DE2137123B2

DE2137123B2 - SUPPORTING THE BOX OF A RAIL VEHICLE ON A BOGY

Info

Publication number: DE2137123B2
Application number: DE19712137123
Authority: DE
Inventors: Ernst Florian Dipl.-Ing. Seuzach Kreissig (Schweiz)
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-24
Publication date: 1977-06-02
Also published as: GB1366443A; NL7110767A; FR2146799A5; DE2137123A1; DE2137123C3; NL148268B; CH540805A

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell, mit einer im Bereich der Drehachse angeordneten, in vertikaler Richtung wirksamen Federung.The invention relates to a support of the box of a rail vehicle on a bogie, with a suspension arranged in the area of the axis of rotation and effective in the vertical direction.

Abstützungen der Kästen von Schienenfahrzeugen auf Drehgestellen haben eine mehrfache Aufgabe. So dienen sie zur Abfederung des Kastens in vertikaler Richtung, einer Abfederung bei seitlichen Wankbewegungen und außerdem müssen sie Drehbewegungen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten zulassen. Die bekannten Abstützungen sind daher verhältnismäßig kompliziert im Aufbau und gestatten trotzdem nicht eine unabhängige Wahl der Steifigkeit in vertikaler Richtung und für seitliche Wankbewegungen. Um eine große Widerstandskraft gegen seitliche Wankbewegungen zu erhalten, ist man bestrebt, die zur Abstützung des Kastens dienenden Federn möglichst seitlich weit auseinander anzuordnen. Dabei ist man jedoch durch konstruktive Gegebenheiten begrenzt. Eine Verwendung von harten Federn zur Erzielung einer großen seitlichen Steifigkeit führt dabei zu einer Härte der Federung in der vertikalen Richtung. Werden andererseits weiche Formen gewählt, ergibt sich daraus bei den bekannten Abstützungen eine geringe Steifigkeit in seitlicher Richtung, die zu großen Wankbewegungen führt. Außerdem ergeben sich bei weit auseinander angeordneten Federn Probleme mit der Aufnahme der dabei bestehenden großen Bewegungen bei einer Drehung des Drehgestelles. Wenn sogenannte Gleitschuhe verwendet werden, wird die Abstützung kompliziert, erfordert einen aufwendigeren Unterhalt und ist einer erhöhten Abnützung unterworfen. Bei einer Abstützung mit Schraubenfedern, welche die Bewegungen des Drehgestelles durch ihre seitliche Verbindung aufnehmer, mm i nur begrenzte Bewegun- 6< gen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten zulässig.Supporting the boxes of rail vehicles on bogies have a multiple task. So they serve to cushion the box in the vertical direction, a cushioning in the event of lateral rolling movements and they must also allow rotary movements of the bogie with respect to the box. the known supports are therefore relatively complicated in structure and still do not allow an independent choice of stiffness in the vertical direction and for lateral roll movements. To a To obtain great resistance to lateral rolling movements, efforts are made to support the Box serving springs to be arranged as far apart as possible laterally. But you are through limited constructive conditions. A use of hard springs to achieve a large one Lateral stiffness leads to a hardness of the suspension in the vertical direction. On the other hand selected soft shapes, this results in a low rigidity in the known supports lateral direction, which leads to large rolling movements. In addition, arise at far apart arranged springs problems with the absorption of the existing large movements in a Rotation of the bogie. If so-called sliding shoes are used, the support is complicated, requires more expensive maintenance and is subject to increased wear and tear. at a support with coil springs, which the movements of the bogie through their lateral Connection transducer, mm i only limited movement 6 < of the bogie in relation to the box.

So ist z. B. aus der DT-AS 11 00 669 eine Drehgestellabstützung bekannt, bei der in zwei Reihen angeordnete Gummifedern vorgesehen sind, welche Drehbewegungen des Drehgestelles gegenüber dem Wagenkasten durch ihre seitliche Verbindung aufnehmen. Ein Teil der Federn befindet sich dabei im Bereich der vertikalen Drehachse, die übrigen sind von der Drehachse weiter entfernt Diese Anordnung hat verhältnismäßig große Wandbewegungen zur Folge, die unerwünscht und zum Teil auch gefährlich sind. So is z. B. from DT-AS 11 00 669 a bogie support is known in which rubber springs arranged in two rows are provided, which record rotational movements of the bogie with respect to the car body through their lateral connection. Some of the springs are located in the area of the vertical axis of rotation, the rest are further away from the axis of rotation. This arrangement results in relatively large wall movements, which are undesirable and sometimes dangerous.

Weiter sind aus den US-Patentschnften 21 91 408 und 34 69 537 Abstützungen bekannt bei weichen einerseits Federn am äußeren Rand des Drehgestelles angeordnet sind, andererseits Torsionsstangen zur Abschwächung der seitlichen Neigung des Kastens verwendet werden. Bei diesen Anordnungen sind wegen der seitlichen Lage der Federn die bereits erwähnten Maßnahmen zur Ermöglichung einer Drehung des Drehgestelles, wie z. B. die Verwendung von Gleitschuhen, erforderlich. Furthermore, from US Patents 21 91 408 and 34 69 537 supports are known with soft on the one hand springs are arranged on the outer edge of the bogie, on the other hand torsion bars are used to weaken the lateral inclination of the box. In these arrangements, the aforementioned measures to enable rotation of the bogie, such. B. the use of sliding shoes is required.

Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung hat die Schaffung einer Abstützung zur Aufgabe, welche einfacher ist als die bekannten Abstützungen, die erwähnten Schwierigkeiten vermeidet und eine voneinander unabhängige Wahl der Steifigkeiten der Fede rung in vertikaler Richtung bei Tauchbewegungen und in seitlicher Richtung bei Wankbewegung^n gestattet.The invention specified in claim 1 has the task of creating a support which is simpler than the known supports, which avoids the difficulties mentioned and one from the other independent choice of the stiffness of the suspension in the vertical direction for diving movements and in the lateral direction with rolling motion ^ n permitted.

Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Abstützung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß zur vertikalen Abfederung ausschließlich diese im Bereich der Drehachse befindliche Federung vorgesehen ist, und daß im Bereich der Achse dieser Federung horizontal und quer zum Drehgestell eine Torsionsstange angeordnet ist. an deren Enden um eine horizontale Mittelstellung schwenkbare, parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufende und in der gleichen Richtung weisende Hebelarme befestigt sind, welche durch Pendelstützen mit dem Kasten verbunden sind.The solution to this problem with a support according to the preamble of claim 1 is characterized in that that only this suspension located in the area of the axis of rotation for vertical cushioning is provided, and that in the area of the axis of this suspension horizontally and transversely to the bogie a Torsion bar is arranged. at the ends pivotable about a horizontal center position, parallel to Lever arms running longitudinally of the vehicle and pointing in the same direction are attached, which are connected to the box by pendulum supports.

Dadurch, daß die Federung ausschließlich in der Mitte des Drehgestelles angeordnet wird, kann sie die auftretenden Drehbewegungen ohne besondere Maßnahmen aufnehmen, so daß auf Gleitschuhe und ähnliche bewegliche Elemente verzichtet werden kann. Die beiden Enden der Federung können starr mn dem Drehgestell bzw. mit dem Kasten verbunden werden, wobei die Federcharakteristik der Federung frei, nur nach den Bedürfnissen der vertikalen Abfederung, gewählt werden kann. Seitlichen Wankbewegungen widersetzt sich nämlich die Welle, die als Torsionsfeder mit einer beliebigen, von der vertikalen Federung unabhängigen Federkonstante versehen sein kann.Because the suspension is only in the middle of the bogie is arranged, it can rotate the movements that occur without any special measures record, so that sliding shoes and similar movable elements can be dispensed with. The two ends of the suspension can be rigidly connected to the bogie or to the box, whereby the spring characteristics of the suspension are free, only according to the needs of the vertical cushioning, can be chosen. The shaft, acting as a torsion spring, opposes lateral rolling movements can be provided with any spring constant independent of the vertical suspension.

Vorzugsweise kann die Vertikalfederung eine Luftfeder enthalten. Eine derartige Luftfeder, die meistens einen Gummibalg aufweist, ist in der Regel imstande, ohne besondere Maßnahmen, einzig durch eine Deformation des Gummibalges, die auftretenden seitlichen Verdrehungen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten aufzunehmen, wobei sie gleichzeitig den Drehpunkt des Drehgestelles bestimmt, der im wesentlichen in ihrer Achse liegt.The vertical suspension can preferably contain an air spring. Such an air spring, most of the time has a rubber bellows is usually able, without special measures, only by one Deformation of the rubber bellows as opposed to the lateral twisting of the bogie to receive the box, at the same time determining the pivot point of the bogie, which is essentially lies in its axis.

Aus konstruktiven Gründen ist es möglich, daß die Vertikalfederung mehrere, nahe aneinander in der Drehgestelimitte angeordnete Luftfedern enthält, deren Lufträume miteinander durch eine Ausgleichsleitung verbunden sind. In einem solchen Falle verhalten sich die einzelnen Luftfedern wie eine einzige Feder, deren Achse, um welche Drehbewegungen des Drehgestelles erfolgen, in der Mitte zwischen den Luftfedern verläuft. Im übrigen wird für die Gegenstände der Ansprüche 2 und 3 Schutz nur in Verbindung mit dem GegenstandFor structural reasons, it is possible that the vertical suspension several, close to each other in the The center of the bogie contains air springs whose Air spaces are connected to one another by a compensating line. In such a case behave the individual air springs like a single spring, whose The axis around which the bogie rotates runs in the middle between the air springs. In addition, protection is only given for the objects of claims 2 and 3 in connection with the object

des Anspruches 1 beanspruchtof claim 1 claimed

Die Erfindung wird anhand des >.n der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigtThe invention is explained with reference to the embodiment shown schematically in the drawing. It shows

F i g. 1 den vertikalen Schnitt eines Schienenfahrzeuges, quer zu seiner Längsrichtung nach der L-iie I-I in der F i g. 2,F i g. 1 shows the vertical section of a rail vehicle, transversely to its longitudinal direction according to the line I-I in the F i g. 2,

Fig.2 eine schematische Teilansicht des Schienenfahrzeuges aus der F i g. 1 in gegenüber F i g. 1 kleinerer Darstellung und die2 shows a schematic partial view of the rail vehicle from FIG. 1 in opposite to F i g. 1 smaller representation and the

F i g. 3,4 und 5 schematisch, im Grundriß verschiedene Anordnungen einer Mehrzahl von Luftfedern.F i g. 3, 4 and 5 schematically, different in plan Arrangements of a plurality of air springs.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Schienenfahrzeug, ζ. Β. eine Lokomotive, mit einem Kasten 1 dargestellt, der über eine Luftfeder 2 auf einem Drehgestellrahmen 3 eines Drehgestelles 4 abgestützt ist. Das Drehgestell ist über bekannte Primärfedern auf Radachsen 5 abgestützt, wobei die Federn zusammen mit den Achslagern in der Zeichnung . is Gründen der Anschaulichkeit weggelassen wurden. ;oIn the F i g. 1 and 2 is a rail vehicle, ζ. Β. one Locomotive, shown with a box 1, which via an air spring 2 on a bogie frame 3 of a Bogie 4 is supported. The bogie is supported by known primary springs on wheel axles 5, the springs together with the axle bearings in the drawing. is omitted for the sake of clarity became. ;O

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, fuhrt die Drehachse Λ, um welche das Drehgestell 4 gegenüber dem Kasten 1 drehbar ist, durch die Mitte der Luftfeder 2. Quer zur Längsrichtung des Fahrzeugkastens 1 und des Drehgestelles 4 ist eine Torsionsstange 6 angeord- :> net. die in Lagern 7 im Drehgestellrahmen 3 drehbar gelagert ist. Die Stange 6 ist an ihren Finden mit Hebt 'armen 8 versehen, welche horizontal oder nahezu horizontal und in der Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufen. Die beiden an den Enden der Stange 6 u> befindlichen Hebelarme 8 weisen dabei in die gleiche Richtung. An den Fndcn der Hebelarme 8 sind über Zapfen IO \ertikale Pendelstützen 11 angelenkt, die gleichzeitig schwenkbar an Zapfen 12 des Kastens 1As can be seen from the drawing, the axis of rotation Λ leads around which the bogie 4 opposite the box 1 is rotatable, through the center of the air spring 2. transverse to the longitudinal direction of the vehicle body 1 and of the bogie 4 is a torsion bar 6 angeord-:> net. which is rotatably mounted in bearings 7 in the bogie frame 3. The rod 6 is at its finding with Lifts' arms 8 provided, which horizontal or nearly run horizontally and in the longitudinal direction of the vehicle. The two at the ends of the rod 6 u> located lever arms 8 point in the same Direction. On the Fndcn of the lever arms 8 are articulated via pins IO \ ertical pendulum supports 11, which at the same time pivotable on pin 12 of box 1

«bgCStilt/t sind. :ς«BgCStilt / t are. : ς

Bei einer Drehbewegung des Drehgestelles 4 gegenüber dem Kasten 1. z. B. bei Kurvenfahrt, wird die Verdrehung durch den Balg der Luftfedern 2 aufgenommen. Ls erübrigen sich daher besondere Elemente, wie t. B. Gleitschuhe, zur Aufnahme dieser Drehbewegung, ^o Die Pendelstützen Π α erden unter geringfügiger Drehung der Stange 6 in den Lagern 7 gegenseitig verschrankt. Diese Drehung hat keinen Einfluß auf die vertikale Federung des Kastens 1.When the bogie 4 rotates relative to the box 1. z. B. when cornering, the rotation is absorbed by the bellows of the air springs 2. Special elements such as t are therefore superfluous. B. sliding shoes, to accommodate this rotational movement, ^ o The pendulum supports Π α ground with a slight rotation of the rod 6 in the bearings 7 mutually interlocked. This rotation has no effect on the vertical suspension of the box 1.

Bei vertikalen Bewegungen des Kastens 1 gegenüber ^ dom Mrehkjostell 3 wirkt nur die Luftfeder 2. deren Federkonstante frei gewählt werden kann. Die Torsionsstange 6 wird dabei in ihren Lagern gedrent, ohne diese Bewegungen zu beeinflussen.With vertical movements of the box 1 against ^ dom Mrehkjostell 3, only the air spring 2 acts Spring constant can be chosen freely. The torsion bar 6 is drifted in its bearings without affecting these movements.

Seitlichen Neigungsbewegungen des Kastens 1 quer zur Fahrtrichtung, d. h. den sogenannten Wankbewegungen, widersetzt sich hingegen einzig die Stange 6. die dabei verdreht wird. Sie kann dazu nach der Art einer Torsionsfeder gewählt und dimensioniert werden, wobei wieder ihre Federkonstante frei gewählt werden kann, weil sie in keiner Weise die vertikale Federung durch die Feder 2 beeinflußt. In der Regel wird man eine weiche vertikale Federung bei verhältnismäßig starrer seitlicher Federung wählen.Lateral inclination movements of the box 1 transversely to the direction of travel, d. H. the so-called rolling movements, on the other hand, only the rod 6, which is twisted in the process, opposes. You can do this in the manner of a Torsion springs can be selected and dimensioned, with their spring constant again being freely selected can because it does not affect the vertical suspension by the spring 2 in any way. Usually one becomes one choose soft vertical suspension with relatively rigid lateral suspension.

Wie die F i g. 3 bis 5 zeigen, ist es auch möglich, mehrere Luftfedern in der Form einer Gruppe zu verwenden, die möglichst nahe an der Drehachse λ'des Drehgestelles angeordnet sind. Die Lufträume der Federn sind miteinander durch eine Ausgleichsleitung verbunden, so daß sie wie eine einzige Luftfeder wirken. Das vereinfacht auch die Regelung der Luftzufuhr in die Luftfedern, weil jeweils pro Drehgestell nur ein n/iger Regler erforderlich ist.As the F i g. 3 to 5 show it is also possible to have several air springs in the form of a group use as close as possible to the axis of rotation λ'des Bogie are arranged. The air spaces of the springs are connected to each other by a compensating line connected so that they act like a single air spring. This also simplifies the regulation of the air supply to the Air springs, because only one controller is required per bogie.

So sind in der F i g. 3 z.B. zwei Luftfedern Π nahe aneinander angeordnet, wobei sich die Drehachse Λ in der Mitte zwischen ihnen befindet. Nach der F": e A sind drei gleiche Luftfedern 14 in der Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet. In der Fig. > sind schließlich vier Luftfedern 15 dargestellt, deren Mitten sich an den i'cken eines Quadrates befinden. In allen diesen f aller: sind die Luftfedern mögliche nahe zueinander und zur Drehachse A' angeordnet, um die Verformungen ihrer Bälge bei Drehbewegunger des Drehgestelles klein /u halten.Thus, in FIG. 3 For example, two air springs Π arranged close to each other, with the axis of rotation Λ in the middle between them. After the letter A , three identical air springs 14 are arranged in the shape of an equilateral triangle. Finally, four air springs 15 are shown in the figure, the centers of which are located at the corners of a square. the air springs are possibly arranged close to each other and to the axis of rotation A 'in order to keep the deformations of their bellows small / u when the bogie rotates.

Es versteht sich. da3, obwohl die Erfindung anhand von Lul'tfedcrn erlauten, wurde, auch andere Federn. /. B. Schraubenfeder^ verwendet werden können.It goes without saying. that, although the invention was explained on the basis of lul'tfedcrn, other feathers as well. /. B. coil spring ^ can be used.

Wenn die Abstützung bei einer Lokomotive verwendet wird, so kann /ur Übertragung der Zugkraft vom Drehgestell auf den Lokomotivkasten in bekannter Weise cm Drehzapfen oder eine Tiefzugvorrichning mit den Kasten mit dem Drehgestell verbindenden Stangen \orgeschen sein. Die Anordnungen nach den 1 1 g. 5 bis 5 sind insbesondere bei der Verwendung eines Drehzapfens gedacht, der in der Mitte /wischen den ledern nut einer Achse in der D^rehachse A'ancehracht werde·¹, kannIf the support is used on a locomotive, the traction force can be transmitted from the bogie to the locomotive body in a known manner using pivot pins or a deep-drawing device with rods connecting the box to the bogie. The arrangements according to 1 1 g. 5 to 5 of a trunnion are intended in particular when using the / wipe in the middle of the nut leathery an axis in the D ^r ehachse A'ancehracht will · ¹ can

Hierzu ! Rlat! /eichnunecnFor this ! Rlat! / eichnunecn

Claims

Patent claims:

1. Support of the box of a rail vehicle on a bogie, with a suspension arranged in the area of the axis of rotation, effective in the vertical direction, characterized in that only this suspension (2) located in the area of the axis of rotation is provided for vertical cushioning, and that in the area the axis (X) of this suspension (2) a torsion bar (6) is arranged horizontally and transversely to the bogie, at the end of which there are attached lever arms (8) which can be pivoted about a horizontal central position, run parallel to the longitudinal direction of the vehicle and point in the same direction which are connected to the box (1) by pendulum supports (11)

2. Support according to claim 1, characterized in that the vertical suspension is an air spring (Suspension 2) contains.

3. Support according to claim 1, characterized in that the vertical suspension several, close Contains air springs (13, 14 and 15) arranged on one another in the center of the bogie, the air spaces of which are connected to each other by a compensating line.