DE2042458A1

DE2042458A1 - Drehgestell, insbesondere Dreh gestell fur schnellfahende Schienen fahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen

Info

Publication number: DE2042458A1
Application number: DE19702042458
Authority: DE
Inventors: Hans 3581 Rhunda Wollmert Horst 3511 Landwehr Wittich Reiner Wolff Michael Dipl Ing 3500 Kassel P Dieling
Original assignee: Wegmann and Co GmbH
Current assignee: Wegmann and Co GmbH
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1972-03-02
Also published as: FR2106088A5; GB1368253A; DE2042458B2; DE2042458C3; SE367589B; YU35536B; YU210771A

Description

Firma Wegmann & Go., 35 Kassel, Wolfhager Str. 77-79

Drehgestell, insbesondere Drehgestell für schnellfahrende Schienenfahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere ein Drehgestell für schnellfahrende Schienenfahrzeuge, bei dem die Radsätze mit einem Verschleißprofil versehen sind. Unter einem Verschleißprofil wird bei einem Radsatz für Schienenfahrzeuge ein Profil verstanden, das von Anfang an dem Profil nahekommt, das sich äonst erst im Laufe der Benutzung des Radsatzes durch Verschleiß an den Laufflächen und an den Radkränzen einstellt. Derartige Verschleißprofile werden beispielsweise zur Zeit von der Deutschen Bundesbahn bei bestimmten Fahrzeugen für die Radsätze neuer Drehgestelle vorgeschrieben.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung bestand darin ein Drehgestell zu schaffen, das mit diesem vorgeschriebenen Verschleißprofil an den Radsätzen ausgerüstet ist und mit dem hohe Geiichwlriiligkö Lton, beispielsweise 200 km/h und mehr erreicht werden könnuri, ohne daß die Radsätze ein instabiles Lauf vorhalten zeigen.

2090 10/0853

Bs ist bekannt, daß die Laufeigenschaften von Schienenfahrzeugen dadurch beeinträchtigt werden, daß bei den Drehgestellen ein sogenannter Wellenlauf eintreten kann, wobei das Drehgestell bedingt durch die Pendelbewegungen des Radsatzes kleine Drehungen um seine senkrechte Achse ausführt. Dieser Wellenlauf kann insbesondere bei den angestrebten hohen !Fahrgeschwindigkeiten sehr störend sein, weil die dabei auftretenden Querbeschleunigungen mit zunehmender Geschwindigkeit ansteigen und schließlich solche Werte erreichen können, daß akute Entgleisungsgefahr besteht.

^ Gemäß älteren Vorschlägen sollten diese Störungen dadurch verminderfc werden, daß zwischen den Rollenachslagergehäusen und dem Drehgestellrahmen bzw. den Führungsorganen federnde Achslagerführungen angeordnet werden» Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese federnden Achslagerführungen allein nicht ausreichend sind, um die gewünschte Stabilität des LaufVerhaltens zu erreichen.

Es sind weiterhin Drehgestelle bekannt, bei denen das Ausdrehen des Drehgestelles unter dem Wagenkasten nur unter Überwindung einer Hemmung, beispielsweise durch einen Reibungswiderstand, stattfinden kann. Es hat sich aber gezeigt, daß bei diesen Drehgestellen immer mindestens einer der insgesamt drei zwischen Drehgestell und Wagenkasten bestehenden Freiheitsgrade in verti-P kaier und horizontaler Richtung stark behindert ist, und der Wagenkasten nicht mehr frei ausschwingen kann, was insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten wieder nachteilige Folgen für das Laufverhalten hat.

Die der vorliegenden Erfindung au Grunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Drehgestell au schaffen, bei dem bei Geradeausfahrt das Auodrelu-m des Drehgoatellrahaiens unter dem Wagenkasten stark behindert ist, ohna daß irgendeiner der Freiheitsgrade zwischen .ürjruitiüCell und Wa^onkaaton baeinträchtigt wird, und bei dem beim

209810/0853

Einfahren in eine Kurve diese Behinderung des Ausdrehens vermindert oder aufgehoben wird. Dabei soll die das Ausdrehen des Drehgestelles bei Geradeausfahrt behindernde Kraft so beschaffen sein, daß keine Schwingungen auftreten können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene des Drehgestelles jeweils ein in Längsrichtung verlaufendes IHihrungsge stange angeordnet ist, wobei jedes der beiden Iführungs ge stange aus mindestens zwei über ein Kugelgelenk miteinander verbundenen Stangen besteht, und eines seiner Enden mit dem entsprechenden | Ende des anderen IHihrungsge stange s durch eine am Wagenkasten oder am Drehgestell gelagerte Welle verbunden ist, während das andere Ende jeweils über ein Kugelgelenk mit dem Drehgestell bzw. dem Wagenkasten verbunden ist, und daß die aus den beiden Führu^- gestängen und der Welle bestehende Anlenkung an mindestens einer Stelle unterbrochen ist, und die unterbrechungsstelle durch eine nichtelastische, kraft- bzw. drehmomentabhängige Kupplung überbrückt ist.

Durch die IHihrungsgestänge wird die Drehbewegung zwischen Wagenkasten und Drehgestell verhindert, wobei durch die besondere Ausbildung des Führungsgestänges dafür gesorgt ist, daß die Bewe- g gungen in horizontaler und vertikaler Richtung nicht behindert werden. Das Ausdrehen des Drehgestelles unter dem Wagenkasten beim Enfahren in die Kurve wird durch die kraft- bzw. drehmomentabhängige Kupplung ermöglicht, wobei "kraft- bzw. drehmomentabhängig'¹ im Sinne der Erfindung bedeuten soll, daß die Kupplung beim Erreichen einer bestimmten Kraft bzw. eines bestimmten ,

■ ' ι

Drehmomentes gelöst wird. Es soll sich um eine nichtelastische Kupplung handeln, damit im eingekuppelten Zustand, d.h. bei Geradeausfahrt, keine Schwingungen auftreten können.

- 4 -20 9 810/0863

-A-

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist eine Stange jedes der beiden Führungsgestange in in ihrer Längsrichtung gegeneinander verschiebbare Teile unterteilt, die über eine kraftabhängige Kupplung miteinander verbunden sind. Als Kupplung können.dabei Hydraulikdämpfer oder durch Federkraft vorgespannte Reibungsdämpfer dienen. Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist die Welle unterbrochen, und die beiden Enden der Teilwellen sind durch eine drehmomentabhängige Kupplung verbundene Hierbei kann die drehmomentabhängige Kupplung eine federbelastete Rastkupplung oder eine federbelastete Reibungskupplung sein.

Bei den beiden obengenannten Ausführungsformen wird das Ausdrehen des Drehgestelles beim Einfahren in die Kurve daduroh ermöglicht, daß durch die Zwangsführung des Drehgestelles in der Kurve die auftretenden Drehmomente und dabei die an den Kupplungen auftretenden Kräfte so groß werden, daß sich die Kupplung löst und dadurch die beiden Führungsgestänge entkoppelt werden. Erst bei entkoppelten Führungsgestängen ist ein Ausdrehen des Drehgestelles · unter dem Wagenkasten möglich.

Es hat sich nun als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die verwendete Kupplung eine Lamellenkupplung ist, deren Kupplungsdruok in Abhängigkeit vom Winkel zwischen dem Drehgestell und dem Wa<pikasten variabel ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Widerlager der die Lamellen belastenden Feder "verschiebbar angeordnet ist und mit einem Druckstück fest verbunden ist, das eine gegen die Ebene des Widerlagers geneigte oder gekrümmte Führungsfläche aufweist, auf der mindestens eine mit einem der beiden Lamellenträger verbundene Rolle aufsitzt, die sich beim Verdrehen der beiden Lamellenträger gegeneinander auf der Führungsfläche fortbewegt, so daß eine durch den Federdruck bewirkte Verschiebung des Widerlagers erfolgt. Hierdurch werden die Kupplungslamellen entlastet, und die Kupplung löst sich.

209810/08B3 - 5 -

Es hat sich insbesondere bei drehzapfenlosen, verwindungsweichen Drehgestellen weiterhin als zweckmäßig erwiesen, wenn die Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten über eine in der Längsmittelebene angeordnete Anlenkstange erfolgt, deren eines Ende gelenkig mit dem Wagenkasten und deren anderes Ende über eine Federung mit der Drehgestellmitte verbunden ist.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform eines insbesondere drehzapfenlosen, verwindungsweichen Drehgestelles ist zur Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten an jeder der beiden Teilwellen ein Hebel angeordnet, der über eine a Verbindungsstange mit dem einen Ende einer um ihre senkrechte Mittelachse schwenkbaren Anlenkbrücke verbunden ist, die sich in ihrem Mittelteil über Federn am Wagenkasten bzw. am Drehgestell abstützt.

Schließlich kann die Übertragung der Längskräfte zwisohen Drehgestell und Wagenkasten auch dadurch erfolgen, daß beide Enden jedes Führungsgestänges über eine Welle miteinander verbunden sind, und an der ungeteilten Welle ein Hebel angeordnet ist, dessen freies Ende über Federn mit dem Drehgestell bzw. dem Wagenkasten verbunden ist.

Bei den verwindungsweiohen Ausführungsformen des neuen Drehge- ä steiles, insbesondere wenn es sich um Drehgestelle ohne Drehzapfen handelt, hat es sich als besonders vorteilhaft für die Laufeijigenschaften des Drehgestelles erwiesen, wenn zwischen dem Drehgestell und den Eollenachsiagergehäusen federnde Achsführun^pa angeordnet sind, deren Federelemente zwisohen Widerlagern angeordnete, gummielastische Schichten aufweisen, wobei jedes Widerlager zwei dachförmig gegeneinander geneigte Stützflächen aufweist, deren Firstlinie horizontal verläuft. Dabei kann die Firstlinie in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen, oder mit der Fahrzeuglängsrichtung einen spitzen Winkel bilden. Weiterhin können jedem

209810/0853 " ^b ~

Rollenachslagergehäuse zwei Federelemente zugeordnet sein, die so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie ihrer Mittelpunkte mindestens angenähert die Radachse schneidet. Ein besonders stabiler Lauf der Radsätze wird hierbei dadurch erreicht, daß die Federung der Achsführung insgesamt hart, und in Fahrzeuglängsrichtung weicher ist als in Fahrzeugquerrichtung, und zwar gerade so weich, daß sich die Achsen beim Einfahren in eine Kurve mit einem Radius von 180 bis 250 m noch annähernd radial einstellen. Auf diese Weise wird der Verschleiß der Radsätze erheblich herabgesetzt und die Entgleisungsgefahr verringert.

Im Folgenden werden an Hand der beigefügten Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert.

Figur 1 zeigt in zum Teil geschnitten dargestellter Seitenansicht ein Drehgestell gemäß der Erfindung.

Figur 2 zeigt in analoger Seitenansicht eine andere Ausführungsform des Drehgestelles nach Figur 1.

Figur 3 ist eine Aufsicht auf das Drehgestell gemäß den Figuren und 2.

Figur 4 zeigt in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestelles.

Figur b ist eine Aufsicht auf das Drehgestell gemäß Figur 4·. Figur b zeigt in Seitenansicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestelles.

Figur 7 ist eine Aufsicht auf das Drehgestell gemäß Figur b. Figur 8 zeigt in Seitenansicht eine letzte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestelles.

Figur 9 ist eine Aufsicht auf das Drehgestell gemäß Figur ö. Figur 10 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie X-X in Figur 9.

Figur 11 ist ein Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Figur 9. Figur 12 ist ein Teil3chnitt nach der Linie XII-XII in Figur 8.

209810/0853 " ⁷ "

Bei den in den Figuren 1 bis 12 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drehgestelles handelt es sich um drehzapf enlose, verwindungsweiche Drehgestelle. Unter einem verwindungsweichen Drehgestell wird bei Schienenfahrzeugen im allgemeinen ein Drehgestell verstanden, bei dem das Verhältnis von Verwindung zu Kraft so groß ist, daß ohne Einschaltung von Federn zwischen dem Dringestellrahmen und dem Radsatz die Raddruckdifferenzen innerhalb gewisser Grenzen bleiben, d.h. gleich oder kleiner sind als die Raddruckdifferenzen bei den üblicnen verwindungsharten Drehgestellen mit Achsfedern. Selbstverständlich können auch Drehgestelle anderer Bauart in der erfindungsgemäßen ι Weise ausgebildet werden·

Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 3 stützt sich der nur angedeutete Wagenkasten 3 in nicht eigens dargestellter Weise über Federn, beispielsweise Gasfedern, auf dem Drehgestellrahmen 1 ab. Am Drehgestellrahmen 1 sind die Radsätze 2 angeordnet. Um das Ausdrehen des Dr^ggesteiles 1 unter dem Wagenkasten 3 bei Geradeausfahrt zu verhindern, ist zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene L jeweils ein Führungsgestänge vorgesehen. Jedes dieser beiden Führungsgestänge besteht aus einer Hauptstange 4ab, die mit dem Drehgestellrahmen 1 über Kugelgelenke 9ab verbunden ist. Die Hauptetange 4ab ist weiterhin über ä ein Dämpfungselement llab bzw. 12ab, eine Zwischenstange lOab ein Kugelgelenk 6ab und eine weitere Stange 5ab mit einer drehbaren, am Wagenkasten 3 in Lagern 8 gelagerten Welle 7 verbunden. Die Dämpfungselemente llab bzw. 12ab sind so ausgebildet, daß sie eindVerschiebung der Stangen 4ab und lOab gegeneinander in ihrer Längsrichtung zulassen, wobei dieser Bewegung eine Dämpfungskraft entgegenwirkt. Bei der Ausführungsform nach Figur 1 dient als Dämpfungselement ein Hydraulikdämpfer llab, während bei der Ausführungsform nach Figur 2 das Dämpfungselement ein Reibungsdäm- j pfer 12ab ist. Jeder der beiden Reibungsdämpfer besitzt Reibungs-

209810/0853

stücke 15, die durch konische Druckstücke 14, die unter der Kraft einer Feder 13 stehen, an die Innenwand des Zylinders 12 angedrückt werden. Die Dämpfungselemente Hab bzw. 12ab bilden kraftabhängige Kupplungen, die, wenn die Kräfte groß genug werden, die auf beiden Seiten der Längsmittelebene L angeordneten Führungsgestänge entkoppeln. Die Dämpfungselemente können so eingestellt werden, daß bei GeraJeausfahrt die auftretenden Kräfte nicht ausreichen, um eine Verschiebung der Stangen 4ab und lOab gegeneinander zuzulassen. In diesem Fall ist das Drehgestell durch die aus den beiden Führung s ge stangen· 4-ab, lOab, 5ab und der Welle 7 bestehende Anlenkung unverdrehbar unter dem Wagenkasten festgehalten. Andererseits sind Bewegungen zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell in den beiden horizontalen Hauptrichtungen und der vertikalen Richtung unbehindert möglich, wobei die Bewegungen in vertikaler Richtung und in Wagenlängsrichtung dadurch ermöglicht werden, daß die Führungsgestänge aus je zwei gelenkig miteinander verbundenen Stangen 5ab und lOab bestehen, und die Bewegungen in Wagenquerrichtung durch die Kugelgelenke 6ab und 9ab aufgenommen werden. Beim Einfahren in eine Kurve werden die an den Dämpfungs-' elementen Hab bzw. 12ab auftretenden Kräfte so groß, daß die Verschiebung zwischen den Stangen 4ab und loab in Längsrichtung möglich ist. In diesem Fall kann das Drehgestell unter dem Wagenkasten ausdrehen. Die Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten erfolgt bei diesem Drehgestell über eine Mittelanlenkstange 17, die einerseits über ein Gelenk 16 mit dem Wagenkasten 3 und andererseits über vorgespannte Federn 18 mit der Mitte des Drehgestellrahmen 1 verbunden ist. Bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Drehgestellen ist der Erfindungsgedanke in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise verwirklicht, die es gestattet, auch nachträglich ein bekanntes Drehgestell so umzubauen, daß es zu einem Drehgestell gemäß der vorliegenden Erfindung wird.

- 9 _ 209810/0853

Bei dem in den Piguren 4 und 5 dargestellten drehzapfenloaen Drehgestell stützt sich der Wagenkasten 23 über wiederum nicht eigens dargestellte Federn auf dem Drehgestellrahmen 21 ab. Am Drehgeatellrahmen 21 sind die Radsätze 22 angeordnet. Zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene L ist jeweils ein lUhzunspgestänge vorgesehen, das eine Hauptstange 24ab und eine weitere Stange 25ab aufweist, die über ein Kugelgelenk 26ab miteinander verbunden sind. Die Stangen 24ab sind über Kugelgelenke 29ab mit dem Wagenkasten 23 verbunden, während die Stange 25a über eine geteilte, am Drehgestellrahmen 21 gelagerte Welle 27r&b mit der Stange 25b verbunden ist. Die Teilwelle 27a ist mit der Teilwelle 27b über eine Lamellenkupplung 32 verbunden. Die Lamellenkupplung 32 kann so ausgebildet sein, daß beim Auftreten eines heisren Drehmomentes zwischen den beiden Teilwellen 27a und 27b eine Verdrehung dieser beiden Teilwellen gegen die Eeibungskraft der Lamellenkupplung möglich ist, wobei diese Kraft beispielsweise duroh die Vorspannung einer Jeder einstellbar sein kann. Die Lamellenkupplung 32 kann aber auch, wie weiter unten an einem anderen Ausführungsbeispiel dargestellt, so ausgebildet sein, daß der Kupplungedruck in Abhängigkeit vom Winkel zwischen dem Drehgestell 21 und dem Wagenkasten 23 variabel ist und beim Ausdrehen des Drehgestelles, d.h. beim Verdrehen der beiden Teilwellen 27a und 27b gegeneinander, sehr rasoh abnimmt, so daß von j einem bestimmten Ausdx&winkel an das Drehgestell unbehindert ausf drehen kann. Bei Geradeausfahrt wird duroh das Pührungsgestange 24ab, 25ab in Verbindung mit der Welle 27ab, die bei eingerasteter Kupplung 32 als nahezu starre Welle angesehen werden kann, ein Ausdrehen des Drehgestelles unter dem Wagenkasten verhindert. Andererseits sind, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, die Bewegungen des Wagenkastens in vertikaler sowie in Wagenlänga- und Wagenquerriohtung gegenüber dem Drehgestell nioht behindert.

Die Übertragung der Längskräfte zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkasten erfolgt auoh bei dieser Ausführungsform über eine in

209810/0863

- 10 -

- ίο -

der Längsmittelebene L angeordnete Anlenkstange 37, die über ein Gelenk 36 mit dem Wagenkasten 23 und über vorgespannte Gummifedern 38 mit dem Drehgestellrahmen 21 verbunden ist.

Bei dem in den Figuren 6 und 7 dargestellten Drehgestell stützt eich der Wagenkasten 43» wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, über nioht eigens dargestellte Federn auf dem Drehgestellrahmen 41, an dem auch die Radsätze 42 angeordnet .Bind, ab. Das zu beiden Seiten der Längsmittelebene L angeordnete Führungsgestänge besitzt eine Hauptstange 44ab, die über ein Kugelgelenk 46ab mit einer ersten Nebenstange 45ab, und über ein Kugelgelenk 49ab mit einer zweiten Nebenstange 50ab verbunden 1st, Die Stange 50a ist über eine am Drehgestellrahmen 41 gelagerte Welle 57 mit der Stange 50b verbunden, während die Stange 45a über eine geteilte, am Wagenkasten 43 in Lagern 48ab gelagerte. Welle 47ab mit der Stange 45b verbunden ist. Die Teilwelle 47a ist mit der Teilwelle 47b über eine Lamellenkupplung 52 verbunden^ die in ähnlicher Weise ausgebildet sein kann, wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 und bei der, wie ebenfalls später beschrieben wird, der Kupplungsdruok in Abhängigkeit von der Winkelstellung zwischen Drehgestell und Wagenkasten veränderbar sein kann» Bei Gerad3ausfahrt wird das Ausdrehen des Drehgestellrahmens 41 unter dem Wagenkasten 42 durch die Führungsge-

45ab, ι

stange 44ab,/5Oab in Verbindung mit den beiden Wellen 57 und 47ab,| die bei eingerasteter Kupplung 52 beide als praktisch starr angesehen werden können, verhindert. Die Bewegung des Wagenkastens 43 in vertikaler sowie in Wagenlängs- und Wagenquerriohtung sind dagegen nioht behindert· Beim Einfahren in eine Kurve wird infolge der auftretenden höheren Drehmomente die Kupplung 52 gelöst und die Teilwellen 47a und 47b sind gegeneinander verdrehbar, wodurch das Auedrehen des Drehgestelles unter dem Wagenkasten ermöglioht wird.

Die Übertragung der Längekräfte zwischen dem Drehgestellrahmen 41! und dem Wagenkaaten 43 erfolgt bei dieser Ausführungsform über

^; 209810/0853 _ n .

- li -

Führung s ge stange 4 4 ab., 45ab, 5Oab. Zu diesem Zweck ist mit der Welle 57 ein auf der Längsinittelebene L angeordneter Mittenhebel 56 fest verbunden, dessen freies Ende über Federn 55 mit am Drehgestellrahmen 41 angeordneten Widerlagern 54 verbunden ist.

Bei der in den Figuren 8 bis 12 dargestellten Ausführungsform, bei der es sich ebenfalls um ein verwindungaweiches, drehzapfenloses Drehgestell handelt, stützt sich der Wagenkasten 63 über Gasfederbälge 84 auf dem Drehgestellrahmen 61 ab. Die Radsätze sind über Rollenachslager 89 am Drehgestell 61 angeordnet. Ähnlich wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, ist zu j beiden Seiten der Längsmittelebene L je ein Führungsgestänge an- ■ geordnet, das in diesem Falle eine Stange 64ab aufweist, die über ein Kugelgelenk 66ab mit einer weiteren Stange 65ab verbunden ist. Die Stange 64ab ist über ein Kugelgelenk 69ab mit dem Drehgestellrahmen 61 verbunden, während die Stange 65a über die unterteilte Welle 67ab, die mittels der Lager 68ab am Wagenkasten 63 angeordnet ist, mit der Stange 65b verbunden ist. Die beiden Teilwellen 67a und 67b sind über die Lamellenkupplung 72 miteinander verbunden. Die Kupplung 72 ist bei Geradeausstellung des Drehgestelles eingerastet, so daß, wie bei den früher beschriebenen Ausführungsformen, ein Ausdrehen des Drehgestelles gegenüber dem Wagenkasten bei Geradeausfahrt nicht möglich ist. Andererseits sind die anderen Freiheitsgrade des Wagenkastens ge- f genüber dem Drehgestell ebenfalls wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen nicht behindert. Die in Figur 10 näher dargestellte Lamellenkupplung ist eine Kupplung, deren Kupplungsdruck in Abhängigkeit vom Winkel zwischen Drehgestell und Wagenkasten variabel ist. Die Kupplung weist einen als Zylinder ausgebildeten Lamellenträger 71 auf, an dem Lamellen 76a angeordnet sind, sowie einen weiteren Lamellenträger 70, an dem die Gegenlamellen 76b angeordnet sind. Die Lamellen 76ab werden durch den Druck einer Feder 73 belastet. Das Widerlager 74 der die Lamellen 76ab belastenden Feder 73 ist unverdrehbar, aber mittels

2 0 9810/0853

- 12 -

axialer Führungen 85 verschiebbar angeordnet und mit einem exzentrisch angeordneten Druckstiick 75 fest verbunden, das an seiner Außenseite eine gegen die Ebene des Widerlagers 74 gekrümmte Führungsfläche 75a aufweist. Auf dieser Führungsfläche 75a sitzt eine mit dem Lamellenträger 71 fest verbundene Rolle auf, die sich beim Verdrehen der beiden Lamellenträger 71 und 70 gegeneinander so auf der Führungsfläche 75a fortbewegt, daS das Widerlager 74 durch den Druck der Feder 75 von dem Lamellenpaket 76ab fortbewegt wird, wodurch sich der Federdruck auf die Lamellen TBab und damit der Kupplungsdruck verringert, und die Kupplung schließlich gelöst wird. Die genaue Wirkungsweise dieser Kupplung, d.h. der Zusammenhang zwischen der die Drehung hemmenden Gegenkraft und dem wirkenden Drehmoment und dem Ausdrehwinkel ist weitgehend bestimmt durch die besondere Form der Füfarungefläche 75a. Bs läßt sich durch entsprechende Ausbildung dieser Führungsfläche 75a insbesondere eine gekrümmte Kennlinie erreichen, gemäß der die zunächst der Ausdrefabrewegung entgegenwirkenden Kräfte sehr hoch sind, diese Gegenkräfte aber bei Erreichen eines bestimmten Drehmomentes und eines bestimmten Ausdrebwinkele eefcr * rasch abnehmen· Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Ausbildung des neuen Drehgestelles erreicht, bei äem bei Seradeausfahrt das Drehgestell sehr fest eingerastet eein kaxrn und keine Pendelbewegungen mehr ausführen kann, während das Bänfafaren i*. einen Gleisbogen ohne nennenswerte Behinderung vor sieh gehen. kann.

Die Übertragung der Längskräfte zwischen üem Drehgestell und des Wagenkasten erfolgt auch bei dieser Ausführtuigsfarm über das Führungsgestänge 64ab_r 65&b, Zu dieses 2week ist an Jeder der ' beiden feilwellen 67a, 67b ein Hebel 78a bsw« 73b angeordnet, ü©4-bei der Hebel 78a über eine Verbinaungeeftartge 79a und ein !»geige lenk 81 a mit dem einen Ende und übt Hebel 78b über eine Verbindungsstange 79b und ein. Kugelgelenk 81b Bit eiern anderen Ende einer um ihre senkrechte Mittelachse schwenkbaren Aglenkfarücke 8£ verbunden ist, die sich mit ihrem Mittelteil über Federn 82 am

2Ö981Ö/Ö8S3 -13-

Wagenkasten 63 abstützt. Diese besondere Ausbildung der Anlenkung hat zur Folge, daß der Angriffspunkt am Wagenkasten auf der Längamittelebene L liegt, und die Anlenkung unabhängig von der Stellung des Drehgestelles unter dem Wagenkasten bzw. von der lage der gegeneinander verdrehbaren Teilwellen 67a, 67b ist.

Es hat sich nun zur weiteren Verbesserung der Laufeigenschaften der verwindungsweichen Drehgestelle als zweckmäßig erwiesen, wenn zwischen dem Drehgestellrahmen 61 und den Rollenaehslagerge*- hausen 89 federnde Achsführungen angeordnet sind. Diese federnden J Achsführungen sind den Figuren 11 und 12 zu entnehmen. Jedem Rollenachslagergehäuse 89 sind zwei Feder elemente 90, 91 zugeord-* net, die etwa in Höhe der Radachse, jeweils vor und hinter der Achse angeordnet sind. Jedes der Federelemente 90 und 91 weist zwisohen je zwei Widerlagern 92, 93 angeordnete, gummielastische Schichten 94 auf. Die Widerlager 92 und 93 besitzen jeweils zwei dachförmig gegeneinander geneigte Stützflächen 92a und 92b bzw. 93a und 93b, wobei die Firstlinie dieser gegeneinander geneigten Stützflächen horizontal und parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die Widerlager 92, 93 können auch so angeordnet werden^ daß die Firstlinie mit der Fahrzeuglängsrichtung einen spitzen Winkel von beispielsweise 7° bildet, was wegen der günstigeren Belastungsverhältnisse an den Rollenachslager! 89 zweckmäßig sein kann. Die Federkonstante der Federelemente ist so gewählt, daß die Federung in jeder der drei Hauptrichtungen für Eisenbahnverhältnisse hart ist. Durch die besondere Ausbildung der Stützfläohen 92ab bzw. 93ab wird hierbei erreicht, daß die Pe- · derung in Fahrzeuglängsriohtung weioher ist, als in Fahrzeug- ' querrichtung. Dieses Verhältnis läßt sich duroh die Größe des '■ Winkels zwisohen den gege&neinander geneigten Stützfläohen beeinflussen. Es wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Federung in Fahrzeuglängsrichtung gerade so weichji ist, daß sich die Achsen beim Einfahren in eine Kurve mit dem kleinsten auf freier

209610/03 5 3 " ¹⁴ "

- 14 -

Strecke vorkommenden Radius noch annähernd radial einstellen können. Die kleinsten auf freier Streoke vorkommenden Gleisbogenradien liegen bei 180 m. Die Norm-Vorschriften der Deutschen Bundesbahn besagen, daß alle Elemente eines Drehgestelles auf einen kleinsten Gleisbogenradius von 250 m ausgelegt sein müssen. Durch die oben dargestellte besondere Anordnung und Ausbildung federnder Achsführungen wird die Laufgüte des neuen Drehgestelles weiter verbessert und insbesondere durch die Binstell-'möglichkeit der Achsen im Gleisbogen der Verschleiß und die Entgleisungsgefahr herabgesetzt.

Patentansprüche

209810/0853 -15-

Claims

' - 15 - '
latentansprüche

Drehgestell, insbesondere Drehgestell für schnellfahrende Schienenfahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen, daduroh gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene I des Drehgestelles jeweils ein in Längsrichtung verlaufendes Führungsgestänge angeordnet ist, wobei jedes der beiden Führungsgestänge aus mindestens zwei über ein Kugelgelenk (6ab, 26ab, 46ab, 66ab) miteinander verbundenen Stangen (4ab, lOab, 24ab, 44ab, 64ab und 5ab, 25ab, 45ab, _F 65ab) besteht, und eines seiner Enden mit dem entsprechenden * Ende des anderen Führungsgestänges durch eine am Wagenkasten (3, 43, 63) oder am Drehgestell (21) gelagerte Welle (7,, 27ab, 47ab, 67ab) verbunden ist, während das andere Ende jeweils über ein Kugelgelenk (9ab, 29ab, 49ab, 69ab) mit dem Drehgestell (l, 41, 61) bzw. dem Wagenkasten (23) verbunden ist, und daß die aus den beiden Führungsgestangen und der Welle bestehende Anlenkung an mindestens einer Stelle unterbrochen ist, und die Unterbrechungastelle durch eine nichtelastische kraft- bzw. drehmomentabhängige Kupplung (llab, 12ab, 32, 52, 72) überbrückt ist.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stange (4ab) jedes der beiden Führungsgestange in in ihrer j ^ Längsriohtung gegeneinander verschiebbaren Teile (4ab und lOaSJ unterteilt ist, die über eine kraftabhängige Kupplung (llab, ^! 12ab) miteinander verbunden sind.
3. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als j Kupplung ein Hydraulikdämpfer (llab) dient. j
4. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplung ein durch Federkraft vorgespannter Reibungsdämpfer (I2ab) dient.

209810/08 53

- 16 -
5. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (27ab, 47ab, 67ab) unterbrochen ist, und die beiden Enden der Teilwellen (27a, 47a, 67a bzw. 27b, 47b, 67b) durch eine drehmomentabhängige Kupplung (32, 52, 72) verbunden sind.
6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentabhängige Kupplung eine federbelastete Hastkupplung ist.
7. Drehgestell nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, daß die drehmomentabhängige Kupplung eine federbelastete Reibungskupplung ist.
8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine lamellenkupplung (32, 52, 72) ist, deren Kupplungdruck in Abhängigkeit vom Winkel zwischen Drehgestell und Wagenkasten variabel ist.
9. Drehgestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (74) der die Lamellen (76ab) belastenden Feder (73) verschiebbar angeordnet ist und mit einem Druckstück (75) fest verbunden ist, das eine gegen die Ebene des Widerlagers (74) geneigte oder gekrümmte Pührungsfläche (75a) aufweist, auf der mindestens eine mit einem der beiden Lamellenträger (71) verbundene Rolle (77) aufsitzt, die sich beim Verdrehen der beiden Lamellenträger (71, 70) gegeneinander auf der Führungsfläohe (75a) fortbewegt, so daß eine durch den Federdruck bewirkte Verschiebung des Widerlagers (74) erfolgt.
10. Drehgestell nach einem der Ansprüohe 1 bis 91 daduroh gekennzeichnet, daß die Übertragung der Längskräfte zwischen : Drehgestell und Wagenkasten über eine in der Längsmittelebe- | ne L angeordnete Anlenkstange (17, 37) erfolgt, deren einee i Ende gelenkig mit dem Wagenkasten (3, 23) und deren anderes ι Ende über eine Federung (18, 38) mit der Drehgestellmitte (l,j 21) verbunden ist. j

209810/0853 -17-
11. Drehgestell nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Längskräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestell an jeder der beiden Teilwellen (67a, 67b) ein Hebel (78ab) angeordnet ist, der über eine Verbindungsstange (79ab) mit dem einen Ende einer um ihre senkrechte Mittelachse sohwenkbaren Anlenkbrücke (80) verbunden ist, die sich in ihrem Mittelteil über Federn (82) am Wagenkasten (63) bzw. am Drehgestell abstützt.
12. Drehgestell nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Iängskr%te zwischen Wagenkasten und Drehgestell beide Enden jedes Führungagestänges über eine Welle (47ab, 57) miteinander verbunden sind und an der ungeteilten Welle (57) ein Hebel (56) angeordnet ist, dessen freies Ende über ledern (55) mit dem Drehgestell (41) bzw. dem Wagenkasten verbunden 1st.
13. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet . daß zwischen dem Drehgestell (61) und den RoUm-achslagergehäusen (89) federnde Achsführungen angeordnet sind, deren Federelemente (90, 91) zwischen Widerlagern (92, 93) angeordnete, gummielaetische Schichten (94) aufweisen, wobei jedes Federwiderlager (92, 93) zwei dachförmig gegeneinander j geneigte Stützflächen (92ab, 93ab) aufweist, deren Firatlinie horizontal verläuft.
14. Drehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eirstlinie der Stützflächen (92ab, 93ab) parallel aur Fahrzeuglängeriohtung verläuft.
15. Drehgestell naoh Anspruch 13, daduroh gekennzeichnet. daß die firstlinie der Stützflächen mit der Fahrzeuglängsriohtung einen epftzen Winkel bildet.

- 18 209810/0853
16. Drehgestell nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet« daß jedem Rollenachslagergehäuse (89a) zwei Federelemente (90, 91) zugeordnet sind, die so angeordnet sind, daß die Verbindungslinie ihrer Mittelpunkte mindestens angenähert die Radachse schneidet.
17. Drehgestell nach einem der Ansprüche 13 bis 16, daduroh gekennzeichnet, daß die Federung der Achsführung insgesamt hart und in Fahrzeuglängsrichtung weicher ist als in Fahrzeugquerrichtung, und zwar gerade so weich, daß sich die Achsen beim Einfahren in eine Kurve mit einem Radius von 180 bis 250 m noch annähernd radial einstellen.

20981 0/0853