DE1817141A1 - Drehgestell fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

• "Drehgestell für Schienenfahrzeuge" Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit einem Paar Achsen, die an ihren Enden mit Schienenrädern ausgerüstet sind.
• Die Erfindung betrifft insbesondere Drehgestelle der Art, die zweiachsig ausgebildet sind und bei denen ein Querträger Federn zur Abstützung des Fahrzeugkörpers trägt und selbst schwenkbar auf einem von den Achsen getragenen Rahmenwerk des Drehgestelles gehalten ist.
• Bei Drehgestellen, bei welchen der Querträger schwenkbar auf einem Rahmenwerk des Drehgestelles abgestützt ist und Tragfedern für den Fahrzeugkörper aufnimmt,ist der Querträger normalerweise in der Mitte des Rahmenwerkes des Drehgestelles mittels eines Gelenklagers abgestützt. Das Rahmenwerk weist an seinen Ecken konsolartige Widerlager auf, in welchen die Achslagerkästen aufgenommen sind, und ist von Federn getragen, die auf den Achslagerkästen abgestützt sind ober sich auf Ausgleichsstangen abstützen, die ihrerseits auf den Achslagerkästen ruhen. Dieser Aufbau eines Drehgestelles zwingt zu einer sebr schweren Ausbildung des Querrahmengliedes, weil infolge der zentralen oder mittigen Abstützung auf dem Querträger hohe Biegemomente verursacht werden und das Gewicht des Rahmen außerdem auch noch durch die Verwendung der konnolartigen Widerllager vergrößert wird, welche dazu dienen, die richtige Lage der Achslagerkästen zu gewährleisten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drebgestil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es für Fahrzeuge iär den Hochgeschwindigkeitspassagierdienst geeignet ist, jedoch zugleich sehr leicht ausgebildet ist, unmittelbar geführte Achsen besitzt und voll ausgeglichen ist.
• Die Lösungsmittel zur Lösung der vorgenannten Aufgabe bestehen bei einem Drehgestell der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß getrennte Seitenrahmen vorgesehen und unmittelbar auf den Achslagerkästen abgestützt erden und einen starren Querholm an Punkten, die seitlichem Abstand vorneinander lieden abstützen, in dem Bolzen durch einander gegenüberliegende im wesentlichen waagerecht verlaufends Flanschteile des Querholmes und eines jeden Seitenrahmens verlaufen, wobei ringförmige Gummikissen die Bolzen umgeben und die Seitenrahmen und den Querholm voneinander isolieren nd Jeglichen Metall-Metall-Kontakt mit den Bolzen unterbinden, während ein Querträger auf der Mitte des Querholmes gelenkig angeordnet ist, welcher sich a#f den Seitenrahmen abstützt und Tragfedern für den Fahrzeugkörper an seinen Enden aufnimmt und an seinen Enden zugleich in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufende Verbindungslenker aufweist, über welche der Querträger mit seinen Enden mit dem Fahrzeugkörper zur Übertragung von Kräften verbunden ist.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Drehgestelles ist in den Zeichnungen dargestellt.
• Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein teils geschnittenes, erfindungsgemäß ausgebildetes Drehgestell bei längs der Linie 1-1 in Fig. 2 und 3 verlaufender Schnittebene.
• Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Drehgestelles gemäß Fig.1.
• Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Drehgestelles gemäß Fig. 1 bei längs der Linie 3-3 im Fig.1.verlaufender Schnittebene.
• Fig. 4 stellt eine im Maßstab vergrößerte Vertikalschnittansicht der nachgiebigen Verbindung zwischen den Seitenrahmen und der Querholm des Drehgestelles dar.
• Fig. 5 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Längschnittansicht des Verbindungslenkers des neuen Drehgestelles bei längs der Linie 5-5 in Fig.1 verlaufender Schnittebene.
• Fig. 6 zeigt eine Querschnittansicht des Drehgestelles bei längs der Linie 6-6 in Fig. 5 verlaufender Schnittebene.
• In den Figuren ist ein Achsenpaar 1 gezeigt. Die Enden einer jeden Achse tragen Schienenräder 3, Innehalb der Schienenräder 3 sind die Achsen drehbar in Achslagerkästen 5 aufgenommen. Außerdem sind an dieser Stelle der Achsen auch in Längsrichtung verlaufende, und im gegenseitigen seitlichen Abstand angeordnete Seitenrahmen 7 abgestützt, die mit den Achslagerkästen 5 über elastomere Einlagen 9 und halbkreisförmige Elemmelemente 11 verbunden sind. Die Seitenrahmen 7 sind bevorzugt in Form schmaler, jedoch sehr hoher Hohlprofile ausgebildet und weißen auf der Länge zwischen den Enden Ausnehmungen auf, die durch waagerecht angeordnete Flanschteile 13 und 15 bestimmt werden. Die oberen Flanschteile 15 erstrecken sich seitlich zum Drehgestell nach innen und außen vom jeweiligen Seitenrahmen weg und bilden Widerlager, die durch dreieckige Stützen 19 ausgesteift sind.
• Um die beiden Seitenrahmen miteinander zu verbinden und die Achsen und Seitenrahmen in ihrer gegenseitigen Winkellage in der Ebene zu halten, zugleich auch lotrecht in der erforderlichen Lage zu orientieren, außerdem aber auch noch Relativkippbewegungen der Seitenrahnien innerhalb ihrer Längshöhenebenen zu erlauben, dient ein Querholm 21 mit umgekehrt kanalförmigem Querschnitt, dessen Enden durch die Fenster zwischen den Flanschteilen 13 und 15 in den einander seitlich gegenüberliegenden Seitenrahmen 7 hindurch verlaufen. Der Querholm 21 weist waagerecht angeordnete Flanschteile 23 auf, die die Widerlager. 17 an den Seitenrahmen 7 untergreifen, welche mittig angeordnete kreisförmige Löcher 25 aufweisen.
• Der Flanschteil 23 des Querholmes ist mit gleichartigen Löchern 27 versehen. Der Querholm 21 ist aug beiden Seiten der Seitenrahmen durch in seitlichem Abstand in Höhenrichtung verlaufende Bolzen 29 und mit diesen zusammenwirkende Muttern 31 gehalten. Die Bolzen verlaufen durch die Löcher 25 und 27.
• Um einen unmittelbaren Metall-Netall-Kontakt zwischen den Seitenrahmen 7 und dem Querholm 21 zu unterbinden, jedoch zugleich Längskippbewegungen der Seitenrahmen in bezug auf den Querholm sowie in bezug auf den jeweils anderen Seitenrahmen zu ermöglichen, sind ringförmige Kissen 33 vorgesehen, welche die Bolzen 29 oberhalb der Widerlager 17 zwischen den Widerlagern und dem Querholmflanschteil 23 sowie unterhalb desselben umgeben und durch Metallscheiben 35 in ihrer Lage gehalten werden, die auf die Enden der Bolzen aufgesetzt sind und mit den Köpfen bzw. Muttern der Bolzen in unmittelbarer Beruhrung stehen. Die Kissen 33 sind mit ringförmigen Rippe 37 ausgerüstet, die in die-Löcher 25 und 27 hineinragen und die Bolzen 29 umgeben, 90 daß ein unmittelbarer Kontakt der Bolzen mit den Widerlagern 17 und dem Flanschteil 25 des Querholmes vermieden wird.
• Der Querholm 21 weist auf seiner Mitte ein in Höhenrichtung verlaufendes zylindrisches Loch 39 auf, das zur Abstützung eines Querträgers 41 dient, der einen nach unten weisenden Zylinderzapfen 43 besitzt, der in dem Looh 39 aufgenommen ist und mit diesem gemeinsam ein Gelenk bildet, um welches der Querträger 47 in bezug auf den Drehgestellrahmen schwenX-bar ist. Der Querträger 41 ist unmittelbar auf den Seitenrahmen 7 durch nach unten weisende Lager 45 abgestützt, die gleitend auf nach oben weisenden Lagerplatten 47 aufliegen, die auf nachgiebigen Kissen 49 angeordnet sind. Diese Abstützung der Lagerplatten auf elastisch nachgiebigen Kissen erlaubt Längs kippbewegungen der Seitenrahmen in bezug auf den Querträger, ohne zugleich ein teilweises Abheben des Querträgers vom Seitenrahmen bzw. von den Seitenrahmenlagern zu verursachen.
• Der Querträger 41 nimmt an seinen Enden in Höhenrichtung verlaufende pneumatißche Federn 51 mit flexiblen Wandungen auf, die zur Abstützung eines Fahrzeugkbrpers bzw. Fahrzeugunterrahmens U dienen. Die Federn 51 sind sowohl in Höhenrichtung als auch waagerecht deformierbar und erlauben infolgedessen sowohl seitliche als auch in Höhenrichtung verlaufende Bewegungen des Fahrzeugkörperunterrahmens U in bezug auf den stützenden Teil des Drehgestelles.
• Zur Übertragung der in Fahrtrichtung wirkenden Kräfte, d.h.
• Zug- und Bremskräfte, zwischen dem Querträger und dem Bahrzeugkörper sind die Enden des Querträgers mit herabhängenden, in Höhenrichtung orientierten und quer verlaufenden plattenförmigen Widerlagern 53 ausgerüstet. Gleichartige Widerlager 55 hängen vom Fahrzeugkörperunterrahmen U herab. Sie sind in Richtung quer zur Fahrtrichtung fluchtend mit den Widerlagern 53 angerdeet, jedoch in Längsrichtung von diesen entfernt. Die Widerlager 53 und 55 weisen in Längsrichtung miteinander fluchtende Löcher 57 auf. In Längsrichtung oder Fahrtrichtung verlaufende Verbindungslenker 59 (a,Fig. 5 und 6) sind mit ihren Außenenden an den Widerlagern 53 bzw. 55, und zwar auf beiden Seiten des Drebgestelles, verbunden. Jeder der Verbindungslenker 59 weist eine mittig angeordnete Stange 61 auf, deren Durchmesser wesentlich geringer als der Durchmesser der Löcher 57 in den Widerlagern ist. Diese Stange verlauft durch die Löcher der Widerlager und ist mit vergrößerten Gewindeenden versehen, die jeweils außerhalb der Widerlager liegen. Zwischen den Widerlagern wird die Stange 61 von einer Distanzhülse 65 umgeben, weiche scheibenartige Flansche 67 an beiden Enden aufweist.
• Diese flanschartigen Scheiben 67 sind jedoch jeweils in einem Abstand von der benachbarten Fläche der Widerlager 53 und 55 angeordnet. Im Bereich außerhalb der Widerlager tragen die vergrößerten Endteile 67 der Stange gleitend uneordnete äußere Scheiben 69 mit rohrförmigen Bortsätsen 71, die einen hinreichend großen lichten Innendurchmesser aufweisen, um gleitend über die Gewindeenden 67 der Stangen zu passen, tedoc zugleich auch einen kleineren Außendurchmesser als die Löcher 57 der Widerlager aufweisen. Der Außendurchmesser ist zugleich auch kleiner als der lichte Innendurchmesser der Distanzhülsen 65, in welche die Enden der Fortsätze 71 gleitend aufgenommen sind. Um einen unmittelbaren Kontakt zwischen den Widerlagern 53 und 55 sowie zwischen den Flanschen 67 und Scheiben 69 und 71 zu vermeiden, sind ringförmige Gumpikissen 63 zwischen den Widerlagern 53 und 55 sowie Flanschen 67 und Scheiben 69 angeordnet, deren innere kreisförmige Oberflächen unmittelbar gegen die rohrSörmigen Fortsätze 71 stoßen. Kreisförmige Rippen 75 umgeben die Löcher in den Kissen 73 und er- -strecken sich in die Löcher 57 der Widerlager 53 hinein, um die Verbindungalenker in den Löcheren zu zentrieren. Um die Verbindungslenker mit den Widerlagern 53 und 55 zu verbinden, sind Gewindemuttern 77 auf die vergrößerten Gewindeenden 63 der Stangen 61 aufgeschraubt und festgezogen, bis eine vorbestimmte Zusamenpressung der elastomeren Kissen 73 zwischen den Scheiben 69, den Widerlagern 53 und 55 und den flanschartigen Scheiben 67 erreicht ist. Falls es erforderlich ist, kennen zwischen die Kissen 73 und Flansche 6,7 und Scheiben 69 Unterlegscheiben 79 gelegt werden. Die Vopspannung der -elastomeren Kissen 73 erlaubt begrenzte allseitige Schwenkbewegungen der Verbindungslenker 59 in bezug auf die Widerlager 53 und 55, die möglich sein müssen, um die Höhen-und Seitenbewegungen des Fahrzeugkörperunterrahmens U in bezug auf den Querträger 41 zu ermöglichen. Die im Durchmesser verjüngte Ausbildung der Zwischenteile der Stange 61 und die Verwendung rohrförmiger Fortsätze 71 an den äußeren Scheiben 69 erleichtern gegenüber den früheren Ausführungsformen, bei denen die Stange einen von einem Ende zum anderen Ende einheitlichen Durchmesser besaß und die elastischen Kissen unmittelbar auf den Stangen angeordnet wurden, sehr wesentlich den Zusammenbau, denn es ist möglich, die Stange ohne Kraftaufwand durch die Kissen hindurch einzuführen.
• Die Arbeitsweise des neuen beschriebenen Drehgestelles ist folgendes Wenn das Drehgestell längs einer Schienenstrecke bewegt wird, neigen sich die Seitenrahmen 7 leicht in bezug aufeinander um eine gemeinsame Querachse, die durch die BolzenlUcher 25 in den Widerlagern 17 definiert wird, um Höhenunterschiede der Schienenstrecke auszugleichen. Diese Neigungsbewegungen können auf grund der Kompressibilität der elastomeren Kissen 33 frei ausgeführt werden. Die seitliche Abstandslage der Bolzen 29 hält jedoch dabei die Seitenrahmen stets rechtwinklig zum Querholm und in der Ebene, ohne andererseits die Ausgleichs- oder Kippbewegungen der Seitenrahmen zu behindern. Da die FahPzeugkörperlast auf beiden Seiten durch die Federn 5t, die Enden des Querträgers 41 sowie die Lager 45,47-und-Seitenrahmen 7 auf die Räder übertragen wird, kann der Mittelteil des Querträgers und Querholmes 21 wesentlich leichter als bisher ausgebildet werden; denn er braucht keinerlei vertikale Last zu übertragen. Die nachgiebigen Kissen 49, die zur Aufnahme der Lagerplatten 47 dienen, verbindern eine Beeinträchtigung der Seitenrahmenneigung durch den Querträger und unterbinden auch jede Möglichkeit einer auch nur teilweisen Abhebung der Lager voneinander während der Neigungen der Seitenrahmen. Die Zug- und BrçmskrEfte werden zwischen dem Querträger und dem Fahrzeugkörperunterrahmen U durch die Verbindungslenker 59-übertragen, deren Enden gelenkartig verbunden sind und auf diese Weise den geringen Höhen- und Seitenbewegungen des Unterrahmens auf den Federn 51 folgen können. Die Schwenkung des Drebgestelles wird durch den Gelenkeingriff aes Zylinderzapfens 43 des Querträgers in die Zylinderöffnung 33 des Querholmes sowie die gleitende Abstützung des Querträgers auf den seitlichen Lagerflächen 45 der Seitenrahmen bzw. Lagerplatten 47 ermöglicht.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit einem Paar Achsen, die an ihren Enden mit Schienenrädern ausgerüstet sind, d a'd u r e h g e k e n n s-e i G h n e t, daß ein Paar in gegenseitigem seitlichem Abstand in Fahrtrichtung verlaufender Seitenrahmen (7Y mit ihren Enden auf den Enden der Achsen (1) abgestützt sind und etwa auf der Mitte der Länge waagerecht verlaufende Flanschteile (13,15) aufweisen, denen waagerecht angeordnete Flanschteile (23) an einem Querholm (21) gegenüberliegen, der quer zur Fahrtrichtung verlaufend zwischen den Achsen angeordnet und mittels Bolzen (29) an den Seitenrahmen befestigt' ist, die durch quer zur Fahrtrichtung fluchtende Paare korrespondierender Löcher (25) in den einander gegenüberliegenden Flanschteilen verlaufen, wobei die Bolzen und einander gegenüberliegenden Flanschteile durch elastische Polster (33) voneinander getrennt sind, welche einen unmittelbaren Eontalct der Flanschteile miteinander und mit den. Bolzen verhindern und Längskippbewegungen der Seitenrahmen in bezug aufeinander sowie in bezug auf den Querbolm ausgleichen.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n t e i c h n e t, daß die Polster (33) elastomere Ringe aufweisen, welche die Bolzen (29) umgeben und zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Seitenrahmen- und Querholmflansche (23) angeordnet sind

3. Drehgestell nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elastomeren Ringe (33) in Borm flacher ringförmiger Kissen ausgebildet sind,und daß die Löcher (25) einen wesentlich größeren Durchmesser als die Bolzen (29) aufweisen und'die zwischen Löchern und Bolzen liegenden Ringspalte mit elastomerem Werkstoff ausgefüllt sind.

4. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t, daß die Bolzen (29) zusätzlich von weiteren elastomeren Essen (33) umgeben sind, welche im Bereich der voneinander abgekehrten Oberflächen der Flanschteile (23) des Querholmes (213 bzw. der Seitenrahmen (7) angeordnet sind, und daß die Enden der Bolzen (29) mit Abschlußelementen (35) ausgerüstet sind, welche den abgekebrten Oberflächen der Flanschteile zugewandte Oberflächen aufweisen und auf den zusätzlichen Kissen aufliegen.

.5. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Seitenrahmenflanschteil (13,15) ein fenster im Seitenrahmen (7) bildet, in das der Querholm (21) hineinragt.

6. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die waagerecht verlaufenden Flanschteile (13,15) der Seitenrahmen (7) seitlich nach innen und außen vom jeweiligen Seitenrahmen (7) wegweisende XJiderlager (17) bilden, und daß die in seitlichem Abstand angeordneten Löcher (25) in diesen Widerlagern vorgesehen sind.

7. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf der Lange zwischen den Enden auf den Seitenrahmen (7) ein Querträger (41) abgestützt ist, und daß der Querträger und der Querholm (21) Elemente (39,43) zur Bildung eines zwischen den Seitenrahmen liegenden Gelenkes mit lotrecht verlaufender Gelenkachse aufweisen,

8. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis j, d a d u r c h g e k e n -n z e i o h n e t, daß zwischen dem Querträger (41) und den Seitenrahmen (7) elastisch nachgiebige Lager (49) angeordnet sind.

". Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Querträger (41) an seinen Enden aufrechtstehende Federn (51) zur Nbstützung eines Fahrzeugkörpers (U) aufnimmt und zusätzlich an seinen Enden mit Einrichtungen (59) zur tbertragung von Längskräften vom Querträger (41) auf den abgestützten Fahrzeugkörper (U) ausgerüstet ist.

10. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 biß 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jede der kraftübertragenden Einrichtungen ein quer orientiertes pXattenförmiges Widerlager (53) am Querträger (41) und ein gleichartiges, in Längsrichtung im Abstand angeordnetes weiteres Widerlager (55), das starr mit dem Fahrzeugkörper (U) verbindbar ist, aufweist, wobei die Widerlager normalerweise in Längsrichtung miteinander fluchtende Löcher (57) aufweisen, durch die jeweils eine Stange (61) verlauft, die vergrößerte Gewindeenden (63) aufweist, die jedoch im Durchmesser wesentlich kleiner a s die Löcher in den Widerlagern ausgebildet und außerhalb der Widerlager und eines im Durchmesser kleiner ausgebildeten llittelteiles angeordnet sind, und daß aul den überstehenden Enden Scheiben (69) mit nach innen gerichteten rohrförmigen Fortsätzen (71) , die sich durch die Widerlager (53,55) hindurch erstrecken, elastomere ringförmige Kissen (73), die die Fortsätze auf beiden Seiten und an beiden Widerlagern umgeben,und Distanzhülsen (65) gleitend aufgenommen sind, welche die Stangen (61) auf der Lange zwischen den Widerlagern umgeben und Enden aufweisen, welche gleitend auf den Innenenden der rohrförmigen Fortsätze aufgenommen sind, wobei die Enden der Distanzhülsen scheibenartige Flansche (67) tragen und an den vergrößerten Enden der Stange Befestigungsmittel (77) vorgesehen sind, die in Längsrichtung der Stange in Berührung mit den scheibenartigen Flanschen bewegbar sind,um die elastomeren Kissen zwischen den Scheiben, Widerlagern und Flanschen der Hülse zusammenzudrücken.

11. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t, daß die Längskräfte zwischen dem Fahrzeugkörper (U) und dem Querträger (41) übertragenden Einrichtungen einen Verbindungslenker (59) zwischen parallelen plattenförmigen Elementen (53,55) mit fluchtenden Löchern (57) bilden.

12. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t, daß die rohrförmigen Fortsätze (71) innerhalb der Löcher (57) der plattenförmigen Elemente (53,55) von elastomeren Ringen (73) umgeben sind.

13. Drehgestell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elastomeren Ringe (73) rings der Öffnungen (57) Rippen der ringförmigen Kissen (75) darstellen.