DE2240132A1 - Durch reibung wirkende gierdaempfungseinrichtung fuer drehgestelle von schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Durch Reibung wirkende Gierdämpfungseinrichtung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen

Die Erfindung betrifft durch Reibung wirkende Dämpfungseinrichtungen für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen.

Die Drehgestelle von Schienenfahrzeugen unterliegen infolge der Konizität der Laufflächen der Räder einer Drehbewegung um die vertikale Achse, die durch ihre Mitte hindurchgeht. Diese Bewegung wird als Gierbewegung bezeichnet. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt, nimmt diese Bewegung ebenfalls zu und kann nicht mehr zulässige Werte erreichen. Deshalb muß eine Dämpfung einsetzen und zwar umso stärker, je höher die Geschwindigkeit ist. Die sogenannte "trockene" Reibung, deren Wirkung schon von Beginn der Bewegung an bedeutend ist, er-

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füllt diese Dämpfungsrolle und wird seit langem für diesen Zweck benutzt. Jedoch kann das sich daraus ergebende Widerstandsmoment die Neigung zum Entgleisen in Kurven mit geringem Radius begünstigen. Dieses Moment muß also ziemlich stark sein, damit das Drehgestell stabil ist, wenn das Schienenfahrzeug schnell fährt, es muß Jedoch deutlich verringert werden, wenn das Fahrzeug Kurven von geringem Radius durchführt. Außerdem ist es unerläßlich, daß die Dämpfungseinrichtung ein ausreichendes Schwenken des Drehgestells um seine Roll- und Stampfachse gestattet, so daß die Räder niemals entlastet werden, wenn sich das Ehrzeug auf stark deformierten Gleisen befindet, was oft bei Güterwagen eintritt. Der Wagen soll so ohne Schwierigkeit auf Werkstattumladefahrgestelle aufbringbar sein. In diesem Fall hat er eine bestimmte Verschwenkung um die Stampfachse. Er soll weiterhin ohne Entlastung der Räder durch beträchtliche Schräglagen fahren können, wie mann sie bei Fabrikgleisen oder auch bei Anschlüssen von Verschiebegleisen findet. In diesem Fall hat der Wagen eine bestimmte Schwenkung um die Rollachse. Die alten Drehgestelle sind mit Reibungspuffern bzw. -dämpfern (lisoirs) mit horizontalen Reibungsflächen versehen, welche die Rollbewegungen der Wagenkörper stark begrenzen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, Dämpfungseinrichburigen :ui schaffen, welche den gestellten Anforderungen volL genügen.

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Eine solche Dämpfungseinrichtung umfaßt auf den Rahmen eines Fahrgestells montiert, dessen Schwenkzapfen den Körper des Fahrzeugs trägt, zwei elastische Reibungsdämpfer, deren Anschläge mit zwei Gleitflächen zusammenwirken, die seitlich unter dem Wagenkörper angeordnet sind, wobei die Kontaktfläche zwischen jedem Anschlag und der entsprechenden Gleitfläche eine zylindrische Fläche ist« Die Dämpfungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Achse der zylindrischen Fläche parallel zur Gierachse des Drehgestells liegt und daß die Länge des Krümmungsradius der zylindrischen Oberfläche größer ist als der Abstand, welcher diese Fläche von der Gierachse trennt. Mit dieser Anordnung erhält man große Schwenkungen längs der Rollachse für das Durchfahren von Gleiskrümmungen sowie eine günstige Dämpfung der Gier- und Rollbewegungen.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Drehgestell.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie H-Il von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt schematisch den Krümmungsradius der Kontaktflächen Reibungsdämpfer - Gleitfläche.

[· u. 6 zeigen im Schnitt drei Ausführungsfοrmen von Reibungsdämpfern.

Fig. 7 zeigt in einer Schnittansicht die Anordnung des Dämpfungssystems auf dem Rahmen eines Drehgestells.

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Das in Fig. 1 gezeigte Drehgestell hat einen Rahmen 1, der
an seinen Enden über zwei Federn 2 und 3 auf einer Achse 4
aufliegt, die von Rädern 5 und 6 getragen wird. Der Bahnen
trägt in seiner Mitte einen Schwenkzapfen 7» der mit einen halbkugeligen Teil 8 zusammenwirkt, das unten und in der Mitte
des Fahrzeuggehäuses 9 angeordnet ist. An jeden Gehäuse 9
sind zwei metallische Teile seitlich befestigt, die als Gleitbahnen 1o und 11 bezeichnet sind. Diese Gleitbahnen wirken
im Reibungsschluß mit elastischen Reibungsdämpfern 12 und
13 zusammen, wie aus Fig. 2 zu sehen ist, von denen jeder einen
Reibungsanschlag 14 umfaßt, an dem eine Feder 15 befestigt ist,
die ihrerseits am Boden eines rahmenfesten Gehäuses 16 angebracht ist.

Wenn man, wie in Fig. 3 gezeigt ist, als Achse für die zylin- \ drische Oberfläche des Eontaktes S zwischen der Gleitfläche 1o i

Um das Dämpfungsmoment zu verringern, d. h. die Beanspruchung
der elastischen Reibungsdämpfer, wenn der Gierwinkel beträchtlich

und dem Reibungsanschlag 14 des Reibungsdämpfers 12 die Gier- ■ \

achse des Drehgestells nimmt, ist die Dämpfungskraft, die durch '

die Reibung des Anschlags 14 auf die Gleitfläche 1o ausgeübt \

wird, konstant und zwar unabhängig von Gierwinkel, in dem sich <

das Drehgestell bezüglich des Wagengehäuses dreht, wobei die \

Kompression der Feder 15 unabhängig von dem Gierwinkel tat- S

sächlich konstant bleibt. \

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ist, wie dies bei KurvenTOn geringem Radius der Fall ist, genügt es, der Fläche S einen Krümmungsradius R zu geben, dessen Länge größer ist als der Abstand, welcher diese Fläche S von der Gierachse O trennt.

Als Grenzwert kann der Krümmungsradius R unendlich gemacht werden, d. h. die Fläche S ist eben oder hat sogar eine entgegengesetzte Krümmung.

Infolge dieser Anordnung hat das Fahrzeuggehäuse eine erhöhte Dämpfung, wenn die Gierwinkel gering sind, d. h. das Gleis verläuft gerade oder leicht gekrümmt, und ein geringes Reibungsmoment, wenn die Gleiskrümmung starker ist und demzufolge die Gierwinkel größer sind.

Außerdem gestattet diese vertikale Anordnung der Reibungsflächen dem Wagengehäuse, daß sehr große Rollwinkel bezüglich des Drehgestells nicht auftreten, was beim Durchfahren von Gleiskrümmungen unerläßlich ist, vor allem dann, wenn das Fahrzeug sehr lang ist.

Die Stampf- und Rollbewegungen des Waggongehäuses bezüglich des Drehgestells machen es erforderlich, daß der Reibungsdämpfer elastisch längs der Achse dieser beiden Bewegungen angebracht wird. . .

Die in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigten Reibungsdämpfer ent-

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sprechen diesen Anforderungen sehr gut. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Reibungsdämpfer liegt der Anschlag 2o an der Gleitfläche 21 an. Dieser Anschlag ist auf seiner Auflagefläche mit einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten 22 überzogen. Um eine Gewindestange 23V die mit einer Mutter 24 versehen ist, sitzt eine Schraubenfeder 25» deren eines Ende am Boden 26 eines Gehäuses 26 anliegt und deren anderes Ende am Boden 27 des Anschlags 2o aufliegt. Die Gewindestange und die Mutter 24 dienen dazu, die Feder während der Montage des Wagengehäuses auf den Drehgestellen zusammenzudrücken.

Bei den in den Figuren 5 und 6 gezeigten Varianten finden sich die meisten der vorstehend genannten Elemente. Indessen ist die Form bestimmter Bauteile abgeändert.

Bei der Ausführungsform von Fig. 5 hat der Anschlag des Reibungsdämpfers 3o ein Profil in Form eines T und ein elastisches Element 35» das von elastischen Scheiben bzw. "Belleville¹¹-Sprengringen beiderseits des Gehäuses 36 gebildet wird. Dieses Element liegt auf der Basis 37 des Anschlags 3© und auf dem Bund 38 des Gehäuses 36 an.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform umfaßt der Anschlag des Reibungsdämpfer zwei Teile 4o und 4o , die eine Kugel 5o umfassen, welche dafür verantwortlich ist, daß den Stampf- und Rolltawegungen mehr Freiheit gegeben ist. Eine Schraubenfeder

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liegt auf der Basis 47 des Anschlages und an dem Boden 48 des Gehäuses 46 auf.

Selbstverständlich hat bei den drei vorstehend beschriebenen Beispielen die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag des Reibungsdämpfers und an der Gleitfläche einen Krümmungsradius, dessen Länge größer ist als der Abstand dieser zylindrischen Fläche bezüglich der Gierachse des Drehgestells.

Wie vorstehend bereits ausgeführt ist, hat die Reibung der Reibungsdämpfer gegen die Gleitflächen zur Wirkung, daß die Rollbewegungen gedämpft werden. Es empfiehlt sich jedoch, diese Bewegungen zu begrenzen, indem die Fahrzeuge mit einem komplementären System von Anschlägen ausgerüstet werden, die dem Gierreibungsmoment nicht zu sehr zugeordnet sind.

In Fig. 7 ist ein solches System dargestellt, das auf den Rahmen 1 des Drehgestells montiert ist. Es handelt sich dabei um Rollen 6o, deren Achse, welche parallel zur Stampfachse liegt, auf zwei rahmenfesten Lagern 61 und 62 liegt, wobei jede Rolle 6o mit einem Puffer 63 zusammenwirkt, der darüber am Boden des Wagengehäuses 9 befestigt ist.

Wenn die Rollen 6o und die Puffer 63 in Kontakt sind, ist bei dieser Anordnung das Gierreibungsmoment infolge dieser Anschläge stark abgeschwächt.

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Claims (4)

PAT E.N TANSPRÜCHE:

1.) Einrichtung zum Dämpfen der Gierung durch Reibung bei Drehgestellen von Schienenfahrzeugen, bei welchen auf dem Rahmen eines Drehgestells, dessen Drehzapfen das Fahrzeuggehäuse trägt, zwei elastische Reibungsdämpfer angebracht sind, deren Anschläge mit zwei Gleitflächen zusammenwirken, die seitlich unter dem Gehäuse sitzen, wobei die Kontaktfläche zwischen dem Anschlag und der entsprechenden Gleitfläche eine zylindrische Fläche ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der zylindrischen Fläche parallel zur Gierachse (O) des Drehgestells liegt und daß die Länge des Krümmungsradius der zylindrischen Fläche (S) größer ist als der Abstand welcher diese Fläche von der Gierachse trennt.

2.) Dampfungseinricbtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (S) vertikal und eben ist, um die Bewegungen längs der Stampfachse zu erleichtern.

3.) Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eines jeden Reibungsdämpfers zwei Teile (4-o, 4-o ) umfaßt, welche eine Kugel (5o) umschließen, so daß den Stampf- und Rollbewegungen eine größere Freiheit gegeben ist.

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4.) Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rahmen (1) Rollen (6o) aufgebracht sind, deren Achsen parallel zur Stampfachse liegen und von denen jede mit einem Puffer (63) zusammenwirkt, der jeweils darüber am Boden des Gehäuses (9) befestigt ist, um die Rollbewegungen des Waggongehäuses zu begrenzen.»

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