DE1755369C3

DE1755369C3 - Federung und Führung für die Achslager der Radsätze von Schienenfahrzeugen gegenüber dem Laufwerkrahmen

Info

Publication number: DE1755369C3
Application number: DE19681755369
Authority: DE
Inventors: Anton; Sperling Emil Dr.; 4950 Minden; Bott Helmut 6000 Frankfurt; Müller Theodor Prof. Dr. 4950 Minden Nefzger
Original assignee: Deutsche Bundesbahn, Vertreten Durch Das Bundesbahn-Zentralamt Minden, 4950 Minden
Filing date: 1968-05-02
Publication date: 1977-02-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Federung und Führung für die Achslager der Radsätze von Schienenfahrzeugen gegenüber dem Laufwerkrahmen, bei der der Laufwerkrahmen sich auf beiden Fahrzeugseiten mit Schrägflächen von an ihm befestigten Stützen über scheibenförmige Gummi-Metall-Federn auf im Querschnitt keilförmigen Tragarmen der Achslager abstützt, deren zu den Schrägflächen der Stützen zumindest annähernd parallelen Schrägflächen gegenüber der Vertikalen unter dem Winkel φ geneigt sind, wobei die zwischen den Schrägflächen der Stützen und den Schrägflächen der Tragarme befestigten und symmetrisch zu den Achslagern angeordneten Gummi-Metall-Fedem gleichzeitig zur Federung in Vertikalrichtung, in der sie auf Druck und Schub beansprucht sind, und zur elastischen Führung in Fahrzeuglängs- und -querrichtung dienen und wobei die wirksame Federhärte in Vertikalrichtung durch den Winkel φ im wesentlichen unabhängig von den wirksamen Federhärten in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung bestimmbar ist.

Eine bekannte Anordnung dieser Art (DT-PS 89 006) weist den erheblichen Nachteil auf, daß die Gummi-Metall-Federn gegenüber den horizontalen Längs- und Querkräften die gleiche hohe Federhärte aufweisen, so daß sie die der Radprofilform entsprechende freie Wellenbewegung des Radsatzes strecken und daß damit die kritische Fahrgeschwindigkeit, bei ⁶S der die Wagenkastenquerschwingungen instabil werden, höher gelegt wird. Das sich durch Verschleiß der Radreifen ausbildende Radprofil wirkt der Streckung der Radsatzwellenbewegung entgegen, so daß der kritische Zustand für die Kastenquerschwingungen schon im Bereich der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eintreten kann. In diesem Fall müssen die Radsätze neu profiliert werden. Durch die harte Längsverbindung zwischen Achslager und Laufwerkrahmen kann sich der Radsatz im Gleisbogen nicht radial einstellen, so daß er unter einem Winkel mit dem Spurkranz gegen die Schienenfahrkante läuft und infolge des dadurch verursachten höheren Spurkranzverschleißes der Laufweg bis zum Erreichen der zulässigen Verschleißgrenzmaße sich verkürzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und den kritischen Bereich der Fahrgeschwindigkeit hinsichtlich der Kastenquerschwingungen soweit zu erniedrigen, daß er ohne Gefahr durchfahren werden kann, und den Spurkranzverschleiß der Radreifen weitgehend auszuschalten, so daß das Fahrzeug große Laufwege bei gleichbleibender Laufgüte zurücklegen kann, bis eine Neuprofilierung der Radsätze notwendig w<rd.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die wirksame Federhärte der Gummi-Metall-Fedem dadurch in Fahrzeuglängsrichtung wesentlich kleiner als in Fahrzeugquerrichtung ausgebildet ist, daß die Gummi-Metall-Federn in an sich bekannter Weise parallel zur Fahrzeuglängsrichtung und symmetrisch zu den Tragarmen der Achslager angeordnet sind, so daß sie in Fahrzeuglängsrichtung auf Schub und in Fahrzeugquerrichtung vorwiegend auf Druck beansprucht sind.

Es ist zwar bereits eine Vorrichtung bekannt (SW-PS 1 32 776), bei der zur elastischen Abstützung eines Laufwerkrahmens auf Achslagern der Radsätze von Schienenfahrzeugen Gummi-Metall-Elemente verwendet werden, die parallel zur Fahrzeuglängsachse liegen und daher bei eirer Belastung in Fahrzeuglängsrichtung auf Schub und bei einer Belastung quer dazu vorwiegend auf Druck beansprucht sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch die Gummi-Metall-Elemente in Fahrzeuglängs- und -querrichtung gar nicht belastbar, weil die in diesen Richtungen auftretenden Kräfte durch einen Lenker aufgenommen werden. Somit kann auch nicht beabsichtigt sein, die Federhärte der Gummi-Metall-Elemente in Fahrzeuglängsrichtung wesentlich kleiner zu wählen als quer dazu.

Aus der Literatur (Eisenbahntechnische Rundschau, Heft 1, 1958) ist es auch bekannt, daß man bei einer Federung der eingangs genannten Art die Federkonstanten in den drei erwähnten Richtungen gut aufeinander abstimmen kann, aber im Gegensatz zur Lehre nach der vorliegenden Erfindung wird dort eine möglichst hohe Steifigkeit der Federn in Fahrtrichtung als erforderlich angesehen, und zwar zur Erzielung einer guten Parallelführung der Achsen und zur einwandfreien Aufnahme der Bremskräfte.

Die Vorteile der Ausgestaltung der eingangs genannten Federung gemäß der vorliegenden Erfindung liegen darin, daß der kritische Zustand für die Wagenkastenquerschwingungen nicht mehr erreicht wird und der Schienen- und Spurkranzverschleiß erheblich gemindert wird, woraus sich wiederum eine größere Sicherheit gegen Entgleisen ergibt.

Die Führung der Radsätze in Längsrichtung ist auch bei der geringeren Federhärte gewährleistet, weil eine Begrenzung der Längsbeweglichkeit der Achslager vorhanden ist. Auch können die Remskräfte ohne Schwierigkeiten aufgenommen werden. Sie gehen in-

r.erhalb der möglichen Längsbeweglichkeit über die Gummi-Metall-Federn in den Drehgestellrahmen ein und nach voller Ausnutzung der Längsteweglichkeit bis zum Anschlag ungefedert in der Drehgestellrahmen.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den F i g. 1 bis 3 dargestellt. Es zeigt:

F i g. 1 die Ansicht des Laufwerkrahmens mit Achslager und Abstützvorrichtung;

F i g. 2 einen Schnitt durch den Laufwerkrahmen und die Abstützvorrichtung nach der Linie 1-1 in F i g. 1 und F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie U-Il in F i g. 1.

Seitlich an Achslagern 1 sind Tragarme 2 vorgesehen, die im Querschnitt keilförmig ausgebildet sind und deren Schrägflächen 3 in Richtung Fahrzeuglängsachse üegon. Am Laufwerkrahmen 4 befestigte Stützen 8 weisen ebenfalls Schrägflächen 5 auf, die rnirils zwischen diesen Flächen und den Schrägflächen der Tragarme angeordneten Gummi-Metall-Federn 6 auf den Tragarmen aufliegen. Die Gummi-Metall-Federn 6 sind so ausgebildet, daß sie durch eine Vertikallast Fauf Schub und Druck, durch eine Lagerquerkraft /■/> vorwiegend auf Druck und durch eine Lagerlängskraft H* auf Schub beansprucht werden. Die Gummi-Metall-Federn 6 sind ferner so angeordnet, daß bei der Übertragung der Lagerkräfte Hx und Hy vom Achslager 1 auf den Laufwerkrahmen 4 kein Kräftepaar entrteht. das ein Kippen oder Verdrehen des Lagergehäuses verursachen könnte. Durch die Größe des Winkels φ der Gummi-Metall-Federn gegen die Senkrechte kann die Federhärte in Vertikalrichtung variiert werden, ohne daß dadurch die Federhärten in den horizontalen Richtungen, insbesondere in der Längsrichtung, wesentlich beeinflußt werden. Die Querfederhärte kann in an sich bekannter Weise durch einvulkanisierte Zwischenbleche 7 zur Verhinderung der Querdehnung sehr groß gewählt werden. Das feder- und Führungssystem weist keine metallische Verbindung zwischen dem Achslager 1 und dem Laufwerkrahmen 4 auf und bildet so eine Isolierung gegen Körperschall.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Federung und Führung für die Achslager der Radsätze von Schienenfahrzeugen gegenüber dem Laufwerkrahmen, bei der der Laufwerkrahmen sich auf beiden Fahrzeugseiten mit Schrägflächen von an ihm befestigten Stützen über scheibenförmige Gummi-Metall-Federn auf im Querschnitt keilförmigen Tragarmen der Achslager abstützt, deren zu ι ο den Schrägflächen der Stützen zumindest annähernd parallelen Schrägflächen gegenüber der Vertikalen unter dem Winkel ψ geneigt sind, wobei die zwischen den Schrägflächen der Stützen und den Schrägflächen der Tragarme beiestigten und symmetrisch zu den Achslagern angeordneten Gummi-Metall-Federn gleichzeitig zur Federung in Vertikalrichtung, in der sie auf Druck und Schub beansprucht sind, und zur elastischen Führung in Fahrzeuglängs- und -querrichtung dienen und wobei die wirksame Federhärte in Vertikalrichtung durch den Winkel φ im wesentlichen unabhängig von den wirksamen Federhärten in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung bestimmbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß die wirksame Federharte der Gummi-Metall-Federn (6) dadurch in Fahrzeuglängsrichtung wesentlich kleiner als in Fahrzeugquerrichtung ausgebildet ist, daß die Gummi-Metall-Federn (6) in an sich bekannter Weise parallel zur Fahrzeuglängsrichtung und symmetrisch zu den Tragarmen (2) eier Achslager (1) angeordnet sind, so daß sie in Fahrzeuglängsrichtung auf Schub und in Fahrzeugquerrichtung vorwiegend auf Druck beansprucht sind.

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