DE1605110A1

DE1605110A1 - Eisenbahn-Drehgestell

Info

Publication number: DE1605110A1
Application number: DE19671605110
Authority: DE
Inventors: Sundby Gustav B
Original assignee: Rockwell Manufacturing Co
Current assignee: Rockwell Manufacturing Co
Priority date: 1967-04-27
Filing date: 1967-05-16
Publication date: 1971-03-04
Also published as: AU409384B2; GB1141550A; AU2092867A

Description

PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 61 Wiesbaden · Rheinstraße 121 · Postfach 670 · Telefon 503459

Postsdedckonto: Frankfurt/Main 181008 · Deutsche Bank 725478 11 . Mai 196?

S/öL

GOMPAHT, Pittsburgh, Pennsylvania, IT..S.A

Eisenbahn - Drehgestell

Die Erfindung bezieht sich auf Drehgestelle für Eisenbahnwagen, insbesondere verbesserte Drehgestelle mit unabhängigem Seitenwagen.

Herkömmlich kennt man zwei grundlegende Typen von Eisenbahndrehgestellrahmen. Den blockartigen Rahmen und den unabhängigen Seitenrahmen. In Drehgestellen mit blockartigem Rahmen sind die Räder nicht in der Lage Unregelmäßigkeiten in den Schienen zu folgen, wenn die Radachsen starr am· Rahmen gelagert sind, kit Ausnahme wenn das Gleis vollständig flach ist, würde ein mit vier Hadern besetzter blockartiger Drehgestellrahmen dieser Art vollständig nur auf zwei diagonal gegenüberliegenden Räder getragen, während die übrigen Räder unbelastet warden und mindestens eines der Räder außer Berührung mit den Schienen bliebe.

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Zur Vermeidung solcher ungleichmäßiger Radbelastung werden herkömmlicherweise zwischen jedem Achslager und dem starren blockartigen Rahmen Achslagerfedern oder Lagerb'lehsenfedern und deren Notwendigen Lagerführungen oder Achslager-Eührungen benutzt. Zusätzlich muß das herkömmliche Achstragfeder—Oysten vorgesehen sein, um. ^rlen Eisenbahnwagen nachgiebig auf den Fahrgestellrahmen zu tragen und die dynamischen Sigenschaften des Wagens zu steuern» Die !Fahrgestelle mit blockartigen Rahmen leiden daher unter dem Nachteil, daß nie verhältnis— ' mäßig teuer sind, einen etwas komplizierten Aufbau haben und das zwei getrennte ITedersysteme gewartet werden müssen und daß Schwierigkeiten möglich sind, die durch die dynamischen Gegenwirkungen der beiden Seder sys tene hervorgerufen v/erden.

Der zweite herkömmliche, grundlegende Drehgestelltyp ist derjenige mit unabhängigem Seitenrahmen, bei dim die Achsen verhältnismäßig fest zapfengelagert, jedoch in nachgiebigen Buchsen in einem sich in Längsricntung erstreckenden Rahmen auf jeder Seite des Drehgestelles gehalten sind. Die Seitenrahmen sind aber nicht starr miteinander verbunden und gestatten deshalb, daß die Eisenbahnräder Unregelmäßigkeiten der Schienen folgen, während sie im wesentlichen gleiche Belastung auf jedem Rad beibehalten. Es muß jedoch eine gewisse Verbindungkonstruktion zwischen den beiden seitlichen Rahmen vorhanden sein, um seitliche Belastung zwischen den Seiten-

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rahmen au verteilen und uiierv.'ünselite Arten von Bewegung av.'iccbcn ihnen sa tiegrenaen oder su steuern, lieispielsweise ir.t ec notwendig, die Seitenrahneii daran au hindern, daß eich der eine vor den anderen "bewegt (schräglauien), um zu verhindern, da3 die Kandf!ansehe längs der Schienen schlagen oder reihen, und icüurch un/erwUnGchte seitliche -Jtöcee unö. üb ermaß irren YeirechlciS an den iiadflanochen uiici den Schienen hervorrufen. I)a diese unerwünschte relative Längsbewegung zwischen den Seitenr ahmen, die in Draufsicht rechtwinklige Anordnung von oeitenrahmen und Achsen in die Porm eines Parallelegraixies verserrt, ^T.;ird die gewünschte Längsausrichtung zwischen den Seitenrahmen auch als rcchtv.'inkliges Sram "bezeichnet.

Bin AusrichtprolDlem sweiter Art, das sog. vertikale Training ergibt sich, da ein vollständig unabhängig gehaltener Seitenrahmen sich sv/ischen seinen Achslagern um eine Längsachse aus seiner normalen senkrechten Stellung neigen kann. \Iewa. die Sei tenr ahmen nicht im §og. vertikalen Eram gehalten -werden, können die nachgiebigen Buchsen an jedem Achslager übermäßig verzogen werden uiidzerstörenöe Überlastungen auf die E.ollen in den Lagern übertragen.

Ss ist bereits bekannt, beispielsweise durch USA-Patentschrift 2.976.819, daß die unabhängigen Seitenrahmen durch ein Paar

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von Querelementen diagonal flexibel miteinander verbunden v/erden sollten, wobei jedes Querelement an einem SJnde starr mit dem jeweiligen Seitenrahmen und am anderen Ende über G-ummibuchsen flexibel mit dem gegenüber!legenden Seiterirahmen verbunden werden ,soll. Diese Zwiseheiiverbindung zwischen den unabhängigen Seitenrahmen ist aber nicht zufriedenstellend, weil die danit eingeführten nachgiebigen Buchsen eine dreidimensionale Flexibilität haben und ungeeignet sind, die Seitenrahmen im oben tfescuriebefPlram zu halten, ferner sind die Gummibuchsen ungeeignet wirksam, seitliche Belastung oder seitlichen Schub zwischen den beiden Seitenrahmen zu verteilen oder zu übertragen. Schließlich kann die Benutzung eines solchen Drehgestelles mit diagonal flexiblen unabhängigen Seitenrahmen zusammen mit einem herlcömmlbheii Achstragfedersj^stem eine inherende ungleichmäßige Belastung der Räder hervorrufen, wie dies weiter unten erläutert ist.

Es ist daher die wesentliche der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Eisenbahnfahrgestell, insbesondere Drehgestell mit den Vorteilen der herkömmlichen blockartigen Rahmen und den unabhängigen ßeitenrahraen zu schaffen, während die jeweiligen Nachteile dieser bekannten l'ypen beseitigt werden sollen.

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Zur lösung dieser Aufgabe siebt die Erfindung einen einheitlichen Rahmenaufbau für Eisenbahnfahrgestelle, insbesondere Drehgestelle vor, der ein Paar von Seitenrahmen mit einem Paar von sich zwischen den Seitenrahmen erstreckenden Querelementen oder Traversen enthält, wobei jede Traverse starr mit einem Seitenrahmen verbunden oder einstückig mit diesem hergestellt ist, um zwei starre Rahmenuntereinheiten su schaffen, die durch UnJversalverbindungen oder Kugelgelenke an diagonal gegenüberliegenden Punkten miteinander verbunden ■ sind und so nur eine Art von Bewegung zwischen den beiden Seitenrahmen-Untereinheiten gestatten, d.h. eine Schwenkbewegung um, die Diagonalachse, die durch den Mittelpunkt jedes Kugelgelenkes verläuft.

Diese VerbindungsBnordnung zwischen den Seitenrahmen hat zur 2'olge, daß die beiden Seitenrahmen starr in rechtwinkligem und vertikalem Tram gehalten werden und seitliche Belastung von einem Seitenrahmen auf den anderen übertragen. Um ferner die oben erwähnte ungleichmäßige Radbelastung zu vermeiden, die normalerweise sich aus einer diagonal flexiblen Ausbildung des Eahrgestellrahmens oder Drehgestellrahmens ergibt, istder Rahmen dazu angepaßt, die Last des Eisenbahnwagens an einem Punkt auf jedem Seitenrahmen aufzunehmen, der diagonal aus der Quermittelebene des i'ahrgestellß, bzw. Drehgestells verlegt ist, wie dies im folgenden näher erhläutert ist.

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Weiterhin wird durch die Erfindung erreicht:

1. die Schaffung eines vereinfachten Drehgestelltyps mit unabhängigem Seitenrahmen, bei dem eine einheitliche diagonale, flexible Verbindung zwischen den Eeitenrahmen vorgesehen ist, um die Seitenrahmen im rechtwinkligem und vertikalen Tram zu halten und seitliche Last starr zwischen den Seitenrahmen zu übertragen und

2. die Schaffung eines diagonal flexiblen unabhängigen Seitenrahmen-Irehgesteils mit verbesserter Ausbildung, um gleichmäßige statische Belastung aller Räder sicner zu stellen.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein diagonal flexibles Eisenbahn-Drehgestell nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilv/eise geschnittene Seitenansicht nach der linie H-II der Pig. 1 ;

Fig. 3 eine perspektivesche Darstellung des diagonal flexiblen Rahmens des Drehgestells nach Fig. 1;

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i'ig. 4 einen quer verlaufenden senkrechten TeilBChnitt nach

der Linie IY-IV der Ι?Ϊ£. 2 durch eines der diagonal „ augeordneten Kugelgelenke;

i⁽¹i·;. 5 einen quer verlaufenden senkrechten. Teilschnitt nach der Linie Y-V durch die Achsfederung dec Drehgestells naen Pig. 1;

Ei(^. 6 einen quer verlaufenden senkrechten Seilschnitt nach der Linie ¥I-YI durch eines der Achslager des Drehgestells nach JfZ^. 1;

i'ig. 7 einen quer verlaufenden senkrechten Schnitt durch eine von einer Traverse und einem Seitenrahnen gebildeten Untereinheit des Drehgestells nach ü?ig. 1 nach der Linie TII-YII;

Pig. 3 eine sctiematische Darstellung des Drehgestells nach

Pig. 9 eine sehematische Darstellung ähnlich Pig. 8 in etwas abgewandelter Ausführungsform in welcher die Wirkungslinie der Achsfederung außerhalb der Mittelachse der Lager angeordnet ist und bei der die Achsfedersitze entgegengesetzt zu der außermittigen Anordnung nach Pig. außermittig versetzt sind, um überschüssige Belastung

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der Räder in der frähe der Kugelgelenke .zu kompensieren und

Pig. 10 eine Darstellung ähnlich derjenigen der Pig. 7 mit einwärtiger .Anordnung der Achsfedersitze und sich ergebender statischer Lastverteilung im Ausführungsbeispiel nach Pig. 9.

Viie in den Pig. 1 bis 3 gezeigt, hat das Drehgestell 10 einen (in Draufsicht) im wesentlichen rechteckigen Rahmen 12, der in Pig. 3 getrennt gezeigt ist und zwei im wesentlichen L-fönnige starre Untereinheiten 14 und 16 aufweist. Diese Un t einheit en 14 und 16 sind jeweils durch einen der beiden sich längs erstreckenden Seitenrahmen 22, bzw. 24 und einer damit starr verbundenen oder einstückig damit hergestellten Traverse 26, bzw. 28 gebildet. Die Rahmenuntereinheiten 14, und 16 sind an diagonal gegenüberliegenden Kugelgelenken 18 und 20 miteinander verbunden, um eine gegenseitiges Verschwenken zwischen den L-förmigen Untereinheiten um eine diagonale, durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke verlaufende Achse 29 zu ermöglichen.

Der diagonal flexible Drehgestellrahmen 12 wird auf den Achsen 31 und 32 mit Wälzlagern, insbesondere Rollenlagern 30 verbunden, die nachgiebig im Rahmen 12 angebracht sind. Die Achsen 31 und 32 haben jeweils zwei Eisenbahnrader 34, die darauf be-

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festigt sind und auf den Schienen 38 (Fig. 2) laufen. Der Hahmen 12 trägt wiederum eine sich quer erstreckende Auflage 40 mit einem Paar von Auflagetragfedern 42, die in Berührung mit Federblattformen 44 und 46 an den Seitenrahmen 22 "bzw. 24 sind. Die Auflage 40 enthält auch das herkömmliche mittige Drehsapfenloch 48, in das der an der Unterseite des Eisenbahnwagens angebrachte Drehzapfen greift.

Drehgestellrahmen 12

¥ie oben beschrieben und ferner in den Fig. 1 bis 3 und 7 ersichtlich enthält der Rahmen 12 zwei im wesentlichen I-förmige Seitenrahmen-TJntereinheiten 14 und 16, die jeweils durch einen Seitenrahmen und eine Traverse gebildet sind. Die Seitenrahmen 22 und 24 sind einstückig gegossene längliche Elemente, die in nach oben stehenden Achslagergehäusen 54 enden. Jeder Seitenrahmen 22, bzw. 24 hat ein Paar von mittleren kurzen senkrechten aufrechtstehenden Verbindungssäulen 56 und 58 für die Traversen und eine horizontale Jilattform 44, die annähernd mittig zwischen den beiden Säulen gelagert ist, für die Auflagetragfedern. Die traverse jeder Rahmenuntereinheit ist starr ineine Querbohrung 60 (Fig.7) gepasst, die im oberen Ende der Säule 56 des jeweiligen Seitenrahmens vorgesehen ist und ist dort mittels eines thermischen Schrumpfsitzes gehalten und noch bei 62 verschweißt.

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Die Traverse kann auch einstückig nit der Säule p6 ausgebildet sein.

Wie am besten aus J¹Ig. 4 ersichtlich ist jede i'raverse im oberen Ende der Säule 53 des gegenüberliegenden Seitenrahikens universal gelagert und zwar mittels Kugelgelenken 18 und 20. Die Anordnung 18 enthält eil sich selbst ausrichtendes Kugelgelenk 70 mit einem inneren ringförmigen Lagerelement 71, das eine äußere konvexe kureiförmige Oberfläche 72 in Berührung mit einer inneren konkaven kugelförmigen Fläche 74 in einem äußeren lagerelement IG hat. Das innere Lagerelement 71 ist auf den zylindrischen Endbereich oder Endzapfen 78 der Traverse 26 angebracht und mittels einer oder mehrerer Unterlegeccheiben 82 in Abstand von einer Schulter 80 am inneren Ende des Endzapfen 78 gehalten. Das Lagerelement 71 wird mittels eines Abstandhalters 84, der über den Endzapfen 78 paßt in seiner Lage 'auf diesem gehalten. Der Abstandhaltekragen 84 liegt dabei gegen eine Endschulter 86 am äußeren Ende des Zapfens 78 und ist dort an einem Gewindezapfenansatz 90 der Traverse mittels einer Splind gesicherten Mutter 88 gehalten.

Das Kugelgelenk 70 ist in einer Querbohrung 92 am oberen Ende der Rahmensäule 58 mittels eines Zwischenstückes 94 angebracht. Das Zwischenstück gibt dem äußeren Lagerelement 76 eine konzentrische Lage in der Bohrung, 92 und hält es gegen die Bohrungs-Endwand 96. Das Zwischenstück 94 ist mittels eines Fl&chringes

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97 der mittels Schrauben 93 auf der iiäule ^S "befestigt ist, in seiner Lage in der Sohrung 92 gehalten.

Um das Zngelgelenic 1S geschützt zu umschließen, ist eine ringförmige Dichtung 100 dicht auf der 'traverse 26 mittels einer ringsumlaufenden haltefeder 102 aufgesetzt und ferner auch dichtend mittels einer ringförmigen rlaltescheibe 104 un-~ Schrauben 106, c5ie in Gewindebohrungeii 107 der Säule 51 greifen auf der Säule 53 gehalten. Das äußere linde des Kugelgelenkes 18 ist in ähnlicher-'feise'durch eine 'ringförmige flexible nachgiebige Dichtung 108 geschützt, die durch eine ringsumlaufende "Feder 110 auf de:.i Abstandhaltekragen 84 gehalten und dichtend auf dem Plansch 97 mit einer Ilaltescheibe 112 und Schrauben 98 befestigt int.

Plesibilität des Rahmens

Da die Rahmenuntereinheiten 14 und 16 durch die diagonal gegenüberliegenden Universalverbindungen oder Kugelgelenke 18 und miteinander verbunden , sind, sind sie auf nur eine Art von gegenseitiger Bewegung beschränkt. Diese. Bewegung ist eine reine Schwenkbewegung der einen Untereinheit gegenüber der anderen um die Achse 29, die sich durch die kittelpunkte der Kugelgelenke 18 und 20 erstreckt. Wenn das Drehgestell 10 auf einer unebenen Gleisstreclce läuft, auf der eines der Räder 34, das

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am weitesten/· von .der diagonalen Schwenkachse 29 (l^?ig.1) entfernt ist, an einen tiefer liegenden Punkt des Gleises gelangt, ist die ihm zugeordneten. Rahmenuntereinheit bestrebt, um die Achse 29 abwärts au schwenken, um die gleichmäßige Radbelasfcmg wieder herzustellen. "Wenn andererseits ein aiii weitestens von der Schwenkachse entferntes Had auf einen erhöhten Punkt des Gleises gelangt, schwenkt seine kahmenuntereinheit tun die Achse 29 nach oben, um die gleichmäßige Radbelastung wieder herzustellen. Auf diese Weise stellt der Rahmen 12 öle volle gewollte Funktion eines gestells mit unabhängigen Seitenrahmen sicher. Da aber die Kugelgelenke keine längsspiel zwischen den Eahmenuntereiiiheiten zulassen, sind die 3eitearahmen des Drehgestells 10 starr in den rechtwinkligen oder rechteckigen Tram gehalten. Da ferner die Kugelgelenke nicht irgendwelches vertikales Spiel, sowohl an dem das Kugelgelenk tragenden 3nde als auch dem gegenüberliegenden Ende der Traverse zuläßt, ist auch Jeder Seitenrahmen sterr in vertikalem Tram gehalten. Da schließlich die Kugelgelenke kein seitliches Spiel zwischen der Traverse und den gegenüberliegenden Seitenrahmen zulassen-, übertragen sie wirksam und starr seitliche Kräfte von einem Seitenrahmen auf den anderen.

Achslager und Achsen

Die im wesentlichen halbzylinderischen Achslagergehäuse 54 sind an den Enden der Seiteurahmen 22 und 24 vorgesehen urn

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weisen an geneigten Brennebenen 128 (siebe "!Pig. 2) angesetzte halbsylinderische Lagergehäusekappen 130, die mittels Schraubenbolzen und Muttern (132) gehalten sind. Wie am besten aus üfig. 6 ersichtlich nehmen die lagergehäuse 54 mit Kappen 130 jeweils ein Achslager 30 auf. Die Achslager enthalten eine nachgiebige ringförmige Buchse 134» die vorzugsweise ein Lfumnielement geformt in zwei halbzylinderischeii Hälften ist, und in einer besonderen Ausführung'beispielsweise annähernd 25 mn sein kann.

Innerhalb der nachgiebigen Buchse 34 ist ein Lager-Haltering 136 mit mittleren rhgförmigem Bund 138 angebracht. Dieser Lager-Haltering hält den äußeren Laufring 140 zwischen seinen nach einwärts umgelegten radialen !Flanschen 142. Der äußere Laufring 140 des Achslagers berührt die Laufkörper 142, die wiederam auf einem Paar innerer Laufringe 144 liegen und laufen. Diese inneren Laufringe 144 sind unmittelbar auf die Achse 32 gezogen und starr durch einen Abstandhaltering 146 getrennt.

Die inneren Laufringe 144 sind axial auf der Achse 32 durch ringförmige Kragen 148 und 150 in ihrer Lage gehalten. Der Kragen 143 liegt axial gegen einen auf der Achse 32 gegen einen nach außen gerichtete Schulter 154 des mittleren Achsenteils 155 gesetzten Ring 152. Der Kragen 150 stützt sich in

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ähnlicher Vreise gegen eines der auf die iaidteile 157 der Achsen aufgezogenen (in Pig. 6 nicht gezdgt) Räder 34.

Aufgrund der Nachgiebigkeit der Gummibuchse 134 gestattet aas Achslager 30 den no tv;endigen Grad vom axialen Cniel und schenl:- barer Flexibilität zwischen den Seitenrahinezi und den Aciisen, damit die Seitenrahmen unabhängig von einander den Unregelmäßigkeiten der Schienen ohne Bindung über die Jkadaclisen und deren Lager folgen können.

Auflage 40

Wie in den Fig. 1, 2 und 5 gezeigt, enthält die Auflage 40 ein einstückig gegossenes Quereleinent 160, mit einer senkrechten" mittleren Öffnung 161, um das Drehzapfenlager AQ aufzunehmen. Die Auflage-Tragfedereinheiten 42 passen in die Auflagetaschen 162 und tragen die Auflage auf den FecLerblattformen 44 der Seitenrahmen 22 und 24. Wie aus Pig. 5 ersichtlich enthält jede Federeinheit eine äußere Schraubenfeder und eine innere Schraubenfeder 166 unieine mittlere Gummifeder 168. Die oberen Endenaller drei Federn stützen sich gegen eine scheibenförmige Federkappe 170 ab, die mit einem mittigen Taumellager 172 in Baährung mit einem lagersitz 175 in der Mitte der unteren Fläche der Federtasse 162 ist. Die

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lederkappe 170 legt sieb auch gegen stopfenartire Balancefed eni 174 aas Ganril, die nlttels plattenartiger Halter 176 ■and KappenGClirauben 17.S- (5¹IJ. 1) an den Auilagetaschen 162 gehalten sind. Zwischen den Halteplatten 176 und den-Balancefedern 174 aind Eiiistellseheibeii 180 vorgesehen. ■ ;. ·

Die nittige Ctuaitifeder 160 ist auf einen rohrförmigen Ansatz 182 der 7ederl:rvppo 170 angebracht un.". an unteren üiiäe in Inneren eines tac-ßeiixörialgen Teiles 136 der unteren lederkappe ICC auf dort eingesetzten Einlageringen 184 getragen. I)ie untere lederkappe 130 Ist siitteles eines Lagers 190 taumelnd in einer, auf die Pederplattform 44 des Seitenrahnens 22 gesclr.-eißten Lagerelement 192 getragen. Die innere Schraubenfeder 166 stlitnt sich auf den äußeren riiigfömigen flansch der unteren ?ederiappe 18S üTser ein ringförmiges Yibrationslcisseii 194 au, wihrend. die äußere Schraubenfeder 164 direkt auf der l^Teae??plattiorm d.h. auf einem ringförmigen Vibrationskissen 196, das außerhalb eines nach oben gerichteten Ringflansches 198 auf die EecLerplattform 44 gelegt ist.

Sine weitere Verbindung zwischen der Auflage 40 und dem Seitenrahmen besteht in vertikalwirkenden Stoßdämpfern 200 (Pig. und 5) die sich zwischen Ansätzen 202 an den Auflagetassen und Ansätzen 204 an den Seitenrahmen erstrecken, und in seit-

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lieh -wirkenden Stoßdämpfern 206 (Zj¹Ig. 1) die eich zwischen Ansätzen 208 an der Auflage und Ansätzen 210 ein Seitenrahmen erstrecken.

3eschleunigungskräfte in Längsrichtung, die "bei Drehgestellen nach der Erfindung auftreten, wenn diese Antriebesmotor, (nicht gezeigt) oder Bremsen (nicht geseigt) enthalten, werden zwischen der Auflage und dem Drehgestellrahmen durch G-umraic to.3 dämpfer oder Gummipuffer 220 (I^?ig. 1) übertragen, die in Haltern 221 RTi den Säulen 56 und 58 der Seitenrahnen angebracht" s-ind, um sich gegen die vorn und hinten an den IPedertassen 162 der Auflage 40 angebrachte o'chcuerpallte 222 zu legen.

Obwohl die Auflage-^ragiedereinheiten 42 und die Puffer 220 zwischen den Scheuerplatten 222 beträchtlichen Viiderstand eraeugen, um seitliche Bewegungen der Auflage 40 auf die oeiteurahmen zu übertragen, int noch zusätzlich ein Stoßdämpfer ot-er Anschlag 230 (Pig. 5) aus Gummi an einem geeigneten Halter 232 a.m Boden der Auflage 40 vorgesehen, um mit einem Anschlagstüclc 234 an den Seitenrahmen in Berührung zu kommen, und dadurch die seitliche Bewegung der Auflage 40, bezüglich der üeitenrahmen zu begrenzen.

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Statische Belastungskräfte am Drehgestell

(Außenborftanbringung der Sitze für die Auflagetragfedern)

Die statische Belastung des Gewichtes eines Endes eines 22isenbahnwageiis wird durch den (nicht gesagten) Drehzapfen auf die Auflage 40 übertragen und wird gleichmäßig auf die beiden Geitenrahmen 22 und 24 über die Auflage tragfeder-Einh ei teil 42 übertragen. Wie in Pig. 7 gezeigte, ist die Pederbelastung durch einen Yektor 240 wiederzugeben, der am Kittelpunkt der Pederplattform 44 anzusetzen ist. Der Seitenrahmen 24 wird an jeden Ende durch eine Achslager 30 getragen. Die Mittelpunkte dieser Achslager, die vor und hinter der Zeichenebene Der Pig. 7 liegen, werden durch das Kreuz 242 "wiedergegeben.

Die Last auf dem Seitenrahmen wird durch die die Last abtragende Reaktionskraft der Räder aufgenommen, die durch die Achslager 30 auf den Seitenrahmen übertragen wird. Diese Reaktionskraft der Räder ist durch den Vektor 244 wiedergegeben, der durch den Mittelpunkt 242 der Achslager, wie in Pig. 7 gezeigt läuft. Da die Wälzlager in den Achslager 30 über nachgiebige Buchsen 134 Kraftschluß mit dem Seitenrahnem haben, ist ein begrenzter Grad von relativer Schwenkbewegung zwischen einseits den Seitenrahmen und andererseits den Rad-, wälzlagern (und Achsen und Rädern) möglich. Wenn, die durch

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den YeIitor 240 wiedergegebene Last auf der Auflage 4-0 a;i einer. Punkt außerhalb der Verbindun^slinie der Mittelpunkte* 242 der Achslager 30 auf den Seitenrahnen übertragen wird wie dies bei den ersten Ausführungsbeisijiel der L'riTiiiilun,;; der Pail ist, wird v.'ie in Pig. 7 gezeigt, ein Drehnonant entgegen dem Uhrzeigersinn, v.n die durch die JLchslo.r;e::ni"';telp unk te 242 laufende Verbindunglinie erzeugt. Daher ist das nebelsysten, das durch den Seitenrahmen 24 'Ixe .jäulc 56 und die Traverse 28 gebildet, wird bestrebt sich un die durch die Hittelpunkte 242 erstreckende Linie su drehen, und erzeugt dadurch eine Aufwärtskraft an Kugelgelenk 20 wie sie durch den Vektor 246 wiedergegeben ist. !Dieser aufwärtsgerichtete Schub wird den gegenüberliegenden freitenrahmen 22 an einem Punkt zwischen der Pederplattform 44 und den in i'ig. 1 oben rechts dargestellten Rad 34 zugeführt und ist derjenigen Kraft entgegengesetzt, die normalerweise den Seiteiirahracii 22 und den Rädern aufgrund der auf der Auflageherrscheiideii Last zugeführt wird. Daher ergibt sich aus der den Seitenrahnen 24 entsprechenden Vektor 240 (Fig. 7) zugeführten Last ein aufwärts gerichteter Cchub 245 arc gegenüberliegenden Seitenrahmen 22, der bestrebt ist, das in Ii¹Ig. 1 oben rechts dargestellte Had 34 zu entlasten und dadurch die in i'ig. 1 oben dargestellten Räder ungleichmäßig •zu belasten. In gleicher Weise würde auch die von der Auf-, lage 40 normalerweise auf dem Seitenrahiaen 22 über die Federeinheiten 42 außerhalb der LängsVerbindungslinie der Radlager-

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mittelpuiikte übertragende Last einen senkrecht aufwärts gerichteten ;;ehub an den unten links in Pig.-. 1 .und JLg.- 3 dargestellten Hn rl hervorrufen unu clenz.ufoZ.ge eine ungleichmäßige 33eltastuiig an den in äe-i Figuren unten dargestellten Ξ-ädern hervorrufen. ' .

Um das Bestreben der auswärtig angeordneten Auflage tragfeder:! .'i?.,. or'.iieii ec-iikreclit nach oben gerichteten öchub an den geger,-'Iberliegendeii. Seitenrahnen auszuüben, su kompensiere.} können die x¹cde:^%plattforaen 44 und 4C σο angeordnet sein, daß die vertikalen Hittellinien der Peeler einheit en 42 nach den lüigc".-.;e-enkcii 20 mi-.l 13 hin auc der ICittelc_uerlinie 250 Je gleichen Abstand von der vorderen und der hinteren Radachse hat, versetzt angeordnet sind. Dieser Yersats ist cche-iatisch in übertriebener "."cioe in i'ig. G gezeigt und durch aas bezugszeicheii 232 hervorgerufen. Br hat die VJirkuiig, daß ein größerer 'i^!eil der oriraären Belastung von der Auflege auf "das untere linke luij. obere rechte Ead der Pig. 1 und S übertragen wird, um dadurch den aufviärts gerichteten Schub entgegenzuwirken, der durch die Anordnung der Federeinheiten außerhalb der Yerbiiiduiiglinie der Radachsenmittelpuiikte hervorgerufen wird.

Statische Belastun ;skräfte am Drehgestell (Innenbordanordnung der Auflagefedersitze)

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In Beispiel der Pig. 9 und 10 v/.^:.rd die statische Last des Gewichtes eines Endes eines Eisenbahnwagens über den nicht {rezeigten Drehzapfen auf die Auflage 40 übertragen unu gleichrifißig auf die beiden Seitenrahrnen 22' und 24' über die Au::'-lage-LTagfedereinleiten 42' übertrafen, ".."ie in Pig. 10 ::c-Ecigt, wird die ^T.',^rirkungslinie oder die iiittellinie der Auflagcfederlnst widdergegeben durch einen Vektor 240', ■ iiri Mittel οuiakt der Pedcrplattfors: A4-¹ übertragen. Dc-r -vcitc-nro.l:nen ?J:^X v.'ird an jeden 3nde durch ein Acnslajer ;'0' imtcratützt. ."Oiβ Terbinclungdinie der l-itte~.vuiil;t dieser AcIiG-7-age 50' schneidet die Zeiclieiaebenc der -''ig. 10 an den I-Zrcun

Jie Last auf den Geitcnrahmen v/ird d-.ii.-cb die die Lact rbtragende Reaktiosskraft auf den Kadern aufgenoinmeii. Diese ilee.!:ticnakraft v.'ird durch die Achclcgcr 30' auf den Ceitcnrahrncn übertragen. Diese llealrtionskraft der Räder -wird durcti den Vektor 244' wiedergegeben, dessen Yirkungslinie durch iicn Punkt 242' in Pig. 10 verläuft. Ja die Uiilslager der Achren in den Seitenrahmon mittels nachgiebiger Wuchsen aiigeoidnct ist, ist ein begrenzter Grad relativer Schv/enkbcwegun.; zwischen den Seitenrahmen einerseits und den Kadv.'äl^lagern (und Achsen und Rädern) andererseits möglich. Wenn v;ie in den sY.'ciien Ausführungsbdsjjiel der Erfindung die Last auf der Auflage, wiedergegeben durch den "Vektor■240', an einen Punkt innerhalb Acv

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■Verbindungslinie 242' der JXiittelpunkte der Achslager 30' au einer vorgegebenen Seite des Drehgestells auf den Seitenraiiiaen übertragen wird, dann wird (wie in fig. 10 gezeigt) ein Drehmoment im Uhrzeigersinn um die durch die Achslagermittelpunkte 242' verlaufende Verbindungslinie erzeugt. Dadurch ist das Hebelsystem, das den S'eitenrahmen 24^!, die iJäule 56' und die traverse 28· enthält, bestrebt, wie in Pig.. 10 gezeigt, sich im Uhrzeigersinn um die durch die Achslagermittelpunkte 242' verlaufende Verbindungslinie zu verdrehen und erzeugt dadurch eine abwärtsgerichtete Kraft, wie sie durch den Vektor 246' wiedergegeben ist, am Kugelgelenk 20. Dieser abwärtsgerichtete Schub wird auf den-gegenüberliegenden Soitenrahmen 22' an einem Punkt zwischen der Federkraft 44' und dem in ?ig. 9 oben rechts dargestellten !-.ad 34' übertragen und verstärkt dadurch die normalerweise auf den Seitenrahmen 22' und die Räder aufgrund der -Belastung der Auflage übertragene Last. Auf diese Weise ergibt aus dem Moment der auf den Seitenrahrnen 24^f übertragenen, durch den Vektor 240' (lⁿig. 10) Last ein abwärtsgerichteter Schub 246· der bestrebt ist, das in i'ig. 9 rechts oben gezeigte Rad 34' zusätzlich zu belasten und dadurch eine ungleichmäßige Lastverteilung an den in I¹Ig. 9 gezeigten oberen Rädern hervorzurufen. In gleicher Weise verursacht, die von der Auflage normalerweise auf den Seitenrahmen 22' über die Pedereinheiten 42· an einem Punkt innerhalb der durch die Mittelpunkte der Iladachslager verlaufenden Verbindungslinie übertragene Last

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2? —

einen vertikalen abv.'ärtcgerichteten Schub au:? f.as untere linke Rad in Pig. 9 und demzufolge eine un^leichmäßi^e Lastverteilung auf den in Fig. 9 unten dargestellten Hadern,

Zum Eonvensieren dieses Strebens der Eim-jartsauflage-Sragfedereinbeiten 42', einen vertikalen abwärtsgerichten Schub auf die gegenüberliegenden Seitenrahmen auszuüben, können die Federplattformen 44' so gelegt v/erdezt, daß die senkrechte Mittellinie jeder Auflage-i'radfedereinheit 42' von den jeweiligen Kugelgelenken 20· und 13¹ hinweg aus der in der kitte zwischen den beiden Achsen liegenden Querlinie 250' verlagert ist. Diese Verlagerung ist schematisch und übertrieben in Fig. 9 gezeigt und mit den üezugszeichen 252' versehen. Sie hat die wirkung, einen größeren 5)eil der primären Last auf die in Fig. 9 rechts unten und links oben gezeigten Räder ai übertragen, um den abv/ärtsgerichteten durch die Lage der Federeinheiten 42 innerhalb der durch die Achslagermittelpunkte laufenden Verbindungslinien hervorgerufenen Schub entgegenzuv/irken.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß das Drehgestell 10 mit unabhängigem Seitenrahmenaufbau nach der Erfindung mit einem diagonal flexiblem Rahmen 12 versehen fet, der gegen- · Überliegend angeordnete üniversalverbindungen oder Kugelgelenke 18 und 20 aufweist. Diese UniversaiverMndungen stellen

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die se-v/lnschte unab!iSncJ.£;e_ Funktion der S-eitenraiinen sicher, aber c-ie begrenzen imerrfartsuhte Bewegungen iiinerlialb des .■■.ahmene, no äa3 der rechtwinklige, hzv. rechteckige and der vertikale '-^!;raH öes Brehgestelles Tenaa beibelaalten wird- und das seitliche j"«elastan* ^lochen den SeitenraliMen verteilt •aiiö X&crtrn/;e:i %-;ird. Sie Seltenraaiaen sind fer:xer äazu ao-.■~estir.aa-t, äie, Auxlage-tiiragfedern-S.11 Punkten ab-zustiits«ii.j die. aus dei? mit tiefen Qaerebene des Drehgestells verlagert sind, c-o da?> die an^lcic^näSige .jladbelastang, die in-diagonal,, ile:cililen i.cl:iieu diirQli elirwärtir;e ocer .aus^Srti^e jMgc der VirlcLnif'Bliitie Ict Iinilatre-^Tra^federii iiorinaler''.'ei'~^:e iiervor— ;:eru??en v.'irc, vollFtänälg' "besc-iti-ret v;erden kaiin. . ■

Alle i;j. der .Bencüreilruii^, der Zeicniimir; und den Patentarispräcne;i nieeer^ele~ten i'ierkxiale des -i.nneldungsge^:existe:ide können xlir sieb .allein e-der" in jeder denkbaren. ICcr^bination voii ^^eccntllciier -Bedeutung für^ die iriindun^ seia.. ..-

Patentansprüche;

' . . : BAB-'ORIGINAL

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Claims

Patentanspruch e :

Pahrzeug-Drehgestell mit im wesentlichen unabhängigen Seitenrahmen, die über" starre Traversen im wesentlichen diagonal beweglich miteinander verbunden sind und mit Radaehsen, die an den Enden der Seitenrahmen in Achslagern drehbar und begrenzt schwingbar gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenrahmen (22, 24) über zwei voneinander unabhängige, spielfrei^-, uiinachgebige Lager (18, 20) miteinander verbunden sind, die ein vertikales Tersteilen jedes Hades (34) gegenüber den. übrigen Rädern zulassen, während sie die Seitenrahmen (22, 24) im wesentlichen in rechtwinkliger, bzw. rechteckiger gegenseitiger Ausrichtung halten und iinwesentliehen ein seitliches Kippen der Seitenrahmen (22, 24) verhindern, und daß diese Verbindungslager (13, 20) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie die relative Beweg^barkeit der Seitenrahmen (22, 24) auf eine Achse (29) beschränken, die sich diagonal über das Drehgestell im wesentlichen durch die Verbindungslager (18, 20) an den Enden der Verbindungtraversen (26, 28) erstreckt.

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ig . _■

Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yerbindungslager (18," 20) zwischen den Radachsen (51-, 32) an den Seitenrahmen (22, 24) angeordnet sind und eine den Drehzapfen des Fahrzeugkastens aufnehmende Auflage (40) vorgesehen ist, die sich in der Mitte über das Drehgestell erstreckt und.an jedem Ende mit einer iL'ragfedereinheit (42) auf jedem Seitenrahmen (22) abstützt, wobei eine seitliche Verlagerung der Anordnung derAbsütztmittelpunkte (192)" den Tragfedereinheiten (42, 42') gegenüber den Längsverbindungslinien der Achslagermittelpunkte (242, 242') durch eine Verlagerung (252, 252') der Anordnung der Abstützmittelpunkte (192) In Längsrichtung der Seitenrahmeii (22, 24)(22', 24') aus der inder Mitte zwischen den Rädachslagern (30, 30') liegenden vertikalen Querebene (250, .250') des Drehgestells statisch kompensiert ist.

3. Drehgestell nach Anspruch 2_r dadurch gekennzeichnet, daß bei Verlagerung·der Anordnung der Abstützmittelpunkte (192) der !Tragfeder einheit en (42') von den Längs Verbindungslinien (242¹) der Achslagermittelpunkte (30') nach dem Innenen des Drehgestells die Längs Verlagerung (2fi2') der Anordnung der Aböblitzmittelpunkte (192) aus der vertikalen Quermittelebene (250) von den Verbindungslagern (18¹, 20'). hinweggerichtet ist. .

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4. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verlagerung der Anordnung der Abstützmittelpunkte (192) der i'ragfedereinheiten (42) aus den Längsverbindungsllnien (242) der Achslagermittelpunkte (30) nach dem äußeren des Drehgestells die Längsverlagerung (252) der Anordnung der Abstützmittelpunkte (192) aus der vertikalen Quermittelebene (250) auf die Verbindungslager (18, 20) zugerichtet ist.

5. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 "bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Yerbindun^slager (13, 20) ein kugelförmiges Slement (71) aufweisen, daß auf einen Seil insbesondere der Traverse (26, 23) des ^ev/eils einen Seitenrahmens (22, 24) und eine Kugelpfanne (76) an einem Teil (58) des anderen Seitenrahmens (24, 22) enthalten.

6. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (26, 28) und die Yerbindungslager (18, 20) derart bezüglich der Auflage (40) angeordnet sind, daß die durch die Mittelpunkte der Yerbindungslager (18, 20) verlaufende Bewegungsacb.se (29) die vertikale Achse des in der Auflage (40) angebrachten Drehzapfenloches (161, 48) schneidet, wobei

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vorsugBY/eise die Traversen (26, 28). uncL die TerMnaungslager ('18, 20) sentral symetrisch zur vertiltalen Achse cles Dreiizapfenloches (161, 48) angeordnet sind.

■-=■ BAD 109810/0538

Le erse ite