DE1803053A1

DE1803053A1 - Abstuetzung des Kastens eines Schienenfahrzeuges

Info

Publication number: DE1803053A1
Application number: DE19681803053
Authority: DE
Inventors: Kreissig Dipl-Ing Erns Florian
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1968-10-15
Publication date: 1970-05-14
Also published as: BE739887A; CH497309A; FR2020280A1

Description

P.4268 Schweizerische Lokocotiv- und Masch.inenf abrik, Winterthur/Schweiζ

Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell unter Verwendung von Schraubsnfedern, deren Seitensteifigkeit zur Querfederung | des Kastens ausgenützt wird.

Zur Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges, z.B. einer Lokomotive auf einen Drehgestell, ist es bei der Verwendung von Schraubenfedern bekannt, das Ende jeder der Federn an einem der beiden Teile, dem Kasten oder dem Drehgestall, zu befestigen und das andere Ende mit einem Gleitschuh zu versehen, der gegenüber dem Teil, auf welchem er sich abstützt;,

beweglich ist. Dabei ist die Feder mit Führungsorganen, z.B. mit teleskopischen Führungsrohren, versehen, die eine gegenseitige seitliche Bewegung der Enden der Feder verhindern. Bei dieser Abstützung gewähren die Schraubenfedern dem Kasten auf dem Drehgestell keine seitliche Federung. Es müssen daher relativ komplizierte Massnahmen getroffen werden, um den Kasten gegenüber dec Drehgestell seitlich zu führen und abzufedern.

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Andererseits ist unter der Bezeichnung "Flexicoil" eine besondere Anordnung bekannt, bei der beide Enden der Federn am Kasten und am Drehgestell starr befestigt sind. Seitliche Bewegungen des Kastens gegenüber dem Drehgestell werden elastisch von den entsprechend dimensionierten Schraubenfedern aufgenommen. Die Seitensteifigkeit der Federn wird somit zur Querfederung des Kastens ausgenützt. Eine derartige Abstützung ergibt eine wesentliche Vereinfachung des Schienenfahrzeuges. Es besteht dabei jedoch der Nachteil, dass bei Kurvenfahrten die Federn auch durch die Verdrehung des Drehgestelles gegenüber dem Kasten einer Verformung unterworfen werden. Diese Verformung überlagert sich mit der Verformung von den seitlichen Bewegungen des Kastens, was erhöhte Beanspruchungen der Federn ergibt. Ausserdem wirken sich die dabei zwischen dem Drehgestell und dem Kasten entstehenden Rückstellkräfte auf die Fahreigenschaften des Fahrzeuges ungünstig aus, da sie beim Kurvenlauf die Führungskräfte an den Spurkränzen bedeutend vergrössern.

Eine Verbesserung dieser Abstützung sieht einen Hilfsrahmen vor, der sich auf den Federn abstützt. Gegenüber den Drehgestell ist er vertikal und quer beweglich, gegenüber den

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Kasten nur um die vertikale Achse drehbar. Dieser Rahmen gestattet den Federn eine seitliche Ausfederung, verhindert aber die Zusatzbeanspruchung bei der Kurveneinfahrt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Zugkraft nur mittels einer drehzapfenähnlichen Konstruktion vom Drehgestell auf den Rahmen übertragen werden kann.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Abstützung der erwähnten Art zum Ziel, welche die Nachteile der bekannten Abstützungen vermeidet, einfach ist und dabei trotzdem keine unnötigen Beanspruchungen der Federn und keine grossen Rückstellkräfte an Drehgestell ergibt. Zusätzlich hat die erfindungsgemässe Abstützung den Vorteil, dass durch sie Bewegungen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten gedämpft werden, und zwar insbesondere Nickschwingungen, die bei der sonst vor- Λ teilhaften Tiefzugverbindung des Drehgestelles mit den Kasten bei Lokomotiven auftreten. Die gleichzeitige Dämpfung der Schlingerbevegungen erhöht die Stabilität des Fahrzeuges.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass jeweils nur ein Ende jeder der Federn an einem der gegenseitig abgefederten Teile,den: Kasten bzw. der: Drehgestell, starr befestigt ist und dass das andere Ende der Feder auf einem beweglichen

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Tell abgestützt ist, welcher auf einer im wesentIxhen horizontalen Stützfläche am anderen Teil beweglich abgestützt ist und auf der Stützfläche entlang einer Bahn geführt ist, die .zumindest angenähert einem Kreisbogen folgt, dessen Mittelpunkt sich in der Drehachse des Drehgestelles befindet.

Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung

schematisch dargestellter Ausführungen erläutert.

Es zeigen:

Fig.1 eine Vorderansicht eines Drehgestelles einer

mit der erfindungsgecässen Abstützung versehenen Lokomotive,

Fig.2 eine Seitenansicht zur Fig.1,

Fig.3 einen Teilschnitt nach der Linie III - III in ^ der Fig.1,

Fig.4 eine der Fig.2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführung der erfindungsgeziässen Abstützung und die

Fig.5 u.6 der Fig.3 entsprechende Schnitte weiterer Ausführungen der Erfindung.

Entsprechend der Darstellung in den Fig.1 - 3 ist ein LokoEOtivkasten 1 auf den Rahmen 2 eines Drehgestelles mit der

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Hilfe von Federn 3 abgestützt. Die oberen Enden der Federn 3 sind am Kasten 1 starr befestigt. Die unteren Enden der Federn sind mit Gleitschuhen 4 versehen, die in an sich bekannter Weise auf einer horizontalen Gleitbahn am Drehgestell 2 beweglich sind. Die Gleitbahn kann z.B. eine mit Schmierung versehene Gleitfläche sein oder z.B. eine Fläche, die mit geeigneten Rollen oder Walzen versehen ist. Am Drehgestellrahmen 2 sind f in der Nähe seiner Mitte aufrechte Arme 5 ausgebildet, an denen horizontale Verbindungsstangen 6 gelenkig befestigt sind, deren andere Enden mit je einem der Gleitschuhe 4 starr verbunden sind. Ausserdem sind der Kasten 1 und der Gleitschuh 3 mit je einem Paar vertikaler Arme 7 bzw. 8 versehen, zwischen denen sich beidseitig gelenkig befestigte Verbindungsstangen 10 befinden.

Bei der Ausführung nach den Fig.1 - 3 sind zur Uebertragung der Zugkräfte und der Bremskräfte zwischen dem Drehgestell 2 und dem Kasten 1 Zugstangen 12 einer Tiefzugverbindung angeordnet, die in entsprechenden Lagerstellen 13 und 14 am Drehgestell und am Kasten befestigt sind. Die Lagerstellen sind in bekannter V/eise elastisch nachgiebig oder mit Spiel versehen, um eine federnde Bewegung sowie eine Drehbevregung des Kastens

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gegenüber dem Drehgestell zu gestatten.

Während einer Fahrt in der Geraden gestatten die Federn 3 seitliche Bewegungen des Lokomotivkastens 1 gegenüber dem Rahmen 2 des Fahrgestelles. Gegenseitige Bewegungen der Enden einer Feder 3 in der Fahrtrichtung werden durch den Gleitschuh 4 verhindert. Wenn z.B. bei der Fahrt in eine Kurve der Drehgestellrahmen 2 gegenüber dem Lokomotivkasten 1 verdreht wird, so gleiten die durch die Stangen 10 mit dem Lokomotivrahmen 2 verbundenen Gleitschuhe 4 entlang kreisbogenförmiger Bahnen, deren Mittelpunkte sich in der Nähe des Mittelpunktes des Drehgestelles befinden. Die Federn 3 werden daher im wesentlichen von einer aus der Drehung des Drehgestelles sich ergeben-. den Verbiegung entlastet,

W Die Anordnung nach der Fig.4 entspricht im wesentlichen ·

der Anordnung nach den Fig.1 - 3. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Gleitschuh 4 am oberen Ende der Feder 3 angeordnet ist und am Kasten 1 gleitend geführt ist. Diese Anordnung kann unter gewissen Umständen vorteilhaft sein'.

Bei der Ausführung nach der Fig.5 sind Gleitschuhe 14 mit kreisbogenförmigen seitlichen Führungsflächen versehen, , die in kreisbogenförmigen Führungsleisten 15 geführt sind,

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deren Mittelpunkt der Kreisbogenform im Mittelpunkt M des Drehgestellrahmens 2 liegt.

Die Gleitschuhe 14 sind mit je einem vertikalen Arm versehen, dem am Kasten 1 ein vertikaler Arm 17 zugeordnet ist. Zwischen den Armen 16, 17 ist jeweils eine horizontale Verbindungsstange 18 angeordnet, die den Stangen 10 der Ausführung nach den Fig.1 - 4 entspricht. Bei einer Drehbewegung des Dreh- ™ gesteiles 2 gegenüber dem Kasten 1 bewegen sich die Gleitschuhe 14 in der durch die horizontale Gleitfläche und die Führungsleisten 15 gebildeten Führung. Die Funktion dieser Ausführung ist sonst im wesentlichen gleich wie die nach den Fig.1 - 3 bzw. Ί.

In der Fig. 6 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher auf dem Drehgestellrahmen 2 Gleitschuhe 20 gleitend angeordnet sind, von denen jeder zwei Federn 21 trägt. Die Fe- g dern 21 sind, wie bei den vorherigen Ausführungen, mit ihren oberen Enden am Kasten 1 starr befestigt. Jeder der Gleitschuhe 20 ist mit einem seitlichen Arm 22 versehen, der um einen Zapfen 33 schwenkbar ist. Der Gleitschuh 20 ist mit einem vertikalen Arm 24 versehen, den ein Ära 25 am Kasten 1 zugeordnet ist. Die beiden Arne 2& und 25 sind durch eine in wesentliche horizontale Verbindur.gsstange 26 verbunden. Auch diese Ausführung

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funktioniert im wesentlichen gleich wie die vorher beschriebene Ausführung.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird eine Abstützung geschaffen, welche nicht wesentlich komplizierter ist als die bekannte Flexicoil-AbstUtzung mit starr befestigten Enden der Schraubenfedern. Es wird jedoch eine wesentlich ge- W ringere Belastung dieser Federn erhalten bei gleichzeitiger Vermeidung der bei der bekannten Abstützung sonst auftretenden hohen Rückstellkräfte.

Es versteht sich, dass gegenüber der dargestellten und beschriebenen Ausführung verschiedene Vereinfachungen möglich sind. So ist es z.B. bei der Ausführung nach den Fig.1 - 3 möglich, die Stange 6 mit den Gleitschuh 4 starr zu verbinden und anstatt zweier Stangen 10 nur eine einzige vorzusehen. Bei ausreichend starrer Feder 3 können die Stangen 10, welche den Gleitschuh ait den Tell verbinden, an welchem das andere Ende der Feder 3 befestigt ist, vollständig weggelassen werden. Die Gleitschuhe können auch durch bewegliche Teile ersetzt werden, die auf einer durch Wälzkörper, z.B. konische Rollen gebildeten Bahn, beweglich sind. Unter Umständen ist es auch vorteilhaft, die zu beiden Seiten des Drehgestelles befindlichen Gleitschuhe bzw. beweglichen Teile starr miteinander zu verbinden.

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Claims

Patentansprüche

1. Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell unter Verwendung von Schraubenfedern, deren Seitensteifigkeit zur Querfederung des Kastens ausgenützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur ein Ende jeder der Federn an einem der gegenseitig abgefederten Teile, dem Kasten bzw. dem Drehgestell, starr befestigt ist und dass das andere Ende der Feder auf einem beweglichen Teil abgestützt ist, welcher auf einer im wesentlichen horizontalen Stützfläche am anderen Teil beweglich abgestützt ist und auf der Stützfläche entlang einer Bahn geführt ist, die zumindest angenähert einem Kreisbogen S±gt, dessen Mittelpunkt sich in der Drehachse des Drehgestelles befindet.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, I dass der bewegliche Teil mit einem radialen Lenker versehen ist, der seiner Führung entlang einer kreisbogenförmigen Bahn dient.

3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche eine kreisbogenförmige Führung bildet.

4. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil mit mindestens einem tangential zum

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Kreisbogen angeordneten gelenkig angeschlossenen Hebel versehen ist, der den beweglichen Teil mit dem betreffenden Teil verbindet, an welchem das dem beweglichen Teil entgegengesetzte Ende der Feder befestigt ist.

5. Abstützung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil als Gleitschuh ausgebildet ist, der auf einer horizontalen Gleitbahn beweglich ist.

6. Abstützung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil auf einer durch Wälzkörper gebildeten Stützfläche beweglich ist.

7. Abstützung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehgestell mit dem Kasten durch eine Tiefzugverbindung verbunden ist.

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