DE1605137B2 - Radsatzfuehrung fuer drehgestelle schnellfahrender schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß bei den Drehgestellen von Schienenfahrzeugen ein sogenannter Sinuslauf eintreten kann, wobei das Drehgestell innerhalb des durch die Spurkränze und den Schienenabstand bestimmten Spielraumes quer zur Fahrtrichtung hin und her pendelt. Es ist auch bekannt, daß die Länge einer solchen Sinusschwingung am größten ist, wenn die Radsätze im Drehgestellrahmen möglichst starr geführt sind, so daß die Radachsen zueinander parallel bleiben. Jede Störung, sei es eine weniger starre Führung der Radsätze oder eine Abweichung der Radprofile von der vorschriftsmäßigen Form, bedingt eine Verkürzung der Sinusschwingung. Man ist deshalb bestrebt, bei schnellfahrenden Fahrzeugen den Forderungen, die an die ideale Radsatzführung zu stellen sind, möglichst nahe zu kommen.

Der Sinuslauf hat insbesondere dann unangenehme Auswirkungen, wenn das Fahrzeug mit einer solchen Geschwindigkeit fährt, daß die dem Sinuslauf bei dieser Geschwindigkeit entsprechende Frequenz mit einer Eigenfrequenz des Wagenkastens übereinstimmt. Der Wagenkasten gerät dann, angestoßen durch den Sinuslauf, in Resonanzschwingungen, die von den Reisenden als sehr unangenehm empfunden werden und unter Umständen sogar zu einem Entgleisen des Wagens führen können.

Ist die Länge der Sinuslinie so groß, daß auch bei den höchsten Fahrgeschwindigkeiten die Frequenz des Sinuslaufes noch unter den Frequenzen der Eigenschwingungen liegt, so treten keine störenden Erscheinungen auf. Das Bestreben, die Reisegeschwindigkeit immer mehr heraufzusetzen, hat aber dazu geführt, daß sich bei den höchsten Fahrgeschwindigkeiten die durch den Sinuslauf bedingte Frequenz schon bedenklich den Eigenfrequenzen des Wagenkastens nähert oder sie sogar erreicht. Jede geringe Herabsetzung der Länge der Sinuslinie, wie sie beispielsweise durch die Abnutzung der Radprofile gegeben ist, kann dann Gefahren für die Reisenden zur Folge haben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß diese Gefahren sehr erheblich vermindert werden können, wenn die Länge der Sinuslinie so verkürzt wird, daß die Resonanz zu den Eigenschwingungen des Wagens nicht bei den höchsten Geschwindigkeiten auftritt, sondern bereits bei niedrigeren Geschwindigkeiten, da in diesem Fall einerseits die Schwingungen noch nicht so heftig sind, andererseits die kritische Geschwindigkeit verhältnismäßig rasch durchlaufen wird, so daß die Störungen nur kurzzeitig auftreten. Voraussetzung dafür ist aber, daß möglichst genau beherrscht werden kann, um wieviel die Länge der Sinusschwingung verkürzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Radsatzführung für Drehgestelle schnellfahrender Schienenfahrzeuge, bei der beiderseits des Achslagergehäuses zwischen: diesem und einem Führungsorgan elastische Verbindungsglieder eingeschaltet sind.

Es ist grundsätzlich bekannt, bei einem Schienenfahr-' zeug zwischen dem Achslagergehäuse und dem Drehgestellrahmen oder dem Wagenkasten Federn, beispielsweise Gummifedern, anzuordnen (s. DT-PS 7 52 801, DT-PS 8 82 414). Diese bekannten Gummifedern, die zusätzlich zu den die Last tragenden Metallfedern angeordnet sein können, dienen jedoch lediglich als zusätzliche Tragfedern für die senkrechte Belastung.

2$ Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, bei einer Radsatzführung der oben angegebenen Bauart gemäß der oben erläuterten, der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis eine definierte Verkürzung'der Sinusschwingung zu erreichen.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die elastischen Verbindungsglieder in Fahrtrichtung eine stark progressive Federcharakteristik aufweisen. Die max. horizontale Verschiebung der Achslagergehäuse, die durch diese elastischen Verbindungsglieder zugelassen wird, soll dabei etwa 1 bis 3 mm betragen.

Als Verbindungsglieder mit stark progressiver Federcharakteristik können Puffer aus natürlichem oder synthetischem Gummi verwendet werden, die entweder mit seitlichen Einkerbungen versehen sind oder schwach gewölbte Auflageflächen haben oder auch ebene Gummipuffer, die sich an einer oder beiden Seiten gegen schwach gewölbte Widerlager abstützen.

Ausführungsbeispiele von solchen Gummipuffern sind in den F i g. 1 und 2 dargestellt.

F i g. 1 zeigt einen Teil eines Drehgestelles, bei dem die Radsätze durch einen eckensteifen Rahmen 1 geführt sind, während sich der Wagenkasten über Längsträger 2 und elastische Zwischenglieder 3 auf die Achslager abstützt. Durch Federstäbe 4, die in senkrechter Richtung nachgiebig, in Fahrtrichtung aber starr sind, ist ein Gehäuse 5 mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden. Wäre das Achslager mit dem Gehäuse 5 starr verbunden, so würde eine starre Radsatzführung vorliegen.

Gemäß der Erfindung ist das Achslagergehäuse 6 mit den Führungsorganen 1, 4» 5 in Fahrtrichtung durch Gummipuffer 7 verbunden, die seitliche Einkerbungen 8 aufweisen. In senkrechter Richtung ist das Gehäuse 5 gegenüber dem Achslagergehäuse 6 durch einen Gummipuffer 9 abgestützt. Die Einkerbungen 8, die übertrieben breit gezeichnet und bei der praktischen Ausführung sehr eng sind, schließen sich bei Einwirkung einer Kraft in Richtung des Pfeiles 10, d.h. in Fahrtrichtung, nach Zurücklegung eines kurzen Weges, und dadurch steigt die Widerstandskraft eines solchen Gummipuffers 7 entgegen den Kräften, die in Richtung des Pfeiles 10 wirken, stark an, d. h. die Federcharakteristik wird stark progressiv.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine andere Konstruktion des Drehgestellrahmens vorausgesetzt, doch ist auch hier das Gehäuse 5 mit dem Längsträger 2 des Drehgestelles so verbunden, daß in senkrechter Richtung eine genügende Nachgiebigkeit vorliegt, in einer horizontalen Ebene in Fahrtrichtung dagegen das Gehäuse 5 am Drehgestell praktisch starr geführt ist. Zwischen dem Gehäuse 5 und dem Achslagergehäuse 6 sind wieder Puffer 12 aus Gummi oder ähnlichem, volumenelastischem Material vorgesehen, die in diesem Fall eine schwach gewölbte Auflagefläche 13 haben. Die Wölbung der Auflagefläche 13 ist wieder übertrieben stark gezeichnet; sie ist bei der praktischen Ausführung so gering, daß sich schon nach einer Zusammendrückung um 1 bis 3 mm die gewölbte Fläche vollständig an das Widerlager anlegt und auf diese Weise die Federcharakteristik des Puffers stark progressiv ansteigend verläuft.

Statt die Auflagefläche des Gummipuffers gewölbt und das Widerlager eben oder weniger stark gewölbt zu machen, kann auch ein Gummipuffer mit ebenen Flächen verwendet werden, der sich an einer oder an beiden Seiten gegen schwach konvex gewölbte Widerlager abstützt. Auch in diesem Fall vergrößert sich sehr rasch die Berührungsfläche zwischen der Auflagefläche des Puffers und dem Widerlager, so daß die Federcharakteristik sehr stark progressiv ist.

Die Ansprüche 2 bis 4 sind echte Unteransprüche. Für die in diesen Ansprüchen aufgeführten Merkmale wird nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz beansprucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Radsatzführung für Drehgestelle schnellfahrender Schienenfahrzeuge, bei der beiderseits des Achslagergehäuses zwischen diesem und einem Führungsorgan elastische Verbindungsglieder eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsglieder (7 bzw. 12) in Fahrtrichtung eine stark progressive Federcharakteristik aufweisen.

2. Radsatzführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsglieder Gummipuffer (7) mit seitlichen Einkerbungen (8) sind.

3. Radsatzführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsglieder Gummipuffer (12) mit schwach gewölbter Auflagefläche (13) sind.

4. Radsatzführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsglieder Gummipuffer mit ebenen Endflächen sind, die sich an einer oder beiden Seiten gegen schwach gewölbte Widerlager abstützen.