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Zweiachsiges Drehgestell für Schienenfahrzeug Die Laufeigenschaften
der bei Schienenfahrzeugen verwendeten zweiachsigen Drehgestelle sind trotz aller
seit langen Zeiten unternommenen Verbesserungsversuche noch nicht so zufriedenstellend,
daß insbesondere bei schnell fahrenden Fahrzeugen ein völlig ruhiger Lauf erreicht
wird. Es wird vielmehr beobachtet, daß sich die auf die Achslager wirkenden Stöße
sowie Schwingungen im Drehgestell auf den Wagenkasten übertragen. Der Versuch, diese
Kräfte dadurch abzufangen, daß der Drehgestellrahmen eine entsprechend große Masse
erhält, würde zu untragbar schweren Drehgestellen führen. Es ist aber im Gegenteil
gerade erwünscht, das Drehgestell möglichst leicht zu machen. Es sind zweiachsige
Drehgestelle für Schienenfahrzeuge
mit Aohslenkern bekannt, bei
denen sich-die Längeträger des Drehgestellrahmens und die Lage der Achslenker annähernd
in Höhe der Radaohsen befinden. Mit dieser Maßnahme allein wurde jedoch noch keine
entscheidende Verbesserung erzielt.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Trägheitswiderstand
eines Körpers gegen eine Verdrehung in der Regel wesentlich kleiner ist als der
Trägheitswiderstand gegen eine Verschiebung. Beim Gegenstand der Erfindung wird
daher angestrebte möglichst alle vom Achslager ausgehenden Stöße so abzufangen,
daß sie eine Verschiebung und zwar eine Verschiebung in Fahrtrichtung des Drehgestelle
und nicht ein Kippen oder eine sonstige Drehung des Fahrgestelles zur Folge au haben.
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Dies wird beim dem neuen Drehgestell dadurch erreicht, daß sich die
Längsträger des Drehgestellrahmens und die Lager der Achslenker mindestens annähernd
in Höhe der Radachsen befinden und die'Abstützung der Wiege gegen den Wagenkasten
sowie die Wiegenfedern mindestens annähernd in der gleichen senkrechten Ebene liegen,
wie die Achslenker, wobei die Wiegenfedern in der Mitte der Rahmenlängsträger angeordnet
sind. Bei dieser Anordnung werden durch die als Winkelhebel ausgebildeten Achslenker
die Vertikalkräfte der Achslager in auf den Drehgestellrahmen wirkende Horizontalkräfte
verwandelt. Dadurch,
daß die Wiegenfedern und die Abstützung des
Wagenkastens auf der Wiege annähernd in der gleichen senkrechten Ebene liegen, in
der diese Horizmntalkräfte wirken, werden die auf das Drehgestell wirkenden Kräfte
in einer Ebene zusammengefasst und dadurch die auf das Drehgestell wirkenden Biegungsbeanspruchungen
herabgesetzt und die Entstehung von Drehmomenten vermieden.
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Das Drehgestell kann daher leichter gehalten werden als die üblichen
Drehgestelle und es genügt, das Drehgestell H-förmig auszubilden, indem es aus einem
parallel zu den Achsen zwischen diesen liegenden Verbindungsstück und zwei daran
anschliessenden Längsstücken besteht, während die üblichen Drehgestelle meist kastenförmig
vor oder hinter den Achsen geschlossen sein mussten, um die nötige Festigkeit zu
erreichen. Da die in Längsrichtung zwischen den Achsen wirkenden Kräfte im wesentlichen
durch die Achslenkerfedern aufgenommen werden, sind die zwischen den Lagern der
Achslenker auftretenden Längskräfte verhältnismässig gering. Es ist daher möglich,
diese Kräfte durch an sich bekannte Lager aus Gummi od. ähnlichem schwingungsdämpfenden
Material, sogenannte Silentblocks aufzunehmen, ohne daß diese einer raschen Zerstörung
ausgesetzt sind.
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Die Federn zur Abstützung der Wiege werden zweckmässig an möglichst
langen Schaken aufgehängt. Dies kann, ohne dabei die vertikalen Abmessungen des
Drehgestelles zu stark zu vergrössern, neuerungsgemäss dadurch erreicht werden,
daß
die Wiegenfeeern durch senkrechte Durchbrechungen des Rahmens
geführt sind und auf Trägern ruhen, die in den langen, ebenfalls durch Durchbrechungen
der Längsträger geführten Schaken aufgehängt sind. Dabei können die Widerlager,
die zur Aufnahme der durch die Umformung der vertikalen Kräfte am Achslager entstehenden
Eorizontalkräfte bestimmt sind, gleichzeitig als Konsolen zur Aufhängung der Schaken
dienen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Wiegenfedern von der Wiege bis unterhalb
der Achsenhöhe reichen können. Diese lange Ausbildung der Schaken und der Federn
hat die Wirkung, daß die Eigenfrequenz der Aufhängung in der Grössenordnung von
1 Hz liegt. Eigenfrequenzen, in dieser Größenordnung sind aber bekanntlich anzustreben,
um einen ruhigen Lautier Wagen zu erreichen. Ein Ausführungsbeispiel des neuen Drehgestelles
ist in den Abbildungen thematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt das Drehgestell in Seitenansicht,
Fig. 2 in Aufsicht.
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Der Rahmen des Drehgestelles besteht aus den zwei mittleren Querstreben
1 und den beidenliängsteilen 2.
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An diesen Längsteilen sind die vier Achslenker 3 angebracht, die als
Winkelhebel ausgebildet sind, derart, daß die Achslager 4 annähernd in der gleichen
Höhe liegen wie die Längsteile 2 des Rahmens. Die Drehzapfen 5, in denen die Aohslenker
im Rahmen gelagert sind, sind von elastischem Material, sogenannten Silentblooks,
umgeben.
Um eine genaue Paralleleinstellung der Achswellen der Radsätze zu ermöglichen, können
die Lager ausserdem mit Exzentrringen versehen sein.
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Die Achslenker sind als Wnkelhebel ausgebildet, wobei das Ende des
horizontalem liegenden Schenkels das Achslagergehäuse 4 aufnimmt oder selbst als
solches ausgebildet ist. Der senkrechte Schenkel des Winkelhebels ist mit einer
Stange 6 verbunden, die die im Achslager 4 auftretenden vertikalen Kräfte auf die
zugehörige horizontal liegende Feder 7 überträgt. Diese Federn stützen sich gegen
die an den Längsteilen des Rahmens angebrachten Widerlager 8 ab. Die das Achslager
4 treffenden vertikalen Stöße wirken sich also als horizontale Kräfte über das Widerlager
8 auf den Rahmen aus.
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Diese Kräfte haben also nicht, wie bei den bekannten Drehgestellen,
eine Drehung des Rahmens um eine horizontale Achse zur Folge, sondern versuchen
den Rahmen in seiner Längsrichtung zu verschieben. Der Trägheitswiderstand des Rahmens
gegen solche Verschiebung ist aber, zumal dabei nicht nur die Masse des Rahmens,
sondern auch die Masse des mit ihm verbundenen anderen Radsatzes beschleunigt werden
muß, sehr viel größer als der Trägheitswiderstand gegen eine Drehbewegung. Da die
Kräfte in der Hauptsache durch die Achslenkerfeder. aufgenommen werden, sind die
Kräfte, die im Lager 5 vom Achslenker auf den Rahmen übertragen werden, sehr viel
geringer als die am Achslager auftretenden Kräfte. Würde man versuchen, die am Achslager
auftretenden Kräfte in einem Silentblook aufzunehmen,
so würde dieser
sehr schnell zerstört, ganz abgesehen davon, daß die Aufnahme so großer Kräfte durch
einen Silentblook garnicht möglich ist.
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Durch die erfindungsgemässe Anordnung ist aber erreichte daß die an
der Befestigung der Achslenker am Rahmen auftretenden Kräfte so weit vermindert
sind, daß sie ohne weiteres durch einen Siltentblocki aufgenommen werden können,
ohne zu dessen vorzeitiger Zerstörung zu führen.
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Die Federn 7 sind zweqkmäseig so kurz gehalten, bzw. so nahe an die
Achslenker herangedrückt, daß zwischen den Widerlagern 8 ? gegen die sich die Federn
abstützen, genügend Raum zur Verfügung steht zur Unterbringung der Wiege 9 und der
Wiegenfedern 10. Zu diesem Zweck sind die Längsteile 2 des Rahmens mit Durchbrechungen
11 versehen. Die unteren Enden der Federn 10 ruhen auf einem Träger 12, der in zwei
Schaken 13 aufgehängt ist, die durch Öffnungen 14 durch den Träger und die Widerlager
8 geführt und am oberen Ende der als Konsolen ausgebildeten Widerlager aufgehängt
sind. Auf diese Weise wird eine verhältnismässig große Pendellänge der Wiegenpendel
und der Federn und damit eine entsprechend niedrige Eigenfre-
| quenz, die in der S'roßenordnu. ng von l Hz liegte erreicht. |
| Diese Konstruktion hat noch den weiteren Vorteil, daß die |
| unteren Enden der Schaken leicht zugängig sind, so daß 4 :
a |
durch Herausziehen der Verbindungsbolzen 15 die Träger 12 abgenommen und die Federn
10 nach unten herausgenommen werden können. Auf diese Weise sind Reparaturarbeiten
an
der Wiegenfederung sehr einfach durchzuführen. Die Auflageflächen
16, mit denen der Wagenkasten auf der Wiege 9 aufliegt, sind ebenfalls in der gleichen
senkrechten Ebene angeordnet wie die Wiegenfedern und die Âohslenkerfedern, so daß
die von der Wiege und den Wagenkasten und umgekehrt übertragenen Kräfte ebenfalls
in der gleichen senkrechten Ebene liegen wie die übrigen am Drehgestell auftretenden
Kräfte.
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Die Längsteile 2 des Drehgestells, die in den Abbildungen abgebrochen
gezeichnet sind, können an sich an der Stelle. an der die AQhslenker befestigt sind,
enden. sind Vor und hinter den Rädern liegende Querteile etwa zur Befestigung des
Bremsgestänges oder aus anderen Gründen erforderlich, so können diese vorgesehen,
aber
| da sie aus Festigkeitsgründen nicht erforderlich sind. |
| uur, t |
| verhältniamässig leiohtysehwach gehalten werden. |
| Das Drehgestell gemäß, der Erfindung hat ausser dem |
| wichtigsten Vorteil, nämlich daß es sehr gute Laufeigen- |
| edhaften zeigt) noch den weiteren Vorteil, daß zwischen |
| den Drehgestellteilen verhältnismässig viel Platz vor- |
| handen ist, so daß nicht nur die Unterbringung der not- |
| wendige Einrichtungen, wie Bremsgestänge, Lichtmaschine |
und dgl., keine Schwierigkeiten macht, sondern das Drehgestell sogar als Triebdrehgestell
verwendbar ist. Dabei kann der Achsabstand verhältnismässig klein gehalten werden,
und ep hat sich gezeigt, daß alle die genannten Vorteile bereits bei einem Achsabstand
von 2500 mm er-
| reichtwerden. Sohutzansprtiche : |