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Einrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, zum Hemmen von Drehbewegungen
eines Drehgestelles gegenüber einem Wagenkasten Die Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung insbesondere für Schienenfahrzeuge zum Hemmen von Drehbewegungen eines
Drehgestelles gegenüber einem Wagenkasten mittels mindestens einem zwischen den
gegeneinander verdrehbaren Fahrzeugteilen angeordneten und vom Wagenkastengewicht
über Gleitkörper belasteten Xeibkörper.
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Es ist bekannt, die Drehbewegung eines Drehgestellrahmens von Schienenfahrzeugen,
die Geschwindigkeiten über 160 km pro Stunde überschreiten sollen, über ein Reibungselement
zu behindern.
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Im Speziellen ist es bekannt, zur Drehstabilisierung des Drehgestellrahmens
eines Schienenfahrzeuge£ gegenüber dessen Wagenkasten in das am Dreh.estell befestigte
UnterteIl der Drehpfanne eine Friktionsplatte einzulegen, auf die Jann das Oberteil
der Drehpfanne aufgesetzt wird, welches wiederum am Wagenkasten befestigt ist. Der
Reibbeiwert dieser Friktionsplatte
ist im Verlauf längerer Betriebazeit
starken Schwankungen unterworfen. Außerdem läßt sich diese Die 2tabilisierung bei
Drehgestellen mit von Vertikalkräften entlasteten Drehzapfen bzw. mit ideellem Drehpunkt
nicht anwenden. Weiter ist bei dieser Einrichtung das Reibungsmoment von der Belastung
abhängig und infolgedessen nicht frei wählbar zu optimieren.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, Drehgestelle, deren Radsätze bei
höheren Geschwindigkeiten in ihrem Laufverhalten instabil werden, durch Drehdämpfev
über Reibunselemente zu stabilisieren. Hierzu sind Drehstabilisatoren vorgesehen,
die aus Torsionsrohren bestehen und in Fahrtrichtung drehbar am Wagenkasten aufgehängt
sind. Mit ihnen verbundene Hebel betätigen über Stangen Reibslemente, sobald eine
Drehbewegung des Rahmens gegenüber dem Wagenkasten erfolgt. Diese Stabilisatoren
hemmen damit die Drehung des Drehgestelles mit einer bestimmten reibkraft, wenn
ein unruhiger Lauf in der Geraden auftritt. Die quer durch den Wagen verlaufenden
Torsionsrohre benötigen wegen der Steifigkeitsforderungen große Abmessungen.
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Es ist ferner eine Einrichtung zum Hemmen von Drehbewegungen eines
Drehgestellrahmens relativ zum Aufbau vorgeschlagen worden. Diese Einrichtung weist
ein zwei Stoßdämpfer verbindendes bertragungsteil auf, wobei sm einen der gegeneinander
beweglichen Fahrzeugteile Drehhemmungsglieder angebracht sind und diese Drehhemmungsglieder
durch Utertragunggestänge mit einem am anderen Fahrzeugteil angebrachten Hebelsystem
verbunden werden. Die beiden Hebelsysteme sind durch ein gelenkig angeschlossenes,
in Form eines S verlegtes zug-und druckfestes Übertragungsmittel miteinander verbunden.
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Der Nachteil der bekannten Drehhemmungseinrichtungen besteht
darin,
daß sie beim Kurvenlauf große Zusatzkräfte in riuerrichtung am Spurkranz bzw. auf
dem stark geneigten Teil der Iaufflächen erzeugen, welche die Entgleisungssicherheit
herabsetzen und hohe Kräfte zwischen Rad und Schiene hervorrufen, die zusätzlichen
Rad- und Schienenverschleiß erzeugen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die Reibhemmungsmomente
lediglich bei Fahrt auf gerader Strecke und in Kurven-mit großen Radien erzeugt,
wo noch mit hohen Geschwindigkeiten gefahren wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, daß zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell segmentförmig ausgebildete
obere und untere Gleitstücke mit dazwischenliegenden Reibstücken und mit Gieitbahnen
für Wälzkörper angebracht sind, daß jede Gleitbahn an den von den Wälzkörpern in
Geradeaus stellung des Drehgestelles eingenommenen Stellen tiefergelegene Abschnitte
aufweist, daß geneigte Rollflächen höher-und tiefergelegene Abschnitte der Gleitflächen
verbinden und daß in Geradeausstellung des Drehgestelles zwischen Wälzkörper und
Gleitbahn bzw. ab einem vorherbestimmten Drehgestellausschlag zwischen Gleit- und
Reibstück ein freies Spiel vorhanden ist.
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Durch diese erfindungsgemäße Mittel tritt Reibhemmung lediglich noch
auf gerader Strecke auf, während in kleineren Kurven lediglich die kleine Rollreibung
der Wälzkörper dem Ausdrehen des irehgestellrahmens entgegensteht.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der obere oder
der untere Gleitkörper im Bereich der beiden Langträger des Drehgestelles Bestandteil
einer Traverse sind, die über Lenker mit einem am Wagenkasten oder am Drehgestellrahmen
befestigten Befestigungsteil gelenkig verbunden ist.
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Durch diese Ausgestaltung ist es leicht möglich, die Erfindung bei
bereits durchkonstruierten Drehgestelltypen anzuwenden.
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Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt; es zeigt Fig. 1 die Draufsicht auf ein Drehgestell mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Einrichtung mit mit sowie Gleitstücken
und Wälzkörpern Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtung entsprechena Fig. 2and
Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Lenkerführung der Traverse.
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Die ausdrehwinkelabhängige Einrichtung 10 zum Hemmen von Drehbewegungen
eines Drehgestelles 3 gegenüber einem nicht dargestellten Aufbau eines Schienenfahrzeuges
ist zwischen dem Drehgestellrahmen 6 und dem Aufbau angeordnet. Im wesentlichen
besteht die Einrichtung 10 aus mindestens einem zwischen Gleitkörpern 5, 9 angebrachten
Reibkörper 1 sowie mindestens einer dem Kraftfluß von Teil 5 über 1 nach Teil 9
parallelen Hubeinrichtung 11, die 80 ausgebildet ist, daß sie in Geradeausstellung
des Drehgestelles 3 keine Kräfte überträgt. Die anteilige Last 7 aus dem Aufbau
wird also in dieser Stellung allein vom Gleitkorper 9 über Reibkörper 1 auf Gleitkörper
5 übertragen. Hierdurch wirkt dem Ausdrehen des Drehgestelles 3 ein durch Wahl von
Reibbeiwert sowie wirksamen Abstand vom Mittelpunkt der Drehbewegung in bekannter
Weise leicht beherrschbares Reibmoment entgegen.
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Die Neigung des Drehgestelles zu unrunigem Lauf bei hohen Geschwindigkeiten,
beispielsweise von mehr als 160 /h, wird durch das sich auswirkende Reibmoment verringert.
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Läuft nun das Schienenfahrzeug in eine Kurve ein, dann wird das Drehgestell
durch das von der Führung der Radsätze im
Gleis bewirkte Moment
äus der Geradeausstellung herausgedreht. Nach ftberschreiten eines vorherbestimmten
Ausdrehwinkels kommt die Hubeinrichtung 11 zur Wirkung und überträgt, ebenfalls
ab einem vorherbestimmten Ausdrehwinkel, allein die anteilige Last 7; Reibkörper
1 ist somit völlig entlastet.
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Die Hubeinrichtung-11 besteht hier aus Wälzkörpern 2, die parallel
zu dem Reibkörper 1 zwischen keilartig verengten Gleitflächen geführt sind.
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Bei Geradeaus stellung des Drehgestelles 3 besteht zwischen Wälzkörper
2 und der Pührungs-Fläche oder -Rille ein hinreichendes Spiel 4. Während des Ausdrehens
gleitet Wälzkörper 2 auf geneigter Fläche, die in die Abwälzfläche 5 übergeht. Wenn
die Wälzkörper 2 auf Abwälzfläche 5 laufen, bestimmt lediglich noch die hier auftretende
Rollreibung die Größe des den Ausdrehbewegungen entgegenwirkenden Momentes. Da ein
Radsatz in Kurven mit nicht sehr großen Radien radial, bzw. in Spießgangstellung,
in jedem Falle aber stabil läuft, trägt die durch die erfindungsgemäße Einrichtung
bewirkte Verringerung der Drehhemmung zu erheblicher Herabsetzung des Verschleißes
von Spurkränzen und Schienen bei. Durch Wahl der Längen des Bereiches mit Spiel
8 sowie der Länge der Steigung bis zum Ubergang in die Wälzfläche 5 läßt sich die
Verringerung der Drehhemmung leicht variieren.
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Die Einrichtung kann bei Drehgestellen mit durch Vertikalkräfte belasteten
Drehzapfen in dessen Nähe, bei Drehgestellen mit entlastetem oder ideellem Drehpunkt,
im Bereich der Drehgestell-Langträger 6 eingebaut werden.
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Die zweite Federung des Drehgestelles (Wiegenfederung) kann zwischen
der Einrichtung 10 und dem. Drehgestellrahmen 6 oder
auch zwischen
dem Wagenkasten vorgesehen sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
beschrieben. Zwischen dem Drehgestellrahmen 6 eines Drehgestelles 3 mit beliebigem
Drehzapfen und dem nicht dargestellten Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges ist
eine Traverse 12 angebracht, die über Lenker 13 mit einem Führungsteil 14 gelenkig
verbunden ist. Pührungsteil 14 ist am Drehgestellrahmen 6 gelagert. Im Bereicr jedes
Drehgestell-Langträgers ist an der Traverse 12 je ein unterer Gleitkörper 5 befestigt,
der zwischen zwei Gleitrillen eine Gleitfläche für einen Reibkörper 1 aufweist.
Auf dem Reibkörper 1 liegt ein mit dem Wagenkasten verbundener oberer Gleitkörper
9. Der obere Gleitkörper kann ebenfalls seitliche Gleitrillen für die Puhrung von
Wälzkörpern 2 aufweisen; gemäß diesem Beispiel sind die Wälzkörper 2 jedoch mittels
Lappen und Bolzen am oberen Gleitkörper 9 gelagert. Der Reibkörper 1 kann mit einem
der Gleitkörper etwa durch Nietung, aber auch durch Po,=-schluß verbunden sein.
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Wie insbesondere die Draufsicht auf den oberen Gleitkörper 9 in Fig.
1 erkennen läßt, trägt die Formgebung der Gleitkörper 5, 9, der Reibkörper 1 und
der Wälzkörper 2 samt zugehörigen Führungerinnen in an sich bekannter Weise den
Drehbewegungen des Drehgestelles 3 um seinen Drehpunkt mit dem Wagenkasten Rechnung.
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Zwischen dem unteren GLeitKörper 5 und dem Rahmen 6 des Drehgestelles
ist in üblicher Weise die zweite Federung (Wiegenfederung) des Drehgestelles vorgesehen.
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Beim beechriebenen Ausführungsbeispiel wird beim Ausschwenken des
Drehgestelles das untere Gleitstück > über die Traverse 12 und Lenker 13 unter
dem oberen Gleitstück 9 verschoben. Während
in Geradeausstellung
Wälzkörper 2 gegenüber der Führungsrille in Gleitstück 5 reichliches Spiel 4 hat,
wodurch Reibkörper 1 voll belastet ist, rollen beim Ausschwenken die Wälzkörper
2 auf den geneigten Rollflächen 8 so weit auf, bis die Last 7 allein über die Wälzkörper
2 übertragen wird.
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Nach dem beschriebenen Beispiel ist das Befestigungsteil 14 mit dem
Drehgestellrahmen 6 verbunden. Unter Berücksichtigung der geänderten gegenseitigen
Verschiebungen ist es natürlich auch möglich, das Befestigungsteil 14 mit dem Wagenkasten
zu verbinden. In diesem Fall liegt -die Wiegenfederung zweckmäßigerweise zwischen
dem Wagenkasten und der oberen Gleitplatte 9.
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Ferner ist es möglich, die Einrichtung zum ausdrehwinkelabhängigen
Hemmen von Drehbewegungen. auch mit einer an sich bekannten Kulissenführung für
Drehgestelle zu kombinieren.