DE2064550A1

DE2064550A1 - Drehgestellführung an Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2064550A1
Application number: DE19702064550
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Phys. 3000 Hannover Johannsen
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1972-07-13

Description

Drehgestellführung an Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehgestellführung an Schienenfahrzeugen mit auf Luft federn ruhendem Wagenkasten, der sich über seitlich angeordnete aus Federbälgen gebildeten Tragfedern auf dem Drehgestellrahmen abstützt und über Rückstellfedern das Drehgestell bei Auslenkungen führend in die Ausgangslage zurückdreht.
Bei diesen Drehgestell-Konstruktionen werden alle waagerechten Kräfte durch einen Drehzapfen oder durch Längs- und Querlenker aufgenommen. Häufig werden auch die Tragfedern an der Stabilisierung des Drehgestells gegen unerwünschte Auslenkung nicht beteiligt, und die Anordnung der erwähnten Rückstellfedern ist unter diesen Umständen unerläßlich. Die zur Stabilisierung des Drehgestelles notwendigen Rückstellkräfte wachsen aber mit zunehmender Belastung, also mit wachsender Nutzlast. Zur lastabhängigen Stabilisierung eines Drehgestells durch Regeln der Kraft der Rückstellfedern sind zwar Einrichtungen denkbar, doch sind solche teuer, kompliziert und damit störungsanfällig.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgemäß darin, eine lastabhängige Regelmöglichkeit für die stabilisierenden Rückstellfedern zu finden, die zuverlässig wirkt, einfach im Aufbau und damit billig in der Herstellung ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rücksteil federn für Jede Wirkrichtung ein durch Luftdruck die Rückstellkraft vergr;illerndes Element aufweisen, dessen Druckraum mit dem einer Tragfeder in einer durch einen geringen Querschnitt oder eine Drossei den Druckausgleich erheblich verzögernden Verbindung steht. In einer Weiterführung dieses Grundgedankens ist es zweckmäl3ig, die Riickrstellfedern vollstandig durch Luftfedern zu ersetzen und die Luftfedern unter Verwendung von Rollbtill,er hrzustelien.
Die Anwendung luftdruckgesteuerter Luftfedern zur Stabilisierung des Drehgestells und die Herstellung einer direkten Verbindung mit dem Druckraum in der Tragfeder -die die Lastverhältnisse genau wiedergibt- wird durch eine Drosselstelle ermöglicht, die nämlich die aus den Federungsbewegungen entstehenden Druckschwankungen nicht auf die Rllckstellfedern überträgt. Erst eine länger anhaltende Druckänderung in der Tragfeder bewirkt eine Änderung der Kraft in der Rückstellfeder. Dabei ist unter länger anhaltend eine Zeit zu verstehen, die um ein mehrfaches größer ist als die Sch * gungadauer aus einer Feder-, Wank- oder Nickbewegung des Wagenkastens.
Im Rahmen einer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung ist es zweckmäßig, die Rollbälge mit einem Ende am Drehgestellrahmen und mit dem anderen über Querlenker an Konsolen des Wagenkastens abmstützen Mit Rollbälgen läßt sich einmal ein verhältnismäßig großer Federweg erreichen und der bei Rollbälgen erforderliche Kolben wird mit den Querlenkern verbunden, so daß ein einfacher Aufbau erzielt wird.
Nach einem anderen Vorschlag zur Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Rollbälge paarweise in Gegenrichtung wirkend am vorderen oder hinteren Ende des Drehgestells anzuordnen. Jeder Rollbalg wirkt nur in einer Drehrichtung und kann, ja nach der Aufhängung des Wagenkastens in der Form einer Drei- oder Vierpunktabstützung, mit einer Tragfeder oder auch mit zwei miteinander in Verbindung stehenden Tragfedern verbunden sein.
Besonders zweckmäßig ist es im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, daß die Verbindung zwischen den Druckräumen durch eine Rohrleitung mit einem Querschnitt von gleich oder kleiner als 2 1 mm hergestellt ist. Der hohe Strömungswiderstand bewirkt eine gute Drosselung ohne große Verstopfungsgefahr.
Es ist weiter vorteilhaft, zur Herstellung der Verbindung zwischen den Druckräumen eine Rohrleitung mit einer Drosselstelle vorzusehen, wobei die Drosselstelle regelbar ist.
Ein Ausfübrungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht.
Der untere Teil eines von der Stirnseite her betrachteten Schienenfahrzeuges besteht aus zwei hintereinander liegenden Radsätzen 1, dem darauf unter Verwendung nicht dargestellter Federn gelagerten Drehgestellrahmen 2 und dem darauf ruhenden Wagenkaßten 3, der mit Hilfe von Tragfedern 4, die aus Luftfederbälgen bestehen, auf dem Drehgestellrahmen 2 federnd gelagert ist. Die Tragfedern 4 sind auf dem Drehgestellrahmen 2 fest angeordnet, während sie mit dem oberen Ende an einem Gleitring 5 anliegen, der eine Relativbewegung zwischen dem Wagenkasten 3 und dem Drehgestellrahmen 2 erlaubt, so daß von den Tragfedern 4 keinerlei waagerechte Kräfte übertragen werden. Diese werden allein von einem Drehzapfen (nicht dargestellt) aufgenommen, der in der vertikalen Mittelachse 6 des Drehgestells angeordnet ist.
Am vorderen oder hinteren Ende des Drehgestellrahmens 2 ist eine Konsole 7 angeordnet, die auf Jeder Seite einen Rollbalg 8 trägt.
Jeder Rollbaig 8 weist einen Kolben 9 auf, der über Querlenker 10 an einer Konsole 11 des Wagenkastens 3 angelenkt ist. Die Druckräume 12 der Rollbälge 8 stehen Je über eine Rohrleitung 13 mit den Druckräumen 14 der Tragfedern 4 in Verbindung, und Jede Rohrleitung 13 ist mit einer regelbaren Drosselstelle 15 versehen.
Die Rollbälge 8 stabilisieren das Drehgestell, indem sie einem Auslenken des Drehgestells aus der Fahrtrichtung einen Widerstand entgegensetzen. Mit zunehmendem Gewicht des Wagenkastens 3 muß die Kraft, mit der das Drehgestell stabilisiert wird, vergrößert werden. Da mit zunehmendem Gewicht des Wagenkastens 3 der Druck in den Tragfedern 4 zunimmt, wird wegen der Verbindung durch die Rohrleitung 13 auch in den Rollbälgen 8 der Druck erhöht und somit die stabilisierende Wirkung angepaßt Die Drosselstelle 15 sorgt dafür, daß die Druckschwankunden in den Tragfedern 4 nur langsam in die Druckräume 12 der Rollbälge 8 übertragen werden, damit kurzzeitige Schwankungen des Druckes in den Tragfedern 4, wie durch ein Federn, Wanken oder Nicken des Wagenkastens 3, keinen Einfluß auf die Hückstellkräfte der Rollbälge 8 ausüben. Erst bei minutenlang bleibenden Änderungen des Druckes in den Tragfedern 4 wird der Druck in den Rollbälgen 8 geändert.
Die Luftmenge in den Tragfedern wird meist zur Regulierung der Höhenlage des Wagenkastens 3 von einer Zentralstelle aus geregelt, und bei der sogenannten Vierpunktaufhängung des Wagenkastens, wo vier Tragfedern die Last auf zwei Drehgestelle übertragen, wird die Luftmenge für jede Feder einzeln durch ein Regelorgan bestimmt. In diesem Falle ist Jeder Rollbalg mit der zugehörigen Tragfeder verbunden. Werden bei den sogenannten Dreipunkt-Aufhängungen des Wagenkastens die Druckräume 14 zweier Tragfedern 4 miteinander verbunden, so sind die Rollbälge 8 im entsprechenden Sinne gegebenenfalls mit zwei Tragfedern 4 verbunden.
Zur Verwirklichung der Erfindung ist es gleichgültig, ob anstelle der Rollbälge 8 Luftfedern anderer Art verwendet werden, oder ob anstelle der pneumatischen Federung eine hydropneumatische oder eine andere Art ähnlicher Federungssysteme verwendet wird. Auch ist es für die Erfindung unwesentlich, wo die Rückstellfedern angeordnet werden, wenn die beschriebene vorteilhafte Wirkung damit erreicht wird.

Claims

Patentansprüche:

X Drehgestellführung an Schienenfahrzeugen mit auf Luftfedern ruhendem Wagenkasten, der sich über seitlich angeordnete aus Federbälgen gebildeten Tragfedern auf dem Drehgestellrahmen abstützt und über Rückstellfedern das Drehgestell bei Auslenkungen führend in die Ausgangalage zurückdreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern für jede Wirkrichtung ein durch Luftdruck die Rückstellkraft vergrößerndes Element aufweisen, dessen Druckraum (12) mit dem einer Tragfeder (8) in einer durch einen geringen Querschnitt oder eine Drossel (15) den Druckausgleich erheblich verzögernden Verbindung steht.
2. Drehgestellführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern vollständig durch Luftfedern (8) ersetzt sind.
3. Drehgestellführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern unter Verwendung von Hollbälgen (8) hergestellt sind.
4. Drehgestellführung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbälge (8) sich mit einem Ende am Drehgenteilrahmen (2) und mit dem anderen über Querlenker (10) an Konsolen (11) des Wagenkastens (3) abstützen.
5. Drehgestellrahrnen nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbälge (8) paarweise in Gegenrichtung wirkend am vorderen oder hinteren Ende des Drehgestells angeordnet sind.
6. Drehgestellführung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Druckraumen (12,14) durch eine Rohrleitung (13) mit einem Querschnitt von gleich oder kleiner als 1 mm hergestellt ist.
7. Drehgeetellführung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Verbindung zwischen den Druckräumen (12,14) eine Rohrleitung (13) mit einer Drosselstelle (15) dient.
8. Drehgestellführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (16) regelbar ist.