DE2361734B2

DE2361734B2 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2361734B2
Application number: DE19732361734
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr.-Ing. Fritz 4150 Krefeld Frederich; Dr.-Ing. Christian 5100 Aachen Stiefer
Original assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Current assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1981-04-30
Also published as: CH572829A5; GB1452569A; JPS5090009A; FR2254466A1; DE2361734A1; DE2361734C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit wenigstens zwei in Achslagern angeordneten Radsätzen und mit einer Anordnung zur federnden und um eine vertikale Achse drehbaren Abstützung des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs.

Drehgestelle haben die Aufgabe, den auf ihnen ruhenden Wagenkasten zu tragen, seitlich zu führen, Bremskräfte aufzunehmen oder — sofern es sich um ein Triebdrehgestell handelt — Antriebskräfte zu übertragen. Zur Erzielung möglichst guter vertikaler Laufeigenschaften und zur Schonung des Gleises, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, sollen die Drehgestellmassen so gering wie möglich sein. Die horizontalen Fahreigenschaften hängen stark vom Massenträgheitsmoment des Drehgestells um die Hochachse ab. Ein kleines Massenträgheitsmoment verbessert den horizontalen Drehgestellauf.

Bei Drehgestellen herkömmlicher Bauart werden die vertikalen Tragkräfte und die horizontalen Führungs- und Bremskräfte über die Achslagerfederungen und die Achslagerführungen verschiedenster Konstruktionen auf eine Zwischenkonstruktion, Jen Drehgestellrahmen, übertragen. Der Drehgestellrahmen ist direkt oder über eine weitere Zwischenkonstruktion — der Wiege — mit Drehzapfen, Kugeldrehkränzen oder Hebelkonstruktionen drehbar unter dem Wagenkasten angebracht.

Diese Drehgestelle haben den Nachteil, daß der Drehgestellrahmen für die größten auftretenden Belastungen ausgelegt sein muß. Der Drehgestellrahmen wird dementsprechend sehr schwer und hat ein großes Masseträgheitsmoment um seine Hochachse, welches für ein gutes Laufverhalten, insbesondere sehr schneller Schienenfahrzeuge, unerwünscht ist.

Dem im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der Nachteile bekannter Drehgestelle ein Drehgestell zu schaffen, welches geringere Massen und ein geringeres Massenträgheitsmoment als die bisher üblichen Drehgestelle aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb der Achslager Federn angeordnet sind und der Wagenkasten direkt über die Federn abgestützt wird. Da somit die Achslasten nicht mehr wie bisher über eine Zwischenkonstruktion, den Drehgestellrahmen, sondern direkt auf den Wagenkasten übertragen werden, wird eine Verringerung der Drehgestellmassen und damit ein kleineres Massenträgheitsmoment ermöglicht.
Die Federn können in zweckmäßiger Ausführung der Erfindung als querelastische Federn ausgebildet sein.

Es kanr auch vorgesehen sein, daß zwischen den Federn und dem Wagenkasten kreisbogenförmige Laufbahnsegmente angeordnet sind.
Die Achslager sind erfindungsgemäß über einen Führungsrahmen verbunden. Dieser Führungsrahmen ersetzt den bisher üblichen Drehgestellrahmen. Da dieser Rahmen von den Vertikalkräften befreit ist, kann er als einfacher, leichter Führungsrahmen gestaltet werden, der nur noch den Lauf der Radsätze im Gleis

% steuert.

Der Führungsrahmen kann sowohl starr als auch verwindungsweich ausgeführt werden. Der Führungsrahmen kann aus Stäben gebildet sein, die nur auf Zug und Druck beansprucht sind. Dies ermöglicht die Verwendung von Leichtmetallen mit ihren gegenüber Stahl kleineren Elastizitätsmodulen, was gegenüber den herkömmlichen Baustoffen eine weitere Gewichtsersparung ermöglicht. Wegen des kleinen Elastizitätsmoduls der Leichtmetalle und der daraus resultierenden

^fio großen Durchbiegung des auf Biegung beanspruchten Drehgestellrahmens konnten Leichtmetalle bei Drehgestellen herkömmlicher Bauart nicht verwendet werden. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Drehgestells in Verbindung mit dem Werkstoff Leichtmetall werden die ungefederten Massen des Drehgestells sehr klein.

Um hohe Querverschiebungen des oberen Federendes bei Ausschwenken des Drehgestells zu vermeiden,

sieht die Erfindung ferner vor, daß die oberhalb der Federn angeordneten Lautbahnsegmente auf Federauflageplatten angebracht sind, und daß die Federauflageplatten über einen Schwenkrahmen miteinander verbunden sind. Der Führungsrahmen und der Schwenkrahmen sind in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung über Längslenker und über Querlenker verbunden. Über die Längslenker werden die Zug- und Bremskräfte übertragen. Die Drehung des Schwenkrahmens erfolgt über die Längslenker und die Querlenker. Sowohl Längslenker als auch Querlenker können federnd ausgebildet sein bzw. Stoßdämpfer aufweisen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, daß die oberhalb der Achslager angeordneten Federn als Luftfedern ausgebildet sind.

Für die Unteransprüche wird Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch gesucht.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Drehgestells ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des Drehgestells;

F i g. 2 die schematische Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1, wobei der Schwenkrahmen nicht dargestellt ist;

Fig.3 die Darstellung gemäß Fig. 1, von der Stirnseite des Drehgestells her gesehen.

Das Drehgestell weist zwei in Achslagern 1 angeordnete Radsätze 2 auf. Oberhalb der Achslager 1 sind Luftfedern 3 angeordnet. Auf oberen Federauflageplatten 4 der Luftfedern 3 sind kreisbogenförmige Laufbahnsegmente 5 angebracht, auf denen das Untergestell des Wagenkastens (:iicht dargestellt) drehbar abgestützt ist. Die Achslager 1 sind über einen Fühp.mgsrahmen 6 miteinander verbunden, der aus Längsholmen 6a und Querholmen 6b besteht. Die

■'< Federauflageplatten 4 sind über einen Schwenkrahmen 7 miteinander verbunden, der Längsholme Ta und Querholme Tb aufweist. Der Führungsrahmen 6 und der Schwenkrahmen 7 sind über Längslenker 8, die schwenkbar in Ansatzstücken 9 bzw. 10 angebracht sind,

ίο miteinander verbunden. Die Längslenker 8 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel starr ausgebildet, können aber auch federnd ausgebildet sein. Zwischen dem Fütirungsrahmen 6 und dem Schwenkrahmen 7 sind außerdem Querlenker vorgesehen, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Federelemente 11 ausgebildet sind.

Durch die Wirkung des Schwenkrahmens 7 werden die Laufbahnsegmente 5 zu einem drehsteifen Gebilde verbunden. Diese Anordnung ersetzt eine Drehkranzkonstruktion. Von dem Führungsrahmen 6 werden die Brems- und Zugkräfte über die Längslenker 8 auf den Schwenkrahmen 7 übertragen. Die Lenkerlager können als verschleißfreie Metaügummibuchsen ausgebildet sein. Die federnd ausgebildeten Querlenker ermöglichen die Wagenkastenquerabfederung. Dabei kann weiterhin noch vorgesehen sein, daß sowohl die Mittenlage des Drehgestells zum Gleis als auch die Vorspannung der bei den Querlenkern vorgesehenen Querfedern mittels Spannmuttern einstellbar sind. Den Querlenkern können zur Schwingungsdämpfung hydraulische Stoßdämpfer (nicht dargestellt) parallelgeschaltet sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit wenigstens zwei in Achslagern angeordneten Radsätzen und mit einer Anordnung zur federnden und um eine vertikale Achse drehbaren Abstützung des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Achslager (1) Federn (Luftfeder 3) angeordnet sind und der Wagenkasten direkt über die Federn abgestützt wird.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (Luftfeder 3) als querelastische Federn ausgebildet sind.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Federn und dem Wagenkasten kreisbogenförmige Laufbahnsegmente (5) angeordnet sind.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslager (1) über einen Führungsrahmen (6) miteinander verbunden sind.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (6) starr ausgebildet ist.

6. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (6) verwindungsweich ausgebildet ist.

7. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Federn (Luftfeder 3) angeordneten Laufbahnsegmente (5) auf Federauflageplatten (4) angebracht sind, und daß die Federauflageplatten (4) über einen Schwenkrahmen (7) miteinander verbunden sind.

8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (6) und der Schwenkrahmen (7) über Längslenker (8) und über Querlenker (Federelernent 11) verbunden sind.

9. Drehgestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlenker federnd ausgebildet sind.

10. Drehgestell nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlenker Stoßdämpfer aufweisen.

It. Drehgestell nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslenker (8) federnd ausgebildet sind.

12. Drehgestell nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslenker (8) Stoßdämpfer aufweisen.

13. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Achslager (1) angeordneten Federn als Luftfedern (3) ausgebildet sind.