegungen durch Schraubenfedern gedämpft, die innerhalb eines sehr viel Raum bei seiner Bewegung beanspruchenden Gestänges so eingeschaltet sind, daß der die Federn umschließende Zylinder in jeder Betriebsstellung schräg bzw. senkrecht zur Radachse verläuft, so daß unterhalb der Federanordnungen in vertikaler Richtung noch ein relativ hoher Einbauraum vorgesehen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung der eingangs genannten Bauart derart zu verbessern, daß bei optimaler Dämpfung von Kippbewegungen des Wagenkastens der Mechanismus so raumsparend angeordnet werden kann, daß der Dämpfungszylinder im wesentlichen horizontal verlaufend zwischen der Wiege des Drehgestells und dem Querverbindungsträger des Rahmens untergebracht werden kann.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß keine Teile der Dämpfungseinrichtung unter den Radachsen vorstehen müssen, wo sie möglicherweise Beschädigungen ausgesetzt sind, wenn sich Fremdkörper zwischen den Schienen befinden. Durch die zweckmäßige Anordnung der Energieabsorptions-Einrichtungen wird eine schnelle Rückführung des Wagenkastens in die Normallage gewährleistet, ohne daß ein wesentliches Überschwingen über die Normallage hinaus zu befürchten wäre. Die Stoßdämpfungseinrichtung selbst kann in horizontaler Lage geschützt in dem Zwischenraum zwischen der Wiege und dem Querträger angebracht werden, so daß sie von Fremdkörpern, die unter der Radachse liegen, nicht beschädigt werden kann.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Energieabsorptions-Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der

so Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Vorderansicht eines Drehgestells mit der erfindungsgemäßen Abstützung des Wagenkastens;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Drehgestells gemäß F i g. 1;

F i g. 3 eine Stirnansicht der Gestängeanordnung der Einrichtung zur Verhinderung von Kippschwingungen; Fig.4 einen Axialschnitt einer Energieabsorptions-Einrichtung nach der Erfindung;
F i g. 5 und 6 abgewandelte Ausführungsformen einer Energieabsorptions-Einrichtung.

Gemäß F i g. 1 und 2 wird der Wagenkasten 1 von den auf den Seitenrahmen 5 und 7 eines Drehgestells ruhenden Federsätzen 3 unterstützt An der Unterseite des Wagenkastens 1 sind Augen 9 angeschweißt, an denen mittels Bolzen 13 jeweils ein gerader Lenker 11 mit seinem einen Ende drehbar gelagert ist Das andere Ende 15 des Lenkers 11 ist gegabelt, um einen Arm 16 eines Winkelhebels 17 drehbar aufzunehmen. Der Arm

16 des Winkelhebels 17 ist mit Hilfe des Bolzens 19 am Lenker 11 angelenkt. Der andere Arm 21 des Winkelhebels 17 ist gegabelt. Der mittlere Teil des Winkelhebels 17 ist mit Hilfe des Bolzens 22 zwischen den Schenkeln 23 drehbar gelagert, die von dem Querverbindungsträger 25 nach oben ragen, der unmittelbar unter dem Wagenkasten 1 starr zwischen den unteren Teilen der Seitenrahmen 5 und 7 angebracht ist. Der Querverbindungsträger 25 ist zwischen den Seitenrahmen 5 und 7 mit Schrauben 27 to befestigt, die durch Löcher in den Enden des Querverbindungsträgers 25 und von Fortsätzen 29 ragen, die sich von dem Seitenrahmen 5 bzw. 7 nach innen erstrecken.

Der gegabelte Arm 21 des Winkelhebels 17 auf der linken Seite des Wagenkastens 1 ist mit einem Bolzen 31 an einem Ende der Stange 33 angelenkt. Der gegabelte Arm 21 des Winkelhebels 17 auf der rechten Seite des Wagenkastens 1 ist mit den Bolzen 34 an dem Augen 35 des Zylinders 41 angelenkt.

Gemäß F i g. 4 ist an der Stange 33 ein Anschlag 37 ausgebildet, der lose in eine öffnung 39 in einem Ende 55 des Zylinders 41 paßt. Auf das andere Ende der Stange 33 ist eine Mutter 43 aufgeschraubt. An dem Anschlag 37 Hegt eine Platte 45 und an der Mutter 43 gleichfalls eine 47 an. Zwischen den beiden Platten 45 und 47 sind eine Gummifeder 49 und eine Schraubenfeder 51 angeordnet. Am anderen Ende des Zylinders 41 ist ein kurzer Zylinder 53 angeschweißt, der eng in den Zylinder 41 paßt und als Anschlag für die Platte 47 dient. Das Ende 55 des Zylinders 41 dient als Anschlag für die Platte 45. Das Auge 35 ist an das äußere Ende des kurzen Zylinders 53 angeschweißt. Der Zylinder 41 ist verschiebbar auf dem Querverbindungsträger 25 gelagert Die Gummifeder 49 und die Gummifeder 49 und die Schraubenfeder 51 wirken als Energie-Absorptionseinrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 31 78 036 beschrieben ist.

Eine weitere Form einer Energie-Absorptionseinrichtung ist in F i g. 5 dargestellt. Zwischen den Enden der Stange 33 befindet sich ein Kolben 57 der in dem Zylinder 59 gleitet. Der Kolben 57 trägt eine Nut zur Aufnahme des Kolbenringes 61, um den Durchtritt von · Flüssigkeit beim Hin- und Hergleiten in dem Zylinder 59 zu verhindern. Der Kolben 57 ist mit Drosselöffnungen 63 und 65 versehen, die federgesteuert sind und nach entgegengesetzte Richtungen wirken, um den Durchtritt der hydraulischen Flüssigkeit durch den Kolben 57 nach beiden Richtungen zu regeln. In dem Endstück 67 des Zylinders 59 ist eine Lagerfläche ausgebildet, in der die Stange 33 gleitet. Außerdem sind dichtende Führungsstücke 69 vorgesehen, um den Durchtritt von Flüssigkeit zu verhindern. Das Endstück 67 ist mit einer Schweißnaht 71 an dem Zylinder 59 befestigt.

An das andere Ende des Zylinders 59 ist ein kleinerer Zylinder 73 mit einem Führungsstück 75 und einem offenen Ende 77 angeschweißt. Der Zylinder 73 paßt eng in den Zylinder 59. Das Führungsstück 85 trägt eine Lagerfläche, in der das innere Ende 79 der Stange 33 gleiten kann. Im Führungsstück 75 sind Dichtungsringe 81 vorgesehen, um den Austritt von Flüssigkeit aus dem Zylinder 59 zu verhindern. Die Stange 33 und das Auge 35 sind mit den Winkelhebeln 17 auf der linken und rechten Seite des Wagenkastens 1 in der gleichen Weise verbunden, wie es gemäß F i g. 4 beschrieben wurde.

Eine andere Form einer Energie-Absorptionseinrichtung ist in F i g. 6 dargestellt. Bei dieser Einrichtung sind zwei Elastomerblöcke 83 und 85 mit den Ringen 87 bzw. 89 durch Vulkanisieren verbunden, die eng an dem Zylinder 91 anliegen. Die Ringe 87 und 89 sind durch einen Abstandsring 93 voneinander getrennt und werden im Zylinder 91 durch Halteteile 95 und 97 festgehalten, die an seinen Enden festgeschweißt sind. Die Elastomerblöcke 83 und 85 sind durch Vulkanisieren auch mit den Stangen 99 bzw. 101 verbunden. Jede dieser Stangen 99 bzw. 101 trägt an ihrem äußeren Ende ein Auge oder ähnliche Mittel zur Befestigung an dem Gestänge auf der gleichen Seite und in gleicher Weise, wie es für die Stangen und Zylinder in Fig.4 und 5 beschrieben wurde.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn der Wagenkasten 1 in genau senkrechter Richtung vibriert oder sich bewegt, so bewegt das'. Gestänge auf der linken Seite die Stange 33 in der gleichen Richtung, in der das Gestänge auf der rechten Seite den Zylinder 41 (Fig.4) oder den Zylinder 59 (F i g. 5) bewegt. Wenn der Wagenkasten 1 sich nach oben bewegt, so schiebt das Gestänge auf der linken Seite die Stange 33 nach rechts. Entsprechend bewirkt das Gestänge auf der rechten Seite eine Bewegung des Zylinders 41 oder 59 nach rechts. Da die Gestänge rechts und links gleich sind, erzeugen sie auch gleiche Bewegungen von Stange 33 und Zylinder 41 bzw. 59, so daß das Gestänge und die Energie-Absorptionseinrichtung einen Aufwärtsbewegung des Wagenkastens 1 nicht entgegenwirken. In ähnlicher Weise bewirkt bei einer genau senkrechten Abwärtsbewegung des Wagenkastens 1 das linke Gestänge eine Bewegung der Stange 33 nach links und das rechte Gestänge eine Bewegung des Zylinders 41 oder 59 ebenfalls nach links zusammen mit der Stange 33, so daß kein Einfluß auf die Bewegung des Wagenkastens 1 ausgeübt wird.

Wenn andererseits der Wagenkasten 1 in einer solchen Weise vibriert, daß er von einer Seite zur anderen schwankt, werden das Gestänge und die Energie-Absorptionseinrichtung wirksam. Wenn sich die linke Seite des Wagenkastens 1 hebt und die rechte Seite senkt, treibt das Gestänge auf der linken Seite die Stange 33 nach links, während das Gestänge auf der rechten Seite den Zylinder 41 bzw. 59 nach rechts drückt. Bei der Einrichtung gemäß Fig.4 drückt der Anschlag 37 gegen die Platte 45, und die inneren Enden des Zylinders 53 drücken gegen die Schraubenfeder 51, so daß der schwankenden Bewegung des Wagenkastens 1 ein Widerstand entgegengesetzt wird.

Wenn der Wagenkasten 1 in der Weise schwankt, daß sich seine linke Seite nach unten und seine rechte Seite nach oben bewegt, treibt das Gestänge auf der linken Seite die Stange 33 nach links und das Gestänge auf der rechten Seite den Zylinder 41 nach rechts. In diesem Falle drücken der Anschlag 43, der auf die Platte 47 wirkt, und das Zylinderende 55, das auf die Platte 45 wirkt, die Gummifeder 49 und die Schraubenfeder 51 zusammen, so daß der schwankenden Bewegung des Wagenkastens 1 ein Widerstand entgegengesetzt wird.

Die Einrichtung gemäß F i g. 5 wirkt einem seitlichen Schwanken in der gleichen Weise entgegen wie die Einrichtung nach F i g. 4. Gemäß F i g. 5 ist der Zylinder 59 mit Hydraulik-Flüssigkeit gefüllt. Die Drossel-Öffnungen 63 und 65 sind dazu eingerichtet, die Flüssigkeitsströmung von einer Seite des Kolbens 57 zur anderen zu regeln. Die Drosselöffnungen 63 und 65 können geeichte Düsen sein oder sich durch Federsteuerung in entgegengesetzten Richtungen öffnen, so daß die eine öffnung die Strömung in einer Richtung und die andere öffnung die Strömung in der anderen Richtung

regelt.

Der Zylinder 91 gemäß Fig.6 kann auf dem Querverbindungsträger 25 frei gleiten. Wenn sich der Wagenkasten 1 senkrecht bewegt, so bewegen sich der Zylinder 91, die Stange 99 und die Stange 101 gemeinsam und setzen der Bewegung des Wagenkastens 1 keinen Widerstand entgegen. Wenn jedoch der Wagenkasten 1 seitlich schwankt oder schaukelt, so entstehen in den beiden Elastomerblöcke 83 und 85 Scherkräfte in entgegengesetzten Richtungen, die den seitlichen Schwankungen entgegenwirken.

Es wurden zwar nur drei Arten von Energie-Absorptionseinrichtungen beschrieben, doch können auch andere Formen verwendet werden, z. B. zwei Kolben in einem feststehenden Zylinder, wobei die Kolben durch Stangen mit den beiden Gestängen verbunden sind und Drosselöffnungen den Flüssigkeitsstrom durch die Kolben regeln. Bei einer solchen Einrichtung ist es

notwendig, einen mit dem Zylinder verbundenen Flüssigkeitsbehälter vorzusehen, um bei der Bewegung der Kolben nach innen und außen bei Verwendung einer im wesentlichen nicht zusammendrückbaren Hydraulik-Flüssigkeit die Volumenunterschiede des Zylinders auszugleichen. Anstelle einer im wesentlichen nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit, beispielsweise eine Silikonflüssigkeit, in einer mit Kolben arbeitenden Einrichtung verwendet werden, ohne daß zusätzlicher Speicherraum für die Flüssigkeit zum Ausgleich des Volumenunterschiedes vorgesehen werden muß.

Zwar ist die Verwendung einer Energie-Absorptionseinrichtung als Bestandteil der Anlage vorgesehen, doch kann auch ein herkömmlicher Kraftspeicher, beispielsweise eine Schraubenfeder, mit den gegabelten Enden der beiden Winkelhebel verbunden sein, um einem seitlichen Schwanken oder Schaukeln entgegenzuwirken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf dem Fahrgestell, bei der zwischen zwei auf den Radachsen gelagerten Seitenrahmen des Fahrgestells ein Querverbindungsträger angeordnet ist, über dem eine den Wagenkasten tragende Wiege über Federn abgestützt ist, wobei zur Verminderung der Kippbewegungen des Wagenkastens zwischen dem Wagenkasten und dem Fahrgestell Energie aufzehrende Einrichtungen in Verbindung mit mechanischen Gestängen vorgesehen sind, die bestrebt sind, beim seitlichen Schwanken des Wagenkastens diesen in entgegengesetzter Richtung zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Querverbindungsträger (25) zwei Winkelhebel (17) an ihrem Scheitel schwenkbar angelenkt sind, deren horizontale Arme (16) am Ende über je einen Lenker (11) am Wagenkasten (1) auf beiden Seiten desselben angelenkt sind und an den freien Enden der nach unten gerichteten Schenkel (23) der Winkelhebel die beiden Enden einer streckbaren und zusammenpreßbaren Energieabsorptions-Einrichtung angelenkt sind, so daß sich bei rein vertikaler Relativbewegung zwischen Fahrgestell und Wagenkasten die Winkelhebel in gleichem Sinne und um den gleichen Betrag ohne Streckung und Zusammendrückung der Einrichtung drehen, während die Winkelhebel bei Kippbewegungen um unterschiedliche Drehwinkel verdreht werden und die Energie-Absorptionseinrichtung wirksam wird.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie aufzehrende Einrichtung einen Zylinder (41) mit einer Gummifeder (49) aufweist und je eine starre Platte (45 bzw. 47) an jedem Ende der Feder vorgesehen ist, daß sich eine Stange (33) durch die Feder und die Platten hindurch erstreckt, die Anschläge (37 bzw. 43) in der Nähe der äußeren Oberfläche jeder Platte aufweist und die Stange (33) an dem einen Winkelhebel und der Zylinder (41) an dem anderen Winkelhebel angelenkt ist, wobei sich die Achsen von Stange (33) und Zylinder (41) horizontal und parallel zum Querverbindungsträger (25) erstrecken (F i g. 4).

3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie vernichtende Einrichtung einen Zylinder (59) aufweist, in dem ein Kolben (57) mit Kolbenstange (33) läuft und die Kolbenstange durch Führungsstücke (69, 75) axial relativ zum Zylinder ausgerichtet gehalten wird, daß der Kolben mit Hydraulikflüssigkeit von beiden Seiten her beaufschlagt wird und Drosselöffnungen (63 und 65) aufweist, um die Menge der hindurchströmenden Flüssigkeit bei Bewegung des Kolbens (57) relativ zum Zylinder (59) zu steuern, um eine vorbestimmte Dämpfung zu bewirken, wobei die Kolbenstange (33) an dem einen Winkelhebel und der Zylinder (59) an dem anderen Winkelhebel angreift (F i g. 5).

4. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energievernichtungs-Einrichtung einen Zylinder (91) und zwei aus elastomerem Material bestehende, in dem Zylinder (91) untergebrachte Blöcke (83 und 85) aufweist und eine erste Stange (99) mit dem einen Block (83) verbunden ist und einseitig aus dem Zylinder (91) herausragt und daß eine zweite Stange (101) am anderen Block (85) festgelegt ist und aus der anderen Seite des Zylinders

(91) herausragt, und die eine Stange (99) an dem einen der Winkelhebel und die andere Stange (101) an dem anderen Winkelhebel angreift (F i g. 6).