DE2133339C3 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für schnellfahrende Schienenfahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für schnellfahrende Schienenfahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen, bei dem zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene des Drehgestelles jeweils ein in Längsrichtung verlaufendes Führungsgestänge angeordnet ist, wobei jedes der beiden Führungsgestänge aus mindestens zwei über ein Kugelgelenk miteinander verbundenen Stangen besteht und eines seiner Enden mit dem entsprechenden Ende des anderen Führungsgestänges durch eine am Wagenkasten oder am Drehgestell gelagerte Welle verbunden ist, während das andere Ende jeweils über ein Kugelgelenk mit einem Zwischenteil verbunden ist und das Zwischenteil über eine nicht elastische, drehmomentabhängige Kupplung mit dem Drehgestell bzw. dem Wagenkasten verbunden ist.

Ein solches Drehgestell zeichnet sich dadurch aus, daß bei Geradeausfahrt das Ausdrehen des Drehgestellrahmens unter dem Wagenkasten stark behindert ist, ohne daß irgendeiner der Freiheitsgrade zwischen Drehgestell und Wagenkasten beeinträchtigt wird, und daß beim Einfahren in eine Kurve diese Behinderung des Ausdrehens aufgehoben wird. Die das Ausdrehen des Drehgestells bei Geradeausfahrt behindernde Kraft bewirkt auch, daß keine Schwingungen auftreten können. Auf diese Weise ist es möglich, mit dem Drehgestell, das ein von der Deutschen Bundesbahn vorgeschriebenes Verschleißprofil an den Radsätzen aufweist, hohe Geschwindigkeiten, beispielsweise 200 km/h und mehr, zu erreichen, ohne daß die Radsätze ein durch Wellenlauf hervorgerufenes instabiles Laufvcrhalten zeigen.

Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung ist eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents. Ein Drehgestell mit besonders vorteilhaften Eigenschaften kann bei geringem Konstruktionsaufwand dadurch erhalten werden, daß als Zwischenteil mindestens ein in der Nähe der Mitte des Drehgestellrahmens kardanisch am Drehgestellrahmen gelagerter Zwischenträger dient, wobei sich der Wagenkasten federnd auf dem Zwischenträger abstützt und sich jeder Zwischenträger über die drehmomentabhängige Kupplung auf dem Drehgestellrahmen abstützt. Die drehmomentabhängige Kupplung kann dabei eine Reibungskupplung sein.

insgesamt ergibt sich damit, daß bei Geradeausfahrt das Drehgestell keine Drehbewegungen gegenüber dem Wagenkasten ausführen kann, weil die Drehbewegungen zwischen Wagenkasten und Zwischenträger durch die Führungsgestänge verhindert werden und die Drehbewegungen zwischen dem Zwischenträger und dem Drehgestell durch die Reibungskupplung behindert werden. Beim Einfahren in einen Gleisbogen werden die Drehmomente so hoch, daß ein Ausdrehen des Drehgestelles gegenüber dem Zwischenträger erfolgt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehgestelles nach Anspruch 2 ist als Reibungskupplung in der Nähe der äußeren Enden der Zwischenträger an deren Unterseite je ein Reibungsstück angeordnet, das

jeweils mit einer am Drehgestellrahmen angeordneten Gegenfläche zusammenwirkt.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn zwei, zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene des Drehgestellrahmens angeordnete Zwischenträger vorhanden sind, die auslegerartig ausgebildet sind und an ihren inneren Enden jeweils über ein Kugelgelenk in der Nähe der Drehgestellmitte mit dem Drehgestellrahmen verbunden sind, und an deren äußeren Enden Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens angeordnet sind.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung?form des Drehgestelles liegen die Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens auf dem Zwischenträger außerhalb der Längsträger des Drehgestellrahmens. Auf diese Weise läßt sich die Abstützbasis der Wagenkastenfederung vergrößern, was zu einer Reduzierung der Wankbewegungen des Fahrzeuges und damit zu einer Verbesserung der Laufgüte bei hohen Geschwindigkeiten führt. Als Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens auf dem Zwischenträger können vorteilhaft in Querrichtung verformbare Stahlschraubenfedern (sogenannte Flexicoil-Federn) verwendet werden. Es können aber an dieser Stelle auch Gasfedern verwendet werden.

Die Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten kann zweckmäßig über eine in der Längsmittelebene angeordnete Anlenkstange erfolgen, deren eines Ende gelenkig mit dem Wagenkasten und deren anderes Ende über eine Federung mit der Drehgestellmitte verbunden ist. Die Ausbildunj eines Drehgestelles gemäß der Zusatzerfindung ist aber grundsätzlich auch bei Drehgesxellen mit Mittelzapfen möglich.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispielc für ein Drehgestell an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung in einer Draufsicht ein Drehgestell,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in F i g. 1, F i g. 3 ebenfalls in Draufsicht eine andere Ausführungsform des Drehgestelles,
F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IVlV in F i g. 3. Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Drehgestell stützt sich der nur angedeutete Wagenkasten 3 über Federelemente auf einem Zwischenträger 10 ab. Als Federelemente können hierbei Gasfedern 12a (rechter Teil von Fig. 1) oder in Querrichtung verformbare Stahlschraubenfedern 126 (linker-Teil von F i g. 1) dienen. Der Zwischenträger 10 ist schwenkbar auf einem Zapfen 11 gelagert, der in Drehgestellmitte mit dem Drehgestellrahmen 11 verbunden ist. An der Unterseite des Zwischenträgers 10 sind in der Nähe seiner äußeren Enden Reibstücke 13 angeordnet, die mit am Drehgestellrahmen 1 angeordneten Gegenflächen 14 zusammenwirken und eine Reibungskupplung bilden, deren Wirkung von dem Wagenkastengewicht abhängig ist. Das Ausdrehen des Drehgestellrahmens 1 mit den Radsätzen 2 unter dem Zwischenträger 10 ist nur unter Überwindung des durch die Reibungskupplung (Reibstück 13 und Gegenfläche 14) erzeugten Gegenmomentes bei einem bestimmten belastungsabhängigen Drehmoment möglich.

Um das Ausdrehen des Zwischenträgers 10 unter dem Wagenkasten 3 zu verhindern, ist zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene L jeweils ein Führungsgestänge vorgesehen, das aus einer Hauptstangc 4;i bzw. 46 und einer Nebenstange 5a bzw. 5b besieht. d>e durch ein Kugelgelenk 6a bzw. 66 miteinandci verbunden sind. Das eine Ende jedes dieser in Längsrichtung verlaufenden Führungsgestänge ist mit einer drehbaren am Wagenkasten 3 in Lagern 8 gelagerten Welle 7 fest verbunden, während das andere Ende jeweils über ein Kugelgelenk 9a bzw. 96 mit dem Zwischenträger 10 gelenkig verbunden ist. Ein Ausdrehen des Zwischenträgers 10 unter dem Wagenkasten 3 wird hiermit verhindert.

Andererseits sind Bewegungen zwischen dem Wagenkasten 3 und dem ihn abstützenden Zwischenträger 10 in den beiden horizontalen Hauptrichtungcn und der vertikalen Richtung unbehindert möglich, wobei die Bewegungen in vertikaler Richtung und in Wagenlängsrichlung dadurch ermöglicht werden, daß die Führungsgestänge aus je zwei gelenkig miteinander verbundenen Stangen 4a bzw. 46, 5a bzw. 56 bestehen und die Bewegungen in Wagenquerrichtung durch die Kugelgelenke 6/1 bzw. 66 und 9a bzw. 96 aufgenommen werden.

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 eine nicht näher dargestellte, vorgespannte Federn enthaltende Verbindung 18 mit der Mitte des Drehgestellrahmens 1 verbunden ist.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsfoim eines Drehgestelles entspricht der Ausführungsforrn nach den F i g. 1 und 2. Es sind deshalb gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wie in den F i g. 1 und 2.

Der Unterschied besteht darin, daß an Stelle des über die gesamte Wagenbreile durchlaufenden Zwischenträgers 10 zwei auslegerartig ausgebildete Zwischenträger 20.1 und 206 treten, deren Länge jeweils etwa einer halben Wagenbreite entspricht. Das innere Ende jedes der Zwischenträger 20a und 206 ist über ein Kugelgelenk 21a bzw. 216 mit einem Punkt in der Nähe der Mitte des Drehgestellrahmens I verbunden, und'an ihren äußeren Enden sind die Fcdcrelemcnte (Gasfeder 12a bzw. Schraubenfeder 126 angeordnet.

Wie bei der an Hand der F i g. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform wird das Ausdrehen des aus den Zwischenträgern 20a und 206 bestehenden Zwischenteils unter dem Wagenkasten 3 durch die Führungsgestänge 4a bzw. 46, 5a bzw. 56 die wieder über die Welle 7 miteinander verkoppelt sind, verhindert. Das Ausdrehen des Drehgestelles unter dem Zwischenträger 2O.i und 206 wird durch die Reibungskupplung (Reibstück 13 und Gegenfläche 14) behindert.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Übertragung der Längskräfte zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell über eine Mittelanlenkstange 17, die über ein Gelenk 16 mit dem Wagenkasten 3 und über die Verbindung 18 mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für schnellfahrende Schienenfahrzeuge mit Verschleißprofil an den Radsätzen, bei dem zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene des Drehgestelles jeweils ein in Längsrichtung verlaufendes Führungsgestänge angeordnet ist, wobei jedes der beiden Führungsgestänge aus mindestens zwei über ein Kugelgelenk miteinander verbundenen Stangen besteht und eines seiner Enden mit dem entsprechenden Ende des anderen Führungsgestänges durch eine am Wagenkasten oder am Drehgestell gelagerte Welle verbunden ist, während das andere Ende jeweils über ein Kugelgelenk mit dem Zwischenteil verbunden ist, und das Zwischenteil über eine nicht elastische, drehmomentabhängige Kupplung mit dem Drehgestell bzw. dem Wagenkasten verbunden ist, nach Patent 2042459, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenteil mindestens ein in der Nähe der Mitte des Drehgestellrahmens (1) kardanisch am Drehgestellrahmen gelagerter Zwischenträger (10, 20a bzw. 206) dient, wobei sich der Wagenkasten (3) federnd auf dem Zwischenträger (10, 20a bzw. 206) abstützt und sich jeder Zwischenträger über die drehmomentabhängige Kupplung (Reibstück 13, Gegenfläche 14) auf dem Drehgestellrahmen (1) abstützt.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, bei dem die drehmomentabhängige Kupplung eine Reibungskupplung ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Reibungskupplung in der Nähe der äußeren Enden der Zwischenträger (10, 20a bzw. 206) an deren Unterseite je ein Reibstück (13) angeordnet ist, das jeweils mit einer am Drehgestellrahmen (1) angeordneten Ge genfläche (14) zusammenwirkt.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zu beiden Seiten der senkrechten Längsmittelebene (L) des Drehgestellrahmens (1) angeordnete Zwischenträger (20a bzw. 206) vorhanden sind, die auslegerartig ausgebildet sind und an ihren inneren Enden jeweils über ein Kugelgelenk (21a bzw. 216) in der Nähe der Drehgestellmitte mit dem Drehgestellrahmen (1) verbunden sind und an deren äußeren Enden Federelemente (Stahlschraubenfeder 12a bzw. Gasfeder 126) zur Abstützung des Wagenkastens (3) angeordnet sind.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens (3) auf dem Zwischenträger (10,20a bzw. 206) außerhalb der Längsträger des Drehgestellrahmens (1) liegen.

5. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens (3) auf dem Zwischenträger (10, 20a bzw. 206) in Querrichtung verformbare Stahlschraubenfedern (126) dienen.

6. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelemente zur Abstützung des Wagenkastens (3) auf dem Zwischenträger (10, 20a bzw. 206) Gasfedern (12a) dienen.

7. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten (3) über eine in der Längsmittelebene (L) angeordnete Anlenkstange (Mittelanlenkstange 17) erfolgt, deren eines Ende gelenkig (Gelenk 16) mit dem Wagenkasten (3) und deren anderes Ende über eine Federung (Verbindung 18) mit der Drehgestellmitte verbunden ist