DE2444013B2

DE2444013B2 - Fahrgestell für Schwerlastschienenfahrzeuge, insbesondere Hüttenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2444013B2
Application number: DE2444013A
Authority: DE
Inventors: Matthias 5532 Juenkerath Scheulen
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1974-09-14
Filing date: 1974-09-14
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2444013A1; GB1521096A; SE7510231L; FR2284494B1; ATA702875A; FR2284494A1; BE833117A; DE2444013C3; IT1042386B; AT345891B; SE406300B; ES440881A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrgestell für Schwerlastschienenfahrzeuge, insbesondere Hüttenfahrzeuge, mit zweiachsigen Drehgestellen, deren Rahmen jeweils aus einem, die Rahmenlängswangen starr miteinander verbindenden mittigen Querträger besteht, wobei die in Trägerlängsrichtung verlaufende Schwerachse des Querträgers etwa in der Ebene der Achsmitten der Räder liegt.

Es sind zahlreiche Güterwagen zur Beförderung von besonders schweren Lasten bekannt, welche mehrachsige Fahrgestelle aufweisen (DE-PS 16 80 368, DE-AS 11 72 293, Deutsche Bundesbahn, Beschreibungsliste »Güterwagen — zwei zusammengehörige zehnachsige Drehgestellpare Bauart Uai 836 - SST 631«, Bestellnummer 236).

Bei der Konstruktion sowie Fertigung von aus mehreren Drehgestellen bestehenden Fahrgestellen, insbesondere für Fahrzeuge für die Hüttenbetriebe, war bisher keine einheitliche Lösung möglich. Der Hersteller muß nämlich die von den Kunden geforderten, verschiedenen speziellen — vielfach sogar extremen — Bedingungen erfüllen. Bisher mußte der wesentliche, vom Hersteller zu fertigende Bestandteil des Drehgestells — der Rahmen — jeweils individuell angefertigt werden. Wegen der speziellen, an die Fahrgestelle dieser Art gestellten Forderungen hinsichtlich Achsdrücken, Temperaturen und übrigen Betriebsverhältnissen ist es nicht möglich, sich an die üblichen Fahrgestellkonstruktionen der öffentlichen Eisenbahnen anzulehnen.

Die Einzelfertigung erfordert einen hohen Arbeitsaufwand und somit entsprechend hohe Fertigungskosten. Insbesondere der Anteil der manuellen Arbeit ist relativ hoch, weil eine Anwendung von Schweiß-, Montage- und Kontrollvorrichtungen in der Stückfertigung nicht rationell ist. Die notwendige Genauigkeit kann bei der Stückfertigung nur durch zusätzliche mechanische Bearbeitung erreicht werden.

Der Hersteller ist naturgemäß bestrebt, den Arbeitsaufwand und somit die Herstellungskosten beim Bau der individuell gefertigten Fahrgestelle wesentlich zu vermindern. Die Aufgabe, die der Erfindung daher zugrunde liegt, besteht darin, für Schwerlastschienenfahrzeuge mit mehrachsigen Drehgestellen der eingangs genannten Art standardisierte Drehgestellbaueinheiten zu schaffen, die baukastenartig zu Fahrgestellen beliebiger Größe zusammengestellt werden können.

Als Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß bei Zusammensetzung des Fahrgestells mit zweiachsigen Drehgestellen auf dem Querträger ein kastenförmiges Zwischenstück fest angeordnet ist, auf dessen etwa in der Höhe der Oberkanten der Ralimenlängswangen des

Drehgestellrahmens liegenden Auflagefläche eine Drehpfanne mittig vorgesehen ist.

Zur Zusammensetzung des Fahrgestells mit dreiachsigen Drehgestellen unter Verwendung des als Grund-Baueinheit dienenden Rahmens eines zweiachsigen Drehgestells ist erfindungsgemäß jeweils auf dem Querträger des Rahmens des zweiachsigen Drehgestells ein Kipplager mittig angeordnet, an welches ein einachsiges Deichselgestell mit seinem Längsträger angelenkt ist, das einen Querverbindungsträger enthält, an dem zwei die Achsen eines Radsatzes aufnehmende Seitenteile angesetzt sind, wobei die Oberseite des Längsträgers, auf der die den Lastträger abstützende Drehpfanne mittig vorgesehen ist, etwa in Höhe der Oberkanten der Seiten wangen des Drehgestellrahmens liegt.

Zur Zusammensetzung des Fahrgestells mit vierachsigen Drehgestellen unter Verwendung von als Grund-Baueinheiten dienenden Rahmen von zweiachsigen Drehgestellen ist erfindungsgemäß jeweils auf jedem Querträger des Rahmens eines zweiachsigen Drehgestells je eine Drehpfanne angeordnet, wobei diese Drehpfannen je eine die beiden zweiachsigen Drehgestelle verbindende Brücke tragen und die Oberseite der Brücke, auf der die den Lastträger abstützende Drehpfanne vorgesehen ist, etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen des Drehgestellrahmens liegt.

Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung weist der Querträger des Rahmens des zweiachsigen je Drehgestells ein I-Profil auf, wobei der Steg an den beiden Trägerenden seitlich und über den Obergurt hinaus verlängert ist, die verlängerten Enden des Steges die Seitenwangen durchdringen und mit diesen letzteren durch Schweißen verbunden sind.

Vorteilhafterweise kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ein in an sich bekannter Weise (DE-PS 6 01713) Fahrgestell mit einer geraden Achsenzahl durch Zusammenfügen von mehreren zweiachsigen oder mehreren vierachsigen oder zwei- und vierachsigen Drehgestellen oder von einer geraden Anzahl von dreiachsigen Drehgestellen mittels Verbindungsbrükken zusammengestellt werden.

Ein Fahrgestell mit einer ungeraden Achsenzahl kann erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise durch Zusammenfügen von zweiachsigen und dreiachsigen oder zwei- und drei- und vierachsigen oder drei- und vierachsigen Drehgestellen oder eine ungerade Anzahl von dreiachsigen Drehgestellen mittels Verbindungsbrücken zusammengestellt werden.

Es sind zwar Drehgestelle für Schienenfahrzeuge mit mindestens drei Achsen bekannt (DE-PS 6 01 713), bei denen die Drehgestellachsen paarweise oder gruppenweise miteinander gelenkig verbunden sind, damit jede Schräglage einer Achse eine entsprechende parallele Lage aller übrigen Achsen herbeiführt. Der Zweck dieser Konstruktion ist, eine elastische Kurvenanpassung zu erreichen. Deshalb sind die Rahmen gelenkig ausgeführt. Ein dargestelltes dreiachsiges Drehgestell besteht aus einem Rahmen, an dem einseitig eine Achse winkelsteil angesetzt ist und andererseits zwei gelenkig angesetzte Längsteile vorgesehen sind. Diese Längsteile nehmen winkelgelenkig die zwei übrigen Radsätze auf.

In einer ähnlichen Weise ist ein vierachsiges Drehgestell ausgestaltet.

Bekannt sind auch Verbundfahrgestelle für Eisenbahnfahrzeuge, bei denen zwei parallel angeordnete, gegenseitig verschiebbare Längsträger zu beiden Seiten der Längsachse des Fahrgesteils vorgesehen siid (FR-PS 15 98 953). Die Längsträger sind jeweils in der Mitte durch zwei vertikale Drehpunkte mit dem Aufbau verbunden. Die Last ist auf vier Punkten gelagert, die durch elastische Körper gebildet sind. Bei der Kurvenfahrt werden die elastischen Körper verformt und ergeben somit eine Rückstellkraft.

Bekannt sind auch dreiachsige Drehgestelle, bei denen jeweils zwei Radsätze in eineni Grundrahmen und der dritte Radsatz in einer Deichsel gelagert sind (DEOS 21 18 955). Die Deichsel ist an den Grundrahmen zwischen dessen Radsätzen beschränkt raumbeweglich angelenkt. Die Deichsel trägt die Brücke an einer zwischen dem Deichselradsatz und dem Anlenkpunkt gelegenen Stelle. Die Lastabgabe von der Brücke erfolgt über zwei seitlich auf der Oberseite der Seitenwangen angeordnete Federelemente. Ebenso die Lastabgabe der anteiligen Last von der Deichsel auf das zweiachsige Grunddrehgestell erfolgt über zwei weitere Federelemente, die auf der Unterseite der Seitenwangen der Deichsel angreifen. Weil die Last nur seitiich auf das Gestell übertragen wird, sind zwei weitere Zentrierpunkte mittig vorgesehen, und zwar ein Punkt zwischen Brücke und Deichsel und ein Punkt zwischen Deichsel und dem zweiachsigen Drehgestell. Die Verbindung zwischen Deichsel und dem zweiachsigen Rahmen ist raumgeienkig ausgeführt.

Alle bis jetzt bekannten Drehgestelle ermöglichen nicht eine sinnvolle baukastenartige Zusammenstellung von Fahrgestellen beliebiger Größe mit Hilfe von standardisierten Drehgestellbaueinheiten.

Durch den Gegenstand nach der Erfindung werden für mehrachsige Drehgestelle für Schwerlastschienenfahrzeuge standardisierte Drehgestelleinheien, nämlich Zwischenstücke, Deichselgestelle und Brücken geschaffen, die zusammen mit dem als Grund-Baueinheit dienenden Rahmen des zweiachsigen Drehgestells zu Fahrgestellen beliebiger Größe zusammengestellt werden können. Die Fertigung kann wirtschaftlicher gestaltet werden, wobei für die Fahrgestelle beliebige Radsätze, Achslager, Felgen, Pfannen usw. — je nach dem Wunsch des Kunden — eingebaut werden können.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine Drehgestell-Baueinheit im Längsschnitt,

F i g. 2 ein zweiachsiges, mit Blattfedern versehenes Drehgestell in Seitenansicht,

F i g. 3 ein zweiachsiges, mit zylindrischen Schraubenfedern versehenes Drehgestell in Seitenansicht,

Fig.4 das Drehgestell gemäß Fig. 2 in Vorderansicht,

F i g. 5 eine Seitenansicht eines vierachsigen Drehgestells im Teilschnitt,

F i g. 7 eine Vorderansicht des Drehgestells nach F i g. 5 im Teilschnitt,

Fig. 7 den Rahmen eines dreiachsigen Drehgestells in Seitenansicht,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Rahmen nach Fig. 7 im Teilschnitt und

F i g. 9a—9g ein Schema der Fahrgestelle mit zwei bis acht Radsätzen.

Die Grund-Baueinheit 1, die zum Aufbau eines zwei-, drei- oder vierachsigen Drehgestells verwendet wird, ist im wesentlichen durch den Rahmen 2 eines zweiachsigen Drehgestells gebildet. Der Rahmen 2 wird als eine H-förmige, geschweißte Konstruktion gefertigt. Die in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden Seitenwan-

gen 3 (Fig. 1, 4 und 6) sind mit Hilfe eines in der Querachse des Drehgestells angeordneten I-förmigen Querträgers 5 miteinander verbunden. Der Steg ist an beiden Trägerenden seitlich und über den Obergurt 5a hinaus erweitert. Die erweiterten Enden 5c durchdringen die Seitenwangen 3 und sind diesen durch Schweißen verbunden. Durch diese Anordnung wird eine hohe Maßgenauigkeit ohne besondere Bearbeitung erreicht.

In den Seitenwangen 3 sind Aussparungen für Achslager vorgesehen. Es wird darauf hingewiesen, daß bei allen vorkommenden Raddurchmessern sich die Mitte der Räder (Fig.2 und 3) relativ zu den Oberkanten der Seitenwangen 3 jeweils in gleicher Höhe befindet und daß die in Trägerlängsrichtung verlaufende Schwerachse des Querträgers 5 in der durch die Achsmitten der Räder gehenden waagerechten Ebene liegt.

Auf der ebenen Oberseite 5b des Obergurts 5a des Querträgers 5 (F i g. 1) sind in der Rahmenlängsachse — je nach dem Anwendungszweck der Grund-Baueinheit — weitere einheitliche, standardisierte Bauteile vorgesehen.

Bei Anwendung der Grund-Baueinheit zum Aufbau eines zweiachsigen Drehgestells wird — wie in F i g. 2 bzw. 3 und 4 dargestellt ist — auf der Oberseite 5b des Querträgerobergurtes 5a ein kastenförmiges, allseitig geschlossenes Zwischenstück 11 fest angeordnet. Die obere Auflagefläche Hi(Fig.4) des Zwischenstückes 11 liegt etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen 3. Auf der Auflagefläche life ist das Unterteil 12a einer Drehpfanne 12 fest angeordnet, welche den Lastträger

13 trägt. Um die Reibkräfte an den seitlich neben der Drehpfanne 12 erforderlichen Abstützungen zu vermindern, sind an den Seiten des Zwischenstückes 11 um waagerechte Achsen drehbare Rollen mit Gleitbüchsen

14 (Fig.4) angeordnet, auf welchen der Lastträger 13 abrollen kann. Diese Ausbildung der Abstützungen hat den Vorteil, daß sie wartungsfrei ist.

In den Aussparungen, die in den Rahmen-Seitenwangen 3 vorgesehen sind, sind vertikal bewegliche Achslager 7 (Fig.2) geführt, welche die Radsätze 4 aufnehmen. Die Radsätze 4 bestehen aus Rädern 10 und Radachsen 9, welche durch in Schakengehängen aufgehängte Blattfedern 8 abgefedert sind. Die in F i g. 3 dargestellte Ausführung entspricht derjenigen gemäß F i g. 2, mit dem Unterschied, daß anstatt der Blattfedern zylindrische Schraubenfedern vorgesehen sind.

Zum Aufbau eines dreiachsigen Drehgestells (F i g. 7 und 8) dient wiederum die zweiachsige Grund-Baueinheit 1 und ein zusätzliches, mit der Grund-Baueinheit 1 gelenkig verbundenes, einachsiges Deichselgestell 22. Auf der Querträger-Obergurtseite 5b der Grund-Baueinheit 1 ist mittig ein Kipplager 20 angeordnet, in dem das eine Ende eines Längsträgers 21 gelagert ist. Das andere Ende des Längsträgers 21 ist mit einem Querverbindungsträger 23 durch Schweißen fest verbunden. An dem Querverbindungsträger 23 sind Seitenteile 24 angeschweißt. Der den einen Radsatz tragende Teil des Deichselgestells 22 ist analog einer Hälfte der Grund-Baueinheit 1 (ohne den I-förmigen Querträger) aufgebaut.

Auf der Oberseite des Längsträgers 21, weiche etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen 3 der Grund-Baueinheit 1 liegt, ist die Drehpfanne 12 vorgesehen (Fig. 8). An den Seitenteilen 24 des Längsträgers 21 sind Kragträger 25 fest angeordnet, die an ihren freien Enden Rollen 26 zum Abstützen des Lastträgers 13 tragen.

Für den Aufbau von vierachsigen Drehgestellen (Fig. 5 und 6) werden zwei Grund-Baueinheiten 1 und

ίο eine weitere Baueinheit, nämlich eine kastenförmig aufgebaute Verbindungsbrücke 15, verwendet. Auf den Oberseiten Sb der Querträger 5 ist jeweils unmittelbar eine Drehpfanne 19 angeordnet, auf der die Verbindungsbrücke 15 ruht und gleichzeitig durch auf dem Querträger 5 mit Hilfe von an den Brückenseiten 15a gelagerten Rollen 16 rollend abgestützt ist. Auf der Oberseite der Verbindungsbrücke 15 ist die Drehpfanne 12 angeordnet, welche den Lastträger 13 trägt. Die Oberkanten der Brücke 15 befinden sich etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen 3 der Drehgestelle, so daß die Bauhöhe des Fahrgestells niedrig gehalten werden kann. An den Seiten 15a der Verbindungsbrücke 15 sind weiterhin Kragträger 17 befestigt, die an ihren freien Enden weitere drehbare Rollen 18 tragen, auf welchen der Lastträger 13 beim Befahren von Kurven abrollt.

Die Radsätze sowie die Federn sind auf die gleiche Weise wie bei dem zweiachsigen Drehgestell (Fig. 2 bzw. 3) angeordnet.

Die Grund-Baueinheit kann ebenfalls zur Aufnahme von bei der Deutschen Bundesbahn üblichen Achslagergehäusen mit Gleitwinkelführung für Güterwagen angepaßt werden.
Die Grund-Baueinheit kann praktisch so ausgeführt sein, daß der Achsabstand zur Aufnahme von Radsätzen bis 1000 mm Laufkreis- Durchmesser geeinget ist.

Außer den bereits beschriebenen Blatt- und Schraubenfedern kann die Grund-Baueinheit auch mit Tellerfedern o. ä. ausgerüstet sein.

Übersichtshalber sind die aus den erfindungsgemäßen Baueinheiten, d. h. der Grund-Baueinheit 1 und dem Zwischenstück 11 oder aus der Grund-Baueinheit 1 und dem aufgesattelten einachsigen Deichselgestell 22 oder aus zwei mit einer Verbindungsbrücke 15 zusammengekoppelten Grund-Baueinheiten 1 baukastenartig zusammengestellten zwei-, drei- und vierachsigen Drehgestelle in F i g. 9a, 9b, 9c dargestellt.

F i g. 9d zeigt ein fünfachsiges Fahrgestell, zusammengebaut aus einem zweiachsigen und einem dreiachsigen Drehgestell, die mit Hilfe einer Verbindungsbrücke verbunden sind.

Fig.9e zeigt ein sechsachsiges Fahrgestell, bestehend aus einem zweiachsigen und einem vierachsigen Drehgestell, wobei die beiden Drehgestelle durch eine entsprechend lange Verbindungsbrücke miteinander verbunden sind. In Fig. 9f ist ein siebenachsiges Fahrgestell dargestellt, welches aus einem dreiachsigen und einem vierachsigen Drehgestell besteht; Fig.9g stellt schließlich ein achtachsiges Fahrgestell dar, welches aus zwei zusammengekoppelten vierachsigen Drehgestellen besteht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fahrgestell für Schwerlastschienenfahrzeuge, insbesondere Hüttenfahrzeuge, mit zweiachsigen Drehgestellen, deren Rahmen jeweils aus einem, die Rahmenlängswangen starr miteinander verbindenden mittigen Querträger besteht, wobei die in Trägerlämgsrichtung verlaufende Schwerachse des Querträgers etwa in der Ebene der Achsmitten der Räder liegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zusammensetzung des Fahrgestells mit zweiachsigen Drehgestellen auf dem Querträger (5) ein kastenförmiges Zwischenstück (11) fest angeordnet ist, auf dessen etwa in der Höhe der Oberkanten der Rahmenlängswangen (3) des Drehgestellrahmens (2) liegenden Auflagefläche eine Drehpfanne (12) mittig vorgesehen ist.

2. Fahrgestell für Schwerlastschienenfahrzeuge, insbesondere Hüttenfahrzeuge, mit zweiachsigen Drehgestellen, deren Rahmen jeweils aus einem, die Rahmenlängswangen starr miteinander verbindenden mittigen Querträger besteht, wobei die in Trägerlängsrichtung verlaufende Schwerachse des Querträgers etwa in der Ebene der Achsmitten der Räder liegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zusammensetzung des Fahrgestells mit dreiachsigen Drehgestellen jeweils auf dem Querträger (5) des Rahmens eines zweiachsigen Drehgestells ein Kipplager (20) mittig angeordnet ist, an welches ein einachsiges Deichselgestell (22) mit seinem Längsträger (21) angelenkt ist, das einen Querverbindungsträger (23) enthält, an dem zwei die Achsen (9) eines Radsatzes (4) aufnehmende Seitenteile (24) angesetzt sind, wobei die Oberseite des Längsträgers (21), auf der die den Lastträger (13) abstützende Drehpfanne (12) mittig vorgesehen ist, etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen (3) des Drehgestellrahmens (2) liegt.

3. Fahrgestell für Schwerlastschienenfahrzeuge, insbesondere Hüttenfahrzeuge, mit zweiachsigen Drehgestellen, deren Rahmen jeweils aus einem, die Rahmenlängswangen starr miteinander verbindenden mittigen Querträger besteht, wobei die in Trägerlängsrichtung verlaufende Schwerachse des Querträgers etwa in der Ebene der Achsmitten der Räder liegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zusammensetzung des Fahrgestells mit vierachsigen Drehgestellen jeweils auf jedem Querträger (5) des Rahmens eines zweiachsigen Drehgestells je eine Drehpfanne (19) angeordnet ist, wobei die Drehpfannen (19) eine die beiden zweiachsigen Drehgestelle verbindende Brücke (15) tragen und die Oberseite der Brücke, auf der die den Lastträger abstützende Drehpfanne (12) vorgesehen ist, etwa in Höhe der Oberkanten der Seitenwangen (3) des Drehgestellrahmens (2) liegt.

4. Fahrgestell nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (5) des Rahmens eines zweiachsigen Drehgestells ein /-Profil aufweist, wobei der Steg an den beiden Trägerenden seitlich und über den Obergurt (5a) hinaus verlängert ist, die verlängerten Enden (5c^des Steges die Seitenwangen (3) durchdringen und mit diesen letzteren durch Schweißen verbunden sind.

5. Fahrgestell nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Fahrgestell mit einer geraden Achsenzahl durch Zusammenfügen von mehreren zweiachsigen oder mehreren vierachsigen oder zwei- und vierachsigen Drehgestellen oder von einer geraden Anzahl von dreiachsigen Drehgestellen mittels Verbindungsbrücken zusammenstellbar ist.

6. Fahrgestell nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Fahrgestell mit einer ungeraden Achsenzahl durch Zusammenfügen von zweiachsigen und dreiachsigen oder zwei- und drei- und vierachsigen oder drei- und vierachsigen Drehgestellen mittels Verbindungsbrücken zusammenstellbar ist.