DE2349771A1 - FRAME FOR RAIL VEHICLES - Google Patents
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Re{-: MO 4406 B/ks Re { - : MO 4406 B / ks
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2. Oktober 19732nd October 1973
Gloucester Railway Carriage & Wagon Company Limited, Bristol Road, Gloucester, EnglandGloucester Railway Carriage & Wagon Company Limited, Bristol Road, Gloucester, England
Gestell für Schienenfahrzeuge.Frame for rail vehicles.
Di© Erfindung besieht sich auf Drehgestell© für Schienenfahrzeuge und richtet sich insbes. auf die Äufhängungsanordnung solcher Drehgestelle.The © invention relates to the bogie © for rail vehicles and is directed in particular on the suspension arrangement such bogies.
Der für Personenfahrzeuge verwendete Drehgestelltyp umfaßt im allgemeinen feste Querglieder, die ein Paar von Seitenrahmen verbinden und eine schwimmende Wiege abstützen, die von Lenkern herabhängt, welche an den Quergliedern befestigt sind, so daß eine seitliche Bewegung der Fahrzeugüberkonstruktion relativ zum Drehgestell möglich ist,. Andererseits weisen die normalerweise für Güterwaggons verwendeten Drehgestelle ein einziges Querglied auf, das die beiden Seiten-The type of bogie used for passenger vehicles generally includes fixed cross members that support a pair of side frames connect and support a floating cradle suspended from handlebars attached to the cross members are, so that a lateral movement of the vehicle superstructure relative to the bogie is possible. on the other hand the bogies normally used for freight wagons have a single cross member that connects the two side
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rahmen miteinander verbindet und selbst die Wiege bildet, die normalerweise nicht auf Lenkern schwimmt und entweder vollständig starr mit den Seitenrahmen oder im Falle eines "federnden plankenlosen" Drehgestelles verschiebbar auf Federn in den Seitenrahmen montiert ist.frame connects together and forms the cradle itself, which normally does not float on handlebars and either completely rigid with the side frame or in the case of a "resilient plankless" bogie slidable Springs is mounted in the side frame.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Drehgestelles, dessen Aufhängungsanordnung Seitenrahmen mit einer verbesserten Grundkonstruktion aufweist. Erfindungsgemäß enthält ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge ein Paar fester Seitenrahmen, vordere und rückwärtige, sich zwischen den Seitenrahmen erstreckende Achsen, vordere und rückwärtige Anschläge auf den Seitenrahmen, ein Querglied, das sich zwischen den Seitenrahmen erstreckt, und an jedem Endteil vordere bzw. rückwärtige Anschläge aufweist, die den vorderen und rückwärtigen Anschlägen auf den Seitenrahmen derart gegenüberliegen, daß jeweils zwei gegenüberliegende Anschläge zusammenwirken und ein im Abstand befindliches Anschlagpaar bilden, zwischen dem ein federnder Block angeordnet ist, der aus abwechselnden Schichten eines starren Materiales und eines elastischen Materiales besteht, wobei jeder Block nach unten von seinem Anschlag auf dsm Quergliea zu seinem Anschlag auf dem Seitenrahmen geneigt ist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß senkrechte und seitliche Belastungen auf dem Querglied und Zug- und Brems-Kräfte kombinierte Scher- und Druckbelastungen in dem elastischen Material verursachen. Jeder Seitenrahmen ist in seinem Teil vor dem vorderen Anschlag und in seinem Teil hinter dem rückwärtigen Anschlag mit einer Öffnung versehen, die mit der die Bremskraft aufbringenden Einrichtung des zugeordneten Rad- und Achsensatzes fluchtet.The object of the present invention is to create a bogie whose suspension arrangement has side frames has an improved basic construction. According to the invention, a bogie for rail vehicles includes a pair fixed side frames, front and rear axles extending between the side frames, front and rear Stops on the side frames, a cross member extending between the side frames, and on each end portion has front and rear stops which are opposite the front and rear stops on the side frame in such a way that that in each case two opposing stops cooperate and a pair of stops located at a distance form, between which a resilient block is arranged, which consists of alternating layers of a rigid material and consists of an elastic material, each block down from its stop on dsm Quergliea to his Stop on the side frame is inclined. The arrangement is such that vertical and lateral loads on the cross member and tensile and braking forces combined shear and compression loads in the elastic material cause. Each side frame is in its part in front of the front stop and in its part behind the rear one Stop provided with an opening which is associated with the braking force applying device of the Wheel and axle set are aligned.
Jede öffnung weist vorzugsweise im allgemeinen Dreiecksform in Seitenansicht auf, wobei die Ecken des Dreiecks abgerundet sind. Jede Dreiecksöffnung ist vorzugsweise durchEach opening is preferably generally triangular in shape in side view, with the corners of the triangle being rounded. Each triangular opening is preferably through
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eine obere im wesentlichen horizontale Seite, eine sich von dem äußeren Ende der horizontalen Seite nach unten in eine Lage innerhalb des inneren Endes der horizontalen Seite erstreckenden Seite und einer--Seite begrenzt, die sich im allgemeinen parallel zu den Ebenen erstrecken, die die starren Schichten des benachbarten federnden Blockes enthalten.an upper substantially horizontal side, one extending downward from the outer end of the horizontal side in a position within the inner end of the horizontal side extending side and a side delimiting the extend generally parallel to the planes defining the rigid layers of the adjacent resilient block contain.
Jeder federnde Block kann in Draufsicht gesehen ^wei Teile aufweisen, die gegeneinander zu der Längserstreckung der Seitenrahmen geneigt sind. Di© Anschläge, zwischen denen die federnden Blöcke angeordnet sind, können durch Befestigungsglieder gebildet werden, die am Querglied oder an den Seitanraliinen montiert sind* Das Querglied bildet zweckmäßig .die einzige Verbindung zwischen den Seitenrahmen außer den Achsen und das Fahrzeug kann so konstruiert sein, daß es sTüsammengebaut oder auseinandergebaut werden kann, ohne daß das gesamte Fahrzeug ποη der Oberkonstruktion ©ntfernt wird, t?®an es erforderlich aein sollte, einsn Seitenrahmen auszuwechseln, eine Tätigkeit, die nur mit erhebliehen Schwierigkeiten bei normal konstruierten Drehgestellen durchgeführt werden kann. Das Vorhandensein der Öffnungen in den 'Seitenrahmen ermöglicht eine wesentliche Gewichtsverminderung jedes Seitenrahmens, während gleichzeitig die Kühlung der die Bremskraft aufbringenden Einrichtungen .und ihre Unterhaltung und Erneuerung erleichtert werden.Each resilient block, seen in plan view, can have two parts which are inclined relative to one another to the longitudinal extent of the side frames. The stops, between which the resilient blocks are arranged, can be formed by fastening links that are mounted on the cross member or on the side rails. that it can be assembled or disassembled without the entire vehicle being removed from the superstructure, so that it should be necessary to replace one of the side frames, an activity that can only be carried out with considerable difficulty on normally constructed bogies. The presence of the openings in the side frames enables a substantial reduction in the weight of each side frame, while at the same time facilitating the cooling of the braking force-applying devices and their maintenance and renewal.
Als Ergebnis der Neigung der federnden Blöcke zur Vertikalen derart, daß die Hauptbelastung teilweise in Scherbelastungen und teilweise in Druckbelastungen unterteilt wird, liefert die Hauptbelastung ein Biegemoment in den Seitenrahmen, das so ausgebildet werden kann, daß es vollständig dem Biegemoment entgegenwirkt, daß auf die vertikalen Belastungen der Achslagerkästen zurückzuführen ist. Infolgedessen wird der Querschnitt Jedes Seitenrahmens zwischen den beidenAs a result of the inclination of the resilient blocks to the vertical such that the main stress is divided partly into shear stresses and partly into compressive stresses the main load is a bending moment in the side frame that can be designed to be entirely the bending moment counteracts that is due to the vertical loads on the axle boxes. As a result, will the cross section of each side frame between the two
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federnden Blöcken mehr ein Zuganker als einer Biegung beanspruchter Balken. Daraus ergibt sich, daß der Querschnitt des Rahmens schmäler ausgebildet werden kann als in den Fällen, wo beispielsweise die Lasten auf Schraubenfedern an den Enden des Quergliedes ruht, was ein viel größeres Biegemoment im Rahmen verursachen würde.resilient blocks are more of a tie rod than a bending of stressed beams. It follows that the cross-section of the frame can be made narrower than in cases where, for example, the loads on coil springs rests at the ends of the cross member which would cause a much larger bending moment in the frame.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention is described below with reference to the drawings reproduced embodiments are explained in more detail.
Die Zeichnungen zeigen inThe drawings show in
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein "federndes plankenfreiesM-¥aggondrehgestell ("spring plankless" wagon bogie truck) gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a schematic plan view of a "resilient plank free M - ¥ aggondrehgestell (" spring plankless "wagon bogie truck) according to the invention;
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht eines Wagendrehgestells gemäß der Erfindung;Fig. 2 is a similar view of a truck bogie according to the invention;
Fig. 3 eine teilweise aufgeschnitten gezeichnete halbe Ansicht einer weiteren Konstruktion eines "spring plankle.ssw-Drehgestells gemäß der Erfindung;3 shows a partially cut-away half view of a further construction of a "spring plankle.ss w " bogie according to the invention;
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Drehgestells ähnlich demjenigen nach Fig. 3; und inFig. 4 is a side view of a bogie similar to that according to Fig. 3; and in
Fig. 5 eine Endansicht des Drehgestells nach Fig. 4.FIG. 5 is an end view of the bogie of FIG. 4.
Jedes Drehgestell nach den Fig. 1 und 2 weist Seitenrahmen 1 auf, in welchen die Achsen zweier Rad- und Achssätze 2 drehbar in Achslagerkästen 3 üblicher Ausführungsform montiert sind. Bei dem Drehgestell nach Fig. 1 ist ein einziges Querglied 4 mit einer Drehpfanne 4a versehen und verbindet die Seitenrahmen 1, während bei dem Drehgestell nach Fig.Each bogie according to FIGS. 1 and 2 has side frames 1 in which the axles of two sets of wheels and axles 2 are rotatably mounted in axle boxes 3 conventional embodiment. In the bogie of Fig. 1 is a single Cross member 4 is provided with a swivel socket 4a and connects the side frames 1, while in the case of the bogie according to FIG.
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zwei Querglieder 5a als einzelnes hergestelltes Glied in ähnlicher Weise die beiden Seitenrahmen 1 verbinden. Bei den beiden .Ausführungsformen sind die Querglieder an den Seitenrahmen 1 mit Hilfe von Blocken 6 aus Gummi oder anderem federnden Material befestigt und federnd aufgehängt. Es sind vier solcher Blöcke zwischen benachbarten Teilen der Querglieder und der Seitenrahmen 1 eingesetzt. Die Blöcke 6 setzen sich aus bogenförmigen Schichtkörpern zusammen, die drei Schichten aus Gummi aufweisen, die zwischen vier abwechselnde Stahlplatten jeweils eingesetzt sind.two cross members 5a as a single manufactured member connect the two side frames 1 in a similar manner. In the two .Ausführungsformen the cross members to the side frame 1 with the help of blocks 6 of rubber or other resilient material are mounted and resiliently suspended. Four such blocks are inserted between adjacent parts of the cross members and the side frames 1. The blocks 6 are composed of arched laminated bodies which have three layers of rubber which are each inserted between four alternating steel plates.
Das Wagendrehgestell nach Fig. 2 weist einen Abstand zwischen den beiden Quergliedern 5a auf, in welchem eine getrennte schwimmende Wiege 7 gelagert ist, die mit einer Wagendrehpfanne 7a ausgebildet ist und eine seitliche Bewegung des auf der Wiege montierten'Wagenkörpers erlaubt. Vier weitere federnde Blöcke 8 in Form eines geschichteten Zylinders sind in der Nähe der vier Ecken der Wiege 7 angeordnet und liefern eine federnde Montage der Wiege auf dem vorgefertigten Querglied. Bei den Drehgestellen nach den Fig. 3 und 4 weisen die Schichtkörper der federnden Blöcke 6, die das Querglied 4 mit den Seitenrahmen 1 verbindens Y-Form statt Bogenform auf, sind aber wie oben beschrieben angeordnet und arbeiten auch in der gleichen Weise. Die angebrachten Bremseinrichtungen üblicher Form umfassen Bremsbalken 9 und Bremsschuhe, die auf beide Rad- und Achsensätze 2 wirken.The wagon bogie according to FIG. 2 has a distance between the two cross members 5a, in which a separate floating cradle 7 is mounted, which is formed with a wagon pivot pan 7a and allows a lateral movement of the car body mounted on the cradle. Four further resilient blocks 8 in the form of a layered cylinder are arranged near the four corners of the cradle 7 and provide a resilient mounting of the cradle on the prefabricated cross member. In the bogies according to FIGS. 3 and 4, the laminated body of the resilient blocks 6, on the cross member 4 with the side frame 1 connect s Y-shape instead of arc shape, but are arranged as described above and operate in the same manner. The attached braking devices of the usual form comprise brake beams 9 and brake shoes, which act on both sets of wheels and axles 2.
Jeder Block 6 ist zwischen einem Paar gegenüberliegender Anschläge auf dem Querglied und einem Seitenrahmen befestigt. Das Querglied weist vordere und rückwärtige Anschläge an jedem Ende auf. Die Seitenrahmen besitzen vordere und rückwärtige Anschläge gegenüber den vorderen bzw. rückwärtigen Anschlägen auf dem Querglied. Geeignet in ihrer Kontur gestaltete Befestigungsglieder, wie sie bei 11 angedeutet sind,Each block 6 is secured between a pair of opposing stops on the cross member and a side frame. The cross member has front and rear stops at each end. The side frames have front and rear Stops opposite the front and rear stops on the cross member. Appropriately designed in its contour Fasteners, as indicated at 11,
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sind auf senkrechten Befestigungsflächen auf einem der Seitenrahmen 1 und dem Querglied montiert und liefern die Anschläge. Jeder federnde Block 8 ist am unteren Ende an einem Befestigungsglied auf einer senkrechten Fläche eines Quergiiedes 5a montiert und am oberen Ende an einer seitlichen Fläche der Wiege 7 befestigt. Diese Anordnung liefert eine nach unten weisende Neigung der federnden Blöcke derart, daß sie nicht nur Körperbelastungen, sondern auch Zugkräfte, Bremskräfte und seitliche Belastungen infolge seitlichen Ausweichens des Körpers in Bewegung als kombinierte Scher- und Zugbelastungen aufnehmen.are on vertical mounting surfaces on one of the Side frame 1 and the cross member assembled and deliver the stops. Each resilient block 8 is at the lower end mounted on a mounting member on a vertical surface of a cross member 5a and at the upper end on one lateral surface of the cradle 7 attached. This arrangement provides a downward slope of the resilient Blocks in such a way that they not only place loads on the body, but also tensile forces, braking forces and lateral loads as a result Absorbing lateral evasions of the body in motion as combined shear and tensile loads.
Wie man aus Fig. 4 erkennt, führt die nach unten weisende Neigung der Blöcke 6 zu einer senkrechten Körperbelastung in Richtung des Pfeiles W auf dem Querglied 4, die auf jeden Seitenrahmen 1 als resultierende Druckkräfte in Richtung der Teile T übertragen wird. Diese Schub- oder.Druckkräfte erzeugen Biegemomente in den Seitenrahmen 1, die so ausgebildet werden können, daß sie fast vollständig die Biegemomente infolge der vertikalen Belastung der Achskästen ausgleichen. Dadurch kann der Querschnitt jedes Seitenrahmens 1 zwischen den beiden entsprechenden Blöcken 6 wesentlich geringer als im Normalfall gewählt werden, so daß die Seitenrahmen beträchtlich billiger und leichter werden.As can be seen from Fig. 4, the downward inclination of the blocks 6 leads to a vertical body load in the direction of arrow W on the cross member 4 acting on each side frame 1 as the resulting compressive forces in the direction the parts T is transferred. These pushing or compressive forces generate bending moments in the side frame 1, which are so can be designed that they almost completely absorb the bending moments due to the vertical loading of the axle boxes balance. This allows the cross-section of each side frame 1 between the two corresponding blocks 6 to be substantial be chosen less than normal, so that the side frames are considerably cheaper and lighter.
Man kann die federnden Blöcke auch so anordnen, daß ihre Längsachsen nach innen von den Seitenrahmen sowie nach oben weisen, so daß sie die Neigung besitzen, das zugeordnete Querglied und die Rad- und Achsensätze 2 quadratisch mit den Seitenrahmen 1 zu halten. In allen Fällen werden die beiden Seitenrahmen, die die Hauptglieder der Drehgestellkonstruktion darstellen, relativ zueinander durch das federnd aufgehängte Querglied gehalten und weisen Öffnungen 12 auf, wie man aus Fig. 4 erkennen kann.The resilient blocks can also be arranged so that their longitudinal axes point inwards from the side frames and upwards point so that they have the inclination, the associated cross member and the wheel and axle sets 2 square with to hold the side frame 1. In all cases it is the two side frames that are the main links of the bogie structure represent, held relative to one another by the resiliently suspended cross member and have openings 12, as can be seen from FIG.
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Die Öffnungen 12 besitzen Dreiecksform mit abgerundäben Ecken und sind in Flucht mit den Bremseinrichtungen 9» angeordnet, so daß der Zugang zu diesen für Wartungszwecke erleichtert und die Wärmeableitung begünstigt wird. Jede dreieckige Öffnung 12 weist eine obere im allgemeinen horizontale Seite 12a und eine Seite 12b auf, welche sich nach unten von dem äußeren Ende der Seite 12a zu einer Stelle innerhalb des inneren Endes der Seite 12a erstreckt. Die dritte Seite 12c jeder dreieckigen Öffnung erstreckt sich somit parallel zu den Ebenen, die die starren Schichtkörper des benachbarten federnden Blockes 6 enthalten und somit rechtwinklig zur Wirkungsrichtung der durch den Block übertragenen Schubkraft, Die öffnungen 12 sind somit so angeordnet, daß sich eine Gewichtsverminderung jedes Seitenrahmens 1 ergibt, ohne daß dessen wirksame Festigkeit reduziert wird.The openings 12 have a triangular shape with rounded edges Corners and are in alignment with the braking devices 9 », so that access to them for maintenance purposes facilitated and the heat dissipation is favored. Each triangular opening 12 has an upper generally horizontal one Side 12a and a side 12b which extends downward from the outer end of side 12a to a point extends within the inner end of side 12a. The third side 12c of each triangular opening extends thus parallel to the planes which contain the rigid laminated body of the adjacent resilient block 6 and thus at right angles to the direction of action of the thrust force transmitted by the block, the openings 12 are thus arranged so that that there is a weight reduction of each side frame 1 without reducing its effective strength will.
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