DE1961421A1 - Drehgestell-Lokomotive - Google Patents

Description

Drehgestell-Lokomotive

Die Erfindung bezieht sich auf eine vier-oder sechsachsige Lokomotive, mit »nehraohöigen drehzapfenlösen Drehgestellen, bei denen zur Abstützung des Fahrzeugkastens die mittlere Drehgeatellpartie für andere Bauteile, wie z.B. einen Radsatz mit Antriebsmotor oder Achsgetriebe frei gelassen ist, wobei die Abstützung des Fahrzeugkastens über seitenbewegliche Elemente erfolgt und zur Zugkraftübertragung zwischen Brückenträger und Drehgestell Lonker angeordnet sind.

Bei Drehgestellen ist es oft erforderlich. In der Drehgestellmitte einon Antriebsmotor oder ein Oetriebe derart anzuordnen, daß QQ nicht mehr möglich ist, in diesem Bereich einen Drehzapfen,. zumal in Tiefanlenkung, unterzubringen. Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind schon verschiedene Ausführungen vorgeschlagen worden.

Bekannt sind folgende übertragungamöglichkeiten der Zug- und Bremskräfte, wenn die Drehgestellmitte nicht durch einen Drehzapfen zu erreichen ist:

Außenmittiger Drehzapfen: Dies führt zu unerwünscht großen Aueschlägen eines Drehgestellendes bei Kurvenfahrt·

Zug- oder Druckstangen neben dem Drehgestellt Diese paarweise erforderlichen Stangen müssen über Winkelhabal und einer quer durch das Drehgestell laufenden weiteren Stange verbunden werden. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig und die Winkelhebellagerung am Drehgestellrahmen bereitet erhebliche Schwierigkeiten.

Es sind auch Anschläge zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugrahmen in Fahrzeuglängsrichtung bekannt. Mit zunehmendem Abstand des Anschlages vom Drehgestelldrehpunkt wächst das bei Einfahrt in Kurven unter Zugkraft von den SpurfUhrungokräften der führenden Achsen zu überwindende Reibmoment.Diese· Reibmoment sollte auf Jeden Fall so klein wie möglich gehalten werden,da Jede Erhöhungaer SpurfUhrungskräfte eine Erhöhung des Verschleißes von Spurkranz und Schiene sowie eine Verminderung der Entgleisungesicherheit mit sich bringt.

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Schließlich sind bekannt Zugstangen in Lokomotivmitte zwischen dem Drehgestell und dem Pahrzeugkasten. Je waiter sich auf Grund dor räumlichen Vorhältnisse der Kraftangriffspunkt der Zugstangen von dem Drshgestelldrehpunkt entfernt und ja kürzer die Zugstangen worden, um so größer wird da3 auf die X'ührend3n Spurkränze wirkende Moment, das 3ioh durch den Winkel der Zugstange zur Drehgestelllängsachse und dem Ab3tand zwischen Anlenkungspunkt der Zugstange am Drehgestell und dem Drehgestelldrehpunkt ergibt.

Von solchen Zugstangen in der Lokomotivmltta zwischen dem Drehgestell und dem Pahrzaugkasten geht die Erfindung aus.

Ss sind derartige zwei- oder dreiachsige Drehgestelle vorgeschlagen worden, bei denen zur ZugkraftUbertragung zwischen Brückenträger und Drehgestell horizontal liegende, nur auf Zug beanspruchte Lenker in Höhe der Achslager angreifend angeordnet sind,wobei ein Ende jedes Lenkers an der Kopftraverse des Drehgestellrahmens angeleitet 1st. Hierbei sind die an den Kopftraversen des Drohgestellrahmens angreifenden Lenker mit ihren jeweils entgegengesetzten .Snden nach dem Drehgestell zugeführt, wo sio an vom Brückenträger in das Drehgestell hinabragenden Zapfen etwa im Abstand der Drehgestellachsen angeordnet sind.

Bei dieser Anordnung 1st der Brückenträger über Gummi- oder Stahlfedern derart auf dem Rahmen des Drehgestelles abgestützt, dad bei einer horizontalen Bewegung des Brückenträgers gegenüber dem Drehgestell quer zur Längsachse der Lokomotive Rückstellkräfte in den Federn erzeugt werden. Die Führung quer zur Längsachse ist hierdurch gewährleistet. Der Aufwand zur Führung des Drehgestelles in Längsrichtung mit je zwei Längslenkern je Drehgestell, die beide auf Zug beansprucht sind, ist jedoch beträchtlich.Hiarzu kommen noch die Aufwendungen für die Ausbildung der Lenkerköpfe mit Federungen und Schneidenlagerungen zur allseitigen Beweglichkeit .Weiterhin ist das Hineinragen der Zapfen in den Sinbauraum des Drehgestelles etwa im Drehgestellachsabstand voneinander für die Unterbringung von Einbauten hinderlich*

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« eine liehst einfache Führung sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung mit dem geringsten Aufwand an Mitteln unter Verneidung der Nachteile der bekannten Führungen zu schaffen. Außerdem soll die Führung so ausgebildet eain, daß ohne wesentliche Änderung unter Benutzung der vorhandenen Anschlußpunkte statt eines z.B. zweiachsigen Drehgestelles ein dreiachsiges Drehgestell unter den Lokkasten gebaut werden kann; mit anderen Worten, ei soll ein Baukastensystem geschaffen werden» das es gestattet« dafl an denselben Lokkasten wahlweise mindestens zwei zweiachsige oder zwei dreiachsige Drehgestelle angebaut werden können« ohne daß zuvor wesentliche bauliche Änderungen zu treffen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird für jedes Drehgestell die Anordnung nur Je eines Lenkers» der jeweils Bit dem einen Ende an der Endstrebe des Drehgestells und mit dem anderen finde am Lokkasten an-3eschlo3Si»n. ist, vorgeschlagen .

Das wesentliche der Erfindung besteht darin· dal nur eine einzige auf Zug und Druok beanspruchbare Stange je Drehgestell «turn horizontal oder schräg von der Endstrebe der Drehgestelle die Verbindung zum Lokkasten herstellt. NaJgeband 1st» da· die Stangen als Bestandteile der Drehgestelle sich immer an die vorhandenen Anschlufipunkte des Lokkastens befestigen lassen·

Hierbei ist eine ungehinderte Querbewegllohkelt des Lokkastens 'Iber die seitliche Abstützung gegeben, da die Kraftwirkung aus den Widerständen der Anienkpunkts am Lokkasten vernachlässigt v/erden kann.

Ks wird jeweils die an einer Querstrebe eines Drehgestelles gegen Fahrtrichtung angelenkte Stange auf Zug, die an einer Querstrebe des nachlaufenden Drehgestelles in Fahrtrichtung angelenkte Stange f.uf Druck beansprucht. Bei Änderung der Fahrtrichtung bleibt das gleich; die an der Querstrebe des gegen Fahrtrichtung voranlaufen-Drehgestelles angelenkte Stange wird auch hierbei auf Zug,

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die des nachlaufenden Drehgestelles auf Druck beansprucht.

Da es einfach und wenig aufwendig; ist, die Lenker auf Zug und Druck belastbar auszubilden« koramt aan bsi der vorgeschlagenen Ausbildung mit je einer Lenkerstange pro Drehgestell au3.

Der Fachmann mußte auf Orund der bisherigen Erkenntnis bei dieser Anordnung befürehten* da0 die Richtkraft an der vorderen Achs· des nachlaufenden Drehgestelles durch die quer sun Oleie wirkend« Komponente dieser Druckkraft erhöht wird.

Die r3chnerisah«n Untersuchungen und die Versuche zeigen Jedoch, daß durch den Zugkraftanteil der Stangendruckkraft der Reibungsmittelpunkt außerhalb der Qlelsnltte liegt und deonach die Richtkraft an der dritten Achse kleiner wird als bei der 2ugkraftfr<?len Durchfahrt eines Oleisbogens. Die Begründung liegt darin, daß bei Einwirkung einer Zugkraft der Vektor der Reibungskraft zwischen Had und Schiene in d«n wesentlich gruieren Zugkraft« anteil und den kleineren Anteil durch das Quersleiten aufgeteilt wird. Hierbei wird die lugehörige Richtkraft kleiner als bsi zugkraftfreier Bogenfahrt.

Die Anschlußpunkte der Zugkraftanlenkung am Lokkasten und den beiden Drehgestellen werden zweckmäßig mittels Gumalelenente wartungsfrei ausgebildet*

Wesentlich ist, daß durch die Zuordnung der Stange zu-n Drehgestell ein Mittel geschaffen ist, ohne größere Änderungen in einfacher Welse Je nach Verwendungszweck zwei- oder dreiachsig· Drehgestelle unterbauen zu können.

Hierbei bietet die Einfachheit der Ausführung, bestehend aus Drohgestell und der daran angelenkten Stange die verschiedensten Variationenögliohkelten·

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::s können die Drehgestelle mit den daran gelenkig angebrachten auf Zug und Druck belastbaren 3tarigen so mit dem anderen Snde an je oinon Punkt des Brückenträgers golenkig angeschlossen wurden, daß die Stangen alle in Fahrtrichtung liegen, wobei bei dem vorlaufenden Drehgestell sich dann durch die vorn liegende Lenkerutange ein Überhang ergibt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, bei mehreren Drehgestellen die Lenkeratangen so anzuordnen, daß die Anachluflpunkte an Brückenträger zwischen den Drohgestellen liegen, wobei die gelonkigen Enden der Stangen entweder zu einem gemeinsamen Zapfen ula gemeinsamen AnachluSpunkt am Brückenträger angeschlossen v/o r do η können oder aber Jeweils an voneinander in einem Abstand ongaordneto besondere AnschluBpunkte angelenkt werden.

Hierdurch wird oincial ein;? größere- Variationsmöglichkeit erzielt, zum anderen wird gerade durch die Anordnung der Ansohluflpunkte in Raum zwlcchen den Drehgestellen ein Überhang des Lokkastens vermieden und dadurch eine kurze Bauweise erreicht·

Die Stangen können Ja nach den konstruktiven Erfordernissen an Drehgestell in Tiefanlenkung und am Zapfen bzw. den Zapfen des Lokkastenfi in Hochanlenkuns angebracht werden oder umgekehrt, w^nn basondero Einbauten am Lokkaoton der Bewegung horizontal angeordneter Stangen im Wege stehen sollten.

Schließlich lassen die Stangen sich Ubcrkreuzend und durchgesteckt anordnen, wodurch ein noch kürzerer Einbauraum zwischen den Drehgestellen erzielt; wird.

In ύαη Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Einbaubeispieles dargestellt.

Pig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Drehgeste11-Lokomotive mit zwei zweiachsigen Drehgestellen und Anlenkung der inneren Drehgestellquerstreben mittels Stangen an

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zwei Zapfen* die mit dent Lokkasten verbunden sind.

Pig. 2 zeigt in einem grö3eron Maßstab die Anlenkung d«r inneren Quvrstrebe eines Drehgestelles mittels Lenkerstango an einsn Zapfen des Lo*caufbauea.

Fig. 2 zeigt eine wartungsfreie Verbindung der Lonkerstangs mit einen Zapfen an der inneren Querstrebe des Drehgestelles bzw. mit einem Zapfen« dessen obere Plattform über einen Bock an dem Brückenträger befestigt ist·

Flg. 4 zeigt eine andere AusfUhrungsart der wartungsfreien Verbindung an den Enden der Lenkerstange mittels Ouenl» kugelgelenk. Dabei werden die Stangenköpfe mit dem Drehgestellrahmen bzw. dem Brückenträger verschraubt.

Pig. 5 zeigt 3chematlsch die Stellung zweier dreiachsiger Drehgestelle im 8o m 01ei3bogen.

Hierin bedeuten D »(9600) Abctand der Drehgestells!tten, 2\'ψ_η « O°) - Drehgestellansohlag gegenüber BrUokenlänssmitte beim vorlaufenden Drehgestell

2Sf ψ2 - (4°) - Drehgestellauaschlag gegenüber BrUckanlängsniifcte beim nachlaufenden Drehgestell

2^ψή » (4°) - Stangenausschlag gegenüber Brückenlängamitte beim vorlaufenden Drehgestell

Ψζ " ί5°) » Stangenausachlag gegenüber Brückenbeim nachlaufenden Drehgestell (7°) » otitngenausschlag gegenüber der Dreh-

beim /orlaufenden Drehgestell

4X₂ « (9°) - 3tan£»:enausschlag. gegenüber der Drehgestr}llän^smitte beim nachlaufenden Drehgestell a * (2oo) « Abstand des Zapfena von Pahrzeugmitte b β Abstand de3 inneren Zapfens von der Drahgestal]mitte

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1 « (tio5o) =« Stangenlange a =» halbe Spurweit=.

Zur Verdeutlichung dar Unterschiede bei dieser Stellung sind die Winkelerada und AbstUndo in Zahlen in Klammern angegeben.

In Fig. 1 ist der Lokomotivaufbau auf dem Brückenträger 1 nicht dargestellt. Dor Brückenträger 1 stützt sich über Flexicollfedei« 2 auf die Rahmen 4 der Drohgoßtelle } ab. An den inneren Querstreben 3 der Drehgestellrahmen 4 3iiid Zapfen 6, 6 ' angebracht, die vcn wartungsfreien Guranii- oder Kunststoff lagern 7, 7 ^f an C>ni 3ndan der Lenkar.»tangen 8 umfaßt werden.

Die Zapfen 6,6 ' sind an den inneren £uar3treban 5 der Drehgestelle jj angebracht. Das andere Enda der Lenkerstangen 8 1st jeweils cn einen Zapfen 9 bzw. 9 * angalenkt. Diese Zapfen 9»9 * werden ebenfalls von wartungsfreien Guramigelenken 7· 7 ^f de* ötaogen δ umfaßt. Die Zapfen stehen mit ihrer Plattform'Über ·1-non Book 1o mit dem Brückenträger 1 In Verbindung·

Die Anlenkung der Drehgestelle mittels der Lenkerstangen 8 let auch theoretisch in einem einzigen Punkt» also an einem gemeinsamen Zapfen in der Mitte des Brückenträgers möglich. Das Ausführungsbeispiel mit zwei Anlenkpunkten erlaubt Jedoch eine konstruktiv einfachere Ausbildung und billigere Herstellung der Lenkerstangen, Lager und Zapfen, ohne daB die Abweichung in der Kinematik sich störend auswirken würde.

Ebenfalls ist os müglloh, dia Lenkerstange für das nachlaufende Drehgestell versohledan lang zu inaohan, um einen etwas günstigeren Kräfteverlauf zu erhalten, wenn die Fahrtrichtung des nachlaufenden Drehgestelles immer beibehalten wird. Bei Einsatz der lokomotive für wechselnde Fahrtrichtung ist die Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel mit zwei gleichlangen, auf Zug und Druck beanspruchbaren Lenkerstangen, angelenkt an Je einen getrennten Zapfen des Brückenträgers die günstigste und an Einfachheit* nicht zu überbieten.

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Die Verbindung des Drehgestelles zum Lokkasten wird allein durch nur je eine auf Zug und Druck beanspruchbare Stange gewährleistet. Hierbei kann diese Stange waagerecht oder auch schräg in Tiefanlenkung angeordnet sein.

Als besonders vorteilhaft wirkt sich bei dieser Stangenanlenkung die Abstützung des Lokkastens über Brückenfedern mit Plexlcoilwirkung aus, da hierdurch eine ungehinderte Querbeweglichkeit des Lokkaetens infolge der Plexicoilwirkung der Brückenfedern gegeben ist.

Die Kraftwirkung aus den Querkomponenten der beiden Anlenkpunkte am Lokkasten kann hierbei vernachlässigt werden.

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Claims (6)

HH3IN3TAHL H3NSCH3L Kassel, den 4.Dez. Aktiengesellschaft GSIP/Rx-Eb PK 2515 - 9 - Patentansprüche

1.) Lokomotive mit mindestens zwei drehzapfenlösen mehrachsigen Drehgestellen, bei denen die Abstützung des Fahrzeugkastens über Elemente erfolgt, die eine Seltenverschiebbarkeit des Lokkastens gegenüber dem Drehgestell zulassen und bei der . zur Zuskraftübertragung zwischen Brückenträger und Drehgestell Lenker angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Drehgestell (3) nur eine auf Zug und Druck beanspruchbare Lenker3tange (8) zugeordnet ist, die mit ihrem Lenkerkopf (7,7 *) einmal in der Ebene einer Drehgestellquerstrebe ( 5>β,6 ') und zum anderen am Brückenträger ( 1* 9» 1o) gelenkig gelagert ist.

2. Lokomotive mit mindestens zwei drehzapfenlösen mehrachsigen Drehgestellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die zum Drehgestell (3) gehörenden und an einer Endquerstrebe (5) gelenkig angeordneten Lenkerstangen (8) in dem Bauraum zwischen den Drehgestellen am Brückenträger angelenkt sind.

}. Lokomotive nach Anspruch 1 und Z, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Lenkers tarigen (8) an einem gemeinsamen Punkt angelenkt sind.

4. Lokomotive nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerstengen (B) in dem Bauraum zwischen den Drehgestellen (j5) Je an einem besonderen im Abstand 2 a voneinander angeordneten Punkt (1o,9) angelenkt sind.

5» Lokomotive mit mindestens zwei mehrachsigen drehzapfenlösen Drehgestellen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerstangen (b) am Anlenkpunkt bzw. an den Anlenkpunkten am Brückenträger und an den Drehgestellen im wesentlichen die gleiche Höhenlage aufweisen.

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6. Lokomotive mit mindestens zwei mohrachsigen drehzapfenlosen Drehgestellen nach Anspruch 1 Ms 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte am Brückenträger und an den Drehgestellen in einer unterschiedlichen Höhenlage angeordnet sind.

Lokomotive mit mindestens zwei mehrachsigen drehzapfenlosen Drehgestellen nach Anspruch 1 und 2 sowie 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker3tangen durcheinandergesteckt angeordnet sind.

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