DE2127846C3 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

nungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Drehgestell in einer ersten Ausführungsform in Seitenansicht,

F i g. 2 das Drehgestell nach F i g. 1 in der Draufsicht,

Fi g. 3 den Querschnitt entlang der Linie i-l in Fig. 1,

Fig.4 eine schematische Darstellung des Drehgestells beim Durchfahren einer Kurve,

F i g. 5 eine Teilansicht des Drehgestells in einer zweiten Ausführrngsform und

Fig.6 den Querschnitt entlang der Lin'iP H-Il in _]0 F ig. 5.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Drehgestell weist einen Querträger 1 mit angebrachtem Rahmen 2 zur Aufnahme der nicht dargestellten Hilfsvorrichtungen, z. B. der Bremsvorrichtungen auf. Der Querträger 1 ist ferner mit einer Kugeldrehpfanne 3 versehen zur Aufnahme und Abstützung des Wagenaufbaus. Zur Aufnahme der Laufräderpaare 4 dienen Schwi.igarme 5, die mil ihrem einen Ende am Querträger J₁ wie nachstehend an Hand von Fig.3 im einzelnen beschrieben, befestigt und an ihrem anderen Ende als Lagergehäuse 6 ausgebildet sind, in denen Pendelrollenlager 7 angeordnet sind, die zur Lagerung der Achsen 8 der Räderpaare dienen.

Zur Abfederung des Drehgestells in vertikaler Richtung dienen Blattfedern 9, deren Federbund 10 jeweils an den Enden des Querträgers 1 mit Gewindebolzen 11 befestigt ist. Die Enden der Blattfedern 9 stehen über Pendel 12 mit den Schwingarmen 5 in Verbindung.

Die beiden Schwingarme einer Drehgestellseite sind jeweils durch ein lose hängendes Drahtseil 13 verbunden, das bei einem Bruch der Blattfeder 9 als Notfederung dient. Dabei senkt sich der Drehgestellrahmen so weit ab, bis das Drahtseil 13 gestreckt ist und die Last aufnimmt.

Wie in F i g. 3 im Detail gezeigt, sind die den Achsenlagergehäusen 6 abgewandten Enden der Schwingarme 5 jeweils eines Räderpaares gabelförmig ausgebildet und durch einen, mit seinen Enden in Bohrungen der Schwingarme gelagerten, parallel zum Querträger 1 verlaufenden Federstab 14 von rechteckigem Querschnitt miteinander verbunden, der gleichzeitig zur gelenkigen Verbindung der Schwingarme mit den an den Enden des Querträgers angeordneten Lagerböcken 15 dient. Die Federstäbe 14 sind in diesen Lagerböcken 15 montierten Gelenklagern 16 drehbar gelagert. Letztere bestehen aus einem inneren Lagerring 17 mit kugelig ausgebildeter äußerer Lagerfläche und einem auf diesem gelagerten äußeren Lsgerring 18 mit kugeliger, innerer Lagerfläche. Die Federstäbe 14 werden von Federringen 19 in ihrer axialen Lage gehalten und sind mittels eines Keiles 20 gegen Verdrehung relativ zu den Schwingarmen gesichert. Es ergeben sich daraus die parallel zur Querachse des Drehgestells verlaufenden Schwingachsen, um welche beide Räderpaare federnd schwenkbar sind. Dabei liegt die durch die Schwingachsen beider Räderpaare hindurchgehende Ebene in vertikalem Abstand über der durch die Achsen beider Räderpaare 4 hindurchgehenden Ebene und nahezu parallel oder parallel dazu. Die Bedeutung dieser Anordnung wird in der nachstehenden Wirkungsbeschreibung erklärt:

Beim Auftreten von auf die Räderpaare wirkenden seitlichen Stoßen, z. B. infolge seitlicher Abweichung des Geleises von seiner Normallage oder bei Sinus-Lauf des Drehgestells oder beim Einlauf in Kurven, haben diese Stöße das Bestreben, die geradlinige Fahrtrichtung des Drehgestells zu verändern, und es werden die Räderpaare quer zur Längsachse des Drehgestells verschoben. Dabei werden die Schwingarme um ihre Gelenklager 16 quer zur Fahrtrichtung entgegen der Kraft der Federstäbe 14 geschwenkt, was auch dadurch ermöglicht wird, daß die Verbindung zwischen den Achsen der Radpaare 4 und den Schwingarmen 5 durch Pendelrollenlager 7 hergestellt ist. Durch diese Schwenkungen werden die in den Schwingarmen eingespannten Federstäbe 14 aus ihrer Normallage S-förmig elastisch hin- und hergebogen, und nehmen dadurch alle Querstöße federnd auf. Es ist dabei auch möglich, die Federstäbe so zu dimensionieren, daß sie selber keine große Torsionssteif igkeit aufweisen.

Beim Befahren einer Kurve (vgl. F i g. 4) bewirkt die aus dem Gesamtgewicht G des Wagenaufbaus samt Drehgestell resultierende Fliehkraft, daß die vom Kurvenmittelpunkt entferntere Seite des Drehgestells stärker belastet wird (Pfeil A), wo die auf dieser Seite liegenden Schwingarme um ihre Gelenklager 16 auseinander verschwenkt werden und der Abstand zwischen den beiden entsprechenden Rädern vergrößert wird. Auf der gegenüberliegenden dem Kurvenmittelpunkt näher liegenden Seite dagegen werden die Räder entlastet (Pfeil B), so daß die Schwingarme dieser Seite um ihre Gelenklager nach unten verschwenkt werden und daher diese Räder eine kleinere Distanz zueinander einnehmen.

Die in F i g. 5 und 6 dargestellte Weiterausbildung des Drehgestells unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform lediglich dadurch, daß die Federstäbe so dimensioniert sind, daß sie als Torsionsfedern das Gesamtgewicht aufnehmen und die Funktion der Blattfedern übernehmen können, die damit entfallen. Zu diesem Zweck sind zu beiden Seiten in der Mitte des Querträgers 1 Lagerböcke 21 vorgesehen, die mit Schlitzen 22 zur verdrehfesten Aufnahme der Federstäbe 14 versehen sind. Die Schlitze 22 sind so ausgebildet, daß die Federstäbe bei ihrer S-förmigen, elastischen Verbiegung in der durch die Schwingachsen und die Achsen der diesen jeweils zugeordneten, in Normallage befindlichen Räderpaaren hindurchgehenden Ebene hin- und herbewegt werden können. Nach Einsetzen des Federstabes in den jeweiligen Schlitz 23 wird auf der Stirnseite der Böcke 21 eine Abdeckplatte 23 angeschraubt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, dessen zwei Räderpaare tragende Achsen jeweils durch in Längsrichtung des Drehgestells liegende Schwingarme geführt sind, wobei die Schwingarme an ihrem einen Ende sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung schwenkbar mit dem Drehgestell verbunden sind und die Schwingarme durch in diesen beiden Schwenkrichtungen wirksame Federn gegenüber dem Drehgestell gefedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Federung der Schwenkbewegungen der Schwingarme (5) in Horizontälrichtung und in Vertikalrichtung jeweils ein gesondertes Federsystem (Blattfeder 9 und Federstab 14) vorgesehen ist.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, bei de;n die Schwingarme durch biegebeanspruchte Federstäbe in Horizontalrichtung gefedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingarme (5) in Vertikalrichtung durch in Längsrichtung des Drehgestells liegende Blattfedern (9) gefedert sind, die in ihrer Mitte an einem Querträger (1) des Drehgestells befestigt und an ihren Enden über Pendel (12) mit. den Schwingarmen (5) verbunden sind.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Lagerstellen (Gelenklager 16) der Schwingarme (5) hindurchgehende Ebene oberhalb der durch die Achsen (8) beider Räderpaare (4) hindurchgehenden Ebene liegt.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schwingarmen (5) zugewandten Enden der Pederstäbe (14) verdrehfest in den Schwingarmen eingespannt und in den am Querträger (1) befestigten Gelenklagern (16) aufgenommen sind, die eine allseitige Schwenkung der Federstäbe ermöglichen.

5. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (14) jeweils im Bereich ihres einen Endes an dem einen und im Bereich ihres anderen Endes am anderen Schwingarm (5) einer Achse (8) verdrehfest eingespannt sind.

6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (14) in der Mitte zwischen ihren Enden jeweils in einem Schlitz (22) von am Querträger (11) angeordneten Lagerböcken (21) verdrehfest und in der Schlitzebene gleitbar gehalten sind.

7. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (14) an ihren den Schwingarmen (5) abgewandten Enden an dem Querträger (1) befestigt sind.

8. Drehgestell nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (14) torsionsweich sind.

9. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (14) in ihrem federnden Längenbereich einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

10. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Schwingarme (5) zweier Achsen (8) durch ein Sicherungsscil 1 Drahtseil 13) miteinander verbunden sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Drehgestell dieser Art (DT-AS 11 86 490) sind die Schwenkbewegungen jedes Sciiwingarms durch einen einzigen Federstab sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung abgefedert. Infolgedessen müssen die Federstäbe in erster Linie so ausgelegt sein, daß sie das Gewicht des Schienenfahrzeugs einschließlich Zuladung beim Einfedern in Vertikalrichtung übertragen können. Daraus ergeben sich weniger günstige Federungseigenschaften in Horizontalrichtung.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Drehgestell so zu verbessern, daß sowohl horizontale als auch vertikale Schwenkbewegungen der Schwingarme möglichst optimal abgefedert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Drehgestell nach dem Oberbegriff so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10, die als echte Unteransprüche gelten sollen.

Durch die Erfindung ist die Möglichke-t gsgeben, die Federung der Schwenkbewegungen der Schwingarme einerseits in Horizontalrichtung und andererseits in Vertikalrichtung individuell auszulegen und optimal abzustimmen. Daraus resultieren sehr gute Gesamtfederungseigenschaften. Außerdem können die ungefederten Massen und das Trägheitsmoment des Drehgestells um die Hochachse klein gehalten werden, so daß beim Einlauf in eine Kurve die für das Verdrehen des Drehgestells erforderlichen Kräfte klein sind und sich ein ruhiger Lauf des Schienenfahrzeugs ergibt.

Für das Horizontal-Federsystem wc rden vorzugsweise Federstäbe eingesetzt, während für das Vertikal-Federsystem insbesondere Blattfedern oder Spiralfedern in Betracht kommen.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Drehgestell ist insbesondere für Güterwagen geeignet. Besonders hervorzuheben ist eine Ausbildung des Drehgestells, bei der die durch die Lagerstellen der Schwingarme hindurchgehende Ebene oberhalb der durch die Achsen beider Räderpaare hindurchgehenden Ebene liegt. Bei dieser Ausbildung wirkt sich eine durch die Fliehkraft bei Kurvenfahrt erzeugte Neigung des Schienenfahrzeugaufbaus in einer Spreizung der Schwingarme aus, die auf der Kurvenaußenseite stärker ist als auf der Kurveninnenseite.

Die beiden Radachsen bleiben also nicht mehr parallel zueinander, sondern stellen sich gegen das Kurveninnere konvergierend ein, so daß sich jedes Räderpaar an die Kurvenführung anpaßt. Bei zweckmäßiger Elerechnung der einzelnen Bestandteile der Aufhängung kann erreicht werden, daß beim Durchfahren der am meisten vorkommenden Kurvenraclien mit der dabei am häufigsten gewählten Fahrgeschwindigkeit sich die Räderpaare radial oder nahezu radial zum Kurvenmittelpunkt einstellen, wodurch der Verschleiß zwischen Schiene und Rädern, der sogenannte Spurkranzverschleiß, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Die beschriebene Konstruktion ist daher bei Wagen, die auf kurvenreichen Strecken verkehren, wie Berglinien, besonders vorteilhaft.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand schematischer Zeich-