DE2514304A1

DE2514304A1 - Drehgestell fuer ein schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE2514304A1
Application number: DE19752514304
Authority: DE
Inventors: Hamilton Neil King Paton
Original assignee: PATON HAMILTON NEIL KING
Current assignee: PATON HAMILTON NEIL KING
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1975-04-02
Publication date: 1975-10-16
Also published as: CH605227A5; BE827465A; AU7969175A; FR2279578B1; GB1509431A; CA1055784A; JPS50141011A; AU501070B2; FR2279578A1

Description

F A Γ. Ξ Μ AMWALTt A. GRÜNECKER

._ OIPL.-INQ.

H. KINKELDEY fc W I fy J U H w. STOCKMAlR

DR-INQ. · AeE(CALTECH)

K. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPL.-INQ.

G. BEZOLD

OR. RER. NAT. · DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN E. K. WEIL

DR. RER. OEC. INQ.

LINDAU

MÜNCHEN

MAXtMILIANSTRASSE

2. April 1975 P 9086

Hamilton Neil King Paton W. Montlake Place E, Seattle, Washington, USA

und

John B. Skilling

Webster Point Road Seattle, Washington, USA

Drehgestell für ein Schienenfahrzeug

Die Erfindung betrifft Drehgestelle für Schienenfahrzeuge und Aufhängungssysteme für Schienenfahrzeug-Drehgestelle und andere Fahrzeuge.

Seit dem Ende des vorigen Jahrhunderts haben sich die Konstruktionsprinzipien von Schienenfahrzeug-Drehgestellen

509842/0424

TBLEFON (OSB) 32 2β 62 TELEX OB-99 380 TELEeRAMMEMONAPAT

wenig geändert. Die Fahrzeuge, die auf diesen Drehgestellen sitzen, haben sich radikal geändert, ebenso wie die Anforderungen an ihre Beladbarkeit und die Betriebsgeschwindigkeiten. Um die schnell zunehmenden Forderungen nach höherer Kapazität und größerer Geschwindigkeit zu befriedigen, wurden bei der Konstruktion der Drehgestelle lediglich die Maße erhöht. Wenn bei einer Komponente eine Schwierigkeit auftritt, wird diese Komponente maßstäblich vergrößert oder es wird eine zusätzliche Vorrichtung hinzugefügt. Dementsprechend wurden die Schwierigkeiten nicht behoben, sondern lediglich im System von einer Komponente zu einer anderen verlagert.

Da die elastischen Verformungen sowohl der Schiene als auch des Rades verhältnismäßig klein sind, wirken sich die Schienenstöße, die Gleisspur, die Querneigung und andere Schieneneigenschaften sämtlich dynamisch sowohl auf die Räder, Achsen und Lager als auch auf den Drehgestellrahmen und die Aufhängung, das Fahrzeughauptteil und schließlich, was am wichtigsten ist, die empfindliche Ladung im Wagen bzw. Fahrzeug aus. Zu den Schwierigkeiten, auf die die Eisenbahnlinien gegenwärtig beim Betrieb der Güterwagen auf den vorhandenen Gleisen und mit der vorhandenen Ausrüstung stoßen, gehören die folgenden: Schaukel- und Rollbewegungen, d.h. eine Resonanzrollbewegung, die durch versetzte Schienenstöße hervorgerufen wird, auf die die Räder auf beiden Seiten des Drehgestells bei niedrigen Geschwindigkeiten abwechselnd stoßen; Tauchbewegungen bei Schnellfahrt, d.h. eine Schwingung, die durch die Tendenz eines Rades zum Rezentrieren hervorgerufen wird und die sich bei hoher Geschwindigkeit zu einem Resonanzrattern in seitlicher Richtung entwickelt: und die konstruktionsbedingte Unfähig-

509842/0424

25U304

keit üblicher Drehgestelle, zufällige Bewegungen auszusteuern, was zu einer Verstärkung der bei Resonanz erzeugten Kräfte führt- Eine weitere, allerdings unerfüllte Forderung an in üblicher Weise konstruierte Drehgestelle besteht darin, daß bei statischer Belastung 40% der statischen Last vom unbeladenen Rad bzw. den unbeladenen Rädern des Drehgestells getragen wird. Durch diese Forderung soll selbstverständlich die Gefahr vermindert werden, daß ein Rad vom Gleis abhebt und ein Umstürzen hervorruft.

Ein übliches Schienenfahrzeug-Drehgestell besteht aus zwei parallelen Seitenrahmen, die auf zwei mit Rädern versehenen Achsen sitzen, von.denen jede zwei Räder trägt. Jeder Seitenrahmen ist ein steifes Trägerelement, das den Raum zwischen den Achsen überbrückt und in seiner Mitte eine Öffnung aufweist, die als Federtasche bezeichnet wird. Eine Wiege, d.h. eine steife Querstrebe, verläuft zwischen den Seitenrahmen und wird an ihren Enden in den Federtaschen von herkömmlichen Federn abgestützt. Eine Drehpfanne, die in der Mitte zwischen den Enden der Wiege ausgebildet ist, stützt das Gewicht des Wagenhauptteils mittels einer dazu passenden Drehplatte ab, die am Unterbau des Wagenhauptteils befestigt ist. Auf diese Weise wird der Wagenhauptteil an zwei Punkten abgestützt, nämlich einmal an jedem Ende. Demzufolge hat das Wagenhauptteil die Neigung, zur einen oder anderen Seite zu kippen. Der Kippneigung des Wagenhauptteils wirken zwei Abstand voneinander aufweisende Seitenlager entgegen, die jedoch die Kippneigung nicht beseitigen können. Die Seitenlager sind beiderseits der Drehpfanne mit ausreichendem Zwischenraum zum Wagenhauptteil auf der Wiege so angeordnet, daß keine Berührung

509842/0424

erfolgt, sofern der Wagenhauptteil nicht zur einen oder anderen Seite kippt. Solche Seitenlager mit intermittierender bzw. zeitweiliger Berührung können jedoch das Kippen bzw. Schaukeln des Fahrzeughauptteils nicht verhindern.

Außer den dynamischen Kräften, die beim Kippen bzw. Schauke3.n des Fahrzeughauptteils erzeugt werden, neigen herkömmliche Drehgestelle zur Erzeugung anderer dynamischer Kräfte. Auf die Enden der Achsen sind Lager mit Paßsitz aufgepreßt, die mit Hilfe eines Adapters und eines Halters in das Ende der Seitenrahmen eingespannt sind. Der Adapter ist so geformt, daß sich die Achse relativ zum Seitenrahmen in einer waagerechten Ebene drehen kann, ohne daß das Lager beschädigt oder exzentrisch belastet wird. Ferner ist der Adapter mit solchem Spiel eingebaut, daß er sich seitlich bewegen kann. Der Halter steht nicht in Berührung mit dem Lager, sondern ist so angeordnet, daß das Lager nicht herausfallen kann. Die Beziehung zwischen dem Seitenrahmen und der Wiege ist grundsätzlich ähnlich. Die Wiege kann sich relativ zum Seitenrahmen drehen und in den Federtaschen seitwärts bewegen, bis sie in den Endstellungen zur Anlage an einem Anschlag kommt. Diese Zwischenräume und Spiele sowie Relativbewegungen der Achsen, Adapter, der Wiege und der Seitenrahmen werden konstruktiv zugelassen, damit übermäßig starke Verwindungen oder zerstörerische Beanspruchungen in den Lagern, Seitenrahmen und den Enden der Wiege während des Betriebs verhindert werden. Wenn jedoch übermäßig starke oder unnötige Bewegung zwischen dem Fahrzeughauptteil und dem Drehgestell oder zwischen den Komponenten des Drehgestells zugelassen wird, so bedeutet dies, daß auch Verschleiß gefördert wird. Wenn ferner Bewegungen unter Kräften in der Größenordnung,

509842/0424

wie sie bei einem Schienenfahrzeug auftreten bzw. von diesem entwickelt werden, zugelassen werden, so bedeutet dies, daß auch zugelassen wird, daß sich äußerst hohe Stoßkräfte und dynamische Kräfte entwickeln.

Die Auswirkungen solcher hohen Stoßkräfte und dynamischen Kräfte des Drehgestells auf die empfindliche Ladung, die im oder auf dem Pahrzeughauptteil getragen wird, sind äußerst unerwünscht. Die in der Regel bei üblichen Drehgestellen benutzten Aufhängungssysteme haben sich jedoch als ungeeignet erwiesen, die neuzeitlichen Anforderungen hinsichtlich der Beladungskapazität und Geschv/indigkeiten zu erfüllen, so daß sie nicht in der Lage sind, für einen ausreichenden Schutz der empfindlichen Ladung zu sorgen. Beispielsweise sind bei dem oben beschriebenen Drehgestell außer den Radachsen, den Lagern und den Adaptern die Seitenrahmen ungefedert, die den Großteil des Drehgestellgewichtes ausmachen. Je größer die ungefederte Hasse des Drehgestells ist, desto stärker sind die Kräfte, die aufgrund eines bestimmten Schienenzustands in das Pahrzeughauptteil eingeleitet v/erden. Die meisten herkömmlichen Aufhängungssystems arbeiten mit Stahlfedern mit konstanter Federkonstante. Solche Federn sind im Hinblick auf eine mittlere Belastung des Drehgestells ausgelegt und daher bei geringer Belastung übermäßig steif sowie bei starker Belastung nicht ausreichend steif. Wenn die Federn übermäßig steif sind, erzeugen sie zerstörerische Beschleunigungen, die auf die Ladung übertragen werden. Wenn die Federn unzureichend steif sind, lassen sie zu, daß der gefederte Teil des Drehgestells häufig an die Federanschläge oder Stoßdämpfer schlägt, so daß dadurch zerstörerische Stoßkräfte erzeugt werden, die zur Ladung übertragen werden.

509842/0424

"ν"

Ferner haben Stahlfedern hohe Durchlässigkeit für Schwingungen und Stöße, wodurch die Schwierigkeiten hinsichtlich der Beschädigung der Ladung noch komplizierter werden.

Um einige der Nachteile herkömmlicher Stahlfedern zu umgehen, sind elastomere bzw. gummiartige Schichtfedern, oder Scherkompressionsfedern entwickelt worden. Reinen Druckfedern fehlt jedoch zwangsläufig im , elastomeren Material kritische Dämpfung, und sie haben eine fast konstante Federkonstante. Demzufolge müssen sie für die mittlere Last ausgelegt werden, von der angenommen wird, daß sie vom Fahrzeug getragen wird. Das Ergebnis ist schließlich, daß sie fast sämtliche betrieblichen Nachteile haben, die oben für Stahlfedern genannt wurden, oder daß sie zusätzliche, herkömmliche Druckfedern benötigen, die für ausreichende Federsteifigkeit bei voller Belastung sorgen sollen. Ferner erfordern reine Druckfedern zwischen den Stahlplatten und den elastomeren Elementen feste Verbindungen, so daß im Falle eines Versagens der Verbindung ein Versagen des gesamten Aufhängungssystems die Folge sein könnte. Außer reinen Druckfedern sind bisher zahlreiche verschiedene Arten von nichtlinearen, elastomeren Federn entwickelt worden. Diese elastomeren Federn haben in der Regel die Form von Ringen, Quadraten, Rechtecken usw..Wenn sie für Fahrzeugaufhängungssysteme benutzt werden, nimmt die Ringform, quadratische Form und rechteckige Form einen zu großen Raum im für diese Systeme verfügbaren, stark eingeschränkten Bereich ein. Quadratische oder rechteckige Formen ergeben ferner bei gegebener Federhöhe einer kürzeren Federweg, wenn das benutzte elastomere Material nicht überbeansprucht werden soll. Sofern der verfügbare Raum beschränkt ist, ist daher die Federaus-

509842/0424

lenkung, die zur Erreichung einer variablen Federkonstante erforderlich ist, praktisch nicht erreichbar. Ferner haben bisher eingesetzte, gummiartige Federn praktisch immer zusätzliche Stoßdämpfer benötigt.

Außer der Federkonstante und Belastbarkeit ist das Ausmaß und die Art der Dämpfung im System ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bei der Betrachtung eines Aufhängungssystems. Bei herkömmlichen Dämpfungssystemen wurden weitgehend Reibungselemente mit konstanter Reibkraft oder teuere hydraulische Stoßdämpfer benutzt. Dämpfung mit konstanter Kraft führt ähnlich v/ie Federung mit konstanter Federkonstante zu einer zu starken Dämpfung bei geringer Belastung und zu einer zu schwachen Dämpfung bei starker Belastung, was ähnliche Nachteile mit sich bringt. Die hydraulische Dämpfung ist geschwindigkeitsabhängig statt lastabhängig und kann daher zu einer Beschädigung der Ladung führen, wenn die Kräfte und Schwingungen mit hoher Frequenz auftreten. Was die inhärente Dämpfung angeht, so liefern reine Druck- bzw. Schichtfedern, seien sie winklig oder eben, in der Regel nur ungefähre 50% der kritischen Dämpfung, die für einen praktischen Fahrzeugbetrieb ohne harmonisches Aufschwingen erforderlich ist. Die oben beschriebenen nichtlinearen, elastomeren Federn haben ebenfalls keine ausreichende, inhärente Dämpfung für die meisten praktischen Anwendungsfälle in Aufhängungssystemen.

Andere Vorrichtungen, die zur Lösung der bestehenden Schwierigkeiten bei Drehgestellen vorgeschlagen wurden, reichen von Seitenlagern mit dauernder Berührung bis zu anderen Stützwerken zwischen Drehgestell und Fahrzeughauptteil. Jede dieser Vorrichtungen und die oben

509842/0424

25H304

beschriebenen Federungs- und Dämpf ungs vor richtungen erzeugen eine bestimmte Nebenwirkung, die zu erhöhtem Verschleiß, erhöhtem Wartungsbedarf, erhöhten Spannungswerten, verstärkter Ermüdung, stärkerer Beschädigung oder höheren Kosten führt. Beispielsweise hat eine jüngere Untersuchung der Tauchbewegung von Drehgestellen, die von der Seaboard Coast Line und der Pullman-Standard Division of Pullman Incorporated durchgeführt wurde, wobei die eine dieser Gesellschaften eine größere Eisenbahngesellschaft und die andere ein größererEisenbahnwagenhersteller ist, ergeben, daß übliche, dreiteilige Rahmen von Drehgestellen bezüglich des Fahrzeughauptteils Schwingungen in Form eines Parallelogramms ausführen, wobei Verschiebungen in der Größenordnung von 25,4 mm zwischen dem Fahrzeughauptteil und den Seitenrahmen des Drehgestells während der gesamten Untersuchung die Regel waren. Die Drehpfanne der Wiege des D_rehgestells führt bezüglich des Fahrzeughauptteils sowohl Translations- als auch Drehschwingungen aus. Senkrechte und seitliche Beschleunigungen der zwei Seitenrahmen erfolgten zyklisch. Längsbeschleunigungen traten phasenverschoben gegeneinander auf. Der Verschleiß der Drehplatte führte zu einer größten Längsbewegung der Drehplatte, die zwischen dem Fahrzeughauptteil und der Wiege des Drehgestells gemessen wurde, von 20,3 mm bei 80,46 km/h und 88,51 km/h. Die Messungen und Beobachtungen zeigten, daß die Tauchbewegungen des Drehgestells zu beschleunigtem Verschleiß führten.

Moderne Langlastwagen oder Tiefladewagen bringen spezielle Betriebsprobleme mit sich. Da diese Wagen verhältnismäßig leicht sind, besteht dann, wenn sie leer hinter eine

509842/0424

25H304

Lokomotive in einen langen Zug zusammen mit anderen, schwereren Wagen gekuppelt sind, die Gefahr, daß die leichten Langlastwagen eine Sehne zur Gleiskrümmung bilden, sofern diese überhaupt nennenswert ist, wenn der Zug anfährt. Die sich ergebende Zugkraft, die entlang einer geraden Linie zwischen der Lokomotive und dem nächsten herkömmlichen bzw. schwereren Wagen wirkt, kann praktisch eine ganze Kette solcher Langwagen auf die Innenseite der Kurve vom Gleis ziehen. Eine zweite Schwierigkeit bei Langwagen besteht darin, daß sowohl im Fahrzeughauptteil als auch der Ladung senkrechte, harmonische Beschleunigungen auftreten können, da die Spannweite zwischen den Drehgestellen der Wagen groß ist. Zur Verminderung der durch einzelne, große Wagenlängen verursachten Schwierigkeiten sind bereits zahlreiche verschiedene Konstruktionen für artikulierte Wagen und Drehgestelle vorgeschlagen worden. Einer dieser Vorschläge besteht darin, das vordere Ende eines Wagens und das hintere Ende des nächstfolgenden Wagens mit einem gemeinsamen, zweiachsigen Drehgestell zu verbinden. Ein Nachteil dieses Konzepts besteht darin, daß die Wagen dann, wenn sie vom gemeinsamen Drehgestell getrennt sind, nicht vier Räder je Wagen haben. Dies hat zur Folge, daß ein getrenntes Spezialfahrzeug erforderlich ist, um den Wagen während der Zusammenstellung des Zuges und bei der Wartung auf dem Gleis zu schieben oder zu ziehen. Bei anderen herkömmlichen, artikulierten Schienenfahrzeugen wurden feststehende, einachsige Drehgestelle an jedem Ende des Wagens benutzt, während bei wiederum anderen teleskopisch miteinander verbundene, jedoch feststehende Drehgestelle zur Änderung der Wagenlänge selber benutzt wurden.

Erfindungsgemäße Fahrzeugaufhängungen und Drehgestelle sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

509842/0424

25U304

Ziele, Merlanale und Vorteile der erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängungen und Drehgestelle ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen, zweiachsigen Schienenfahrzeug-Drehgestells ;

Fig. 2 eine Draufsielt auf das Drehgestell gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach 3-3 in Fig. 2, der eine

vom Drehgestell gemäß Fig. 1 getragene Wiege für ein Fahrzeughauptteil zeigt;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch einen Teil des erfindungsgemäßen Aufhängungssystems;

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Aufhängung gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine grundsätzlich Fig. 5 ähnliche, ausschnitt sweise Schnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Aufhängung gemäß Fig. 5;

Fig. 8 einen Schnitt gemäß 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 einen Fig. 8 ähnlichen Schnitt durch eine weitere, abgewandelte Ausführungsform der Aufhängung gemäß Fig. 5;

509842/0424

25U304

Fig. 10 eine ausschnittsweise Seitenansicht des Drehgestells gemäß Fig. 1;

Fig. 11 einen im wesentlichen Fig. 5 ähnlichen Schnitt, der eine weitere, abgewandelte Ausführungsform der Aufhängung gemäß Fig. 5 im belasteten Zustand zeigt;

Fig. 12 einen Schnitt gemäß 12-12 in Fig. 11; Fig. 13 einen Schnitt gemäß 13-13 in Fig. 11; Fig. 14 einen Schnitt gemäß 14-14 in Fig. 11;

Fig. 15 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Reibungsdämpferkolbens der Aufhängung gemäß Fig. 5;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Stabfeder der Aufhängung gemäß Fig. 5;

Fig. 17 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von zwei erfindungsgemäßen, einachsigen Schienenfahrzeug-Drehgestellen, von denen jeweils jedes einem von zwei benachbarten, miteinander verbundenen Schienenfahrzeugen zugeordnet ist;

Fig. 18 eine Draufsicht auf eines der einachsigen Drehgestelle gemäß Fig. 17;

Fig. 18A eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform eines Abschnitts des Drehgestells

50984 2/0424

25U304

Fig. 19
Fig. 20

Fig. 21

gemäß Fig. 17;

einen Schnitt gemäß 19-19 in Fig. 18;

eine schematische Draufsicht auf die zwei einachsigen Drehgestelle gemäß Fig. im Betrieb, die den Betrieb auf einem geraden Gleisabschnitt zeigt; und

eine Fig. 20 grundsätzlich ähnliche schematisehe Draufsicht auf die zwei einachsigen Drehgestelle gemäß Fig. 17 im Betrieb, wobei diese sich auf einem gekrümmten· Gleitsabschnitt befinden.

509842/0424

25U304

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, zweiachsige Drehgestell umfaßt zwei parallele Seitenrahmen 50, die zwischen ihren Enden durch eine torsionsweiche Wiege 54 miteinander verbunden sind. Die Enden der Seitenrahmen sind mit gefederten und gedämpften Aufhängungen, die noch beschrieben werden, an Achlagern 5 aufgehängt, die an den äußeren Enden von Achsen 2 und außerhalb von Rädern 1 befestigt sind. Durch die Auflagerung der Seitenrahmen an Stellen dicht bei der Schiene ist demzufolge die ungefederte Masse des Drehgestells auf ein Minimum vermindert, so daß schädliche Beschleunigungen der und Kräfte auf die empfindliche Ladung weitestgehend vermindert sind. Das nicht dargestellte Hauptteil des Schienenfahrzeugs ist mittels einer Querstrebe 16 des Fahrzeughauptteils aufgelagert. Für dauernde Berührung sorgende Seitenlager 53 stützen und übertragen senkrechte Belastungen von den Enden der Querstrebe 16 direkt auf die Seitenrahmen 50. Auf diese Weise wird seitliches Schaukeln oder Schwingen des Fahrzeughauptteils verhindert. Ein gefederter und gedämpfter Drehzapfenmechanismus 52 verbindet gelenkig die Mittelpunkte der Querstrebe 16 des Fahrzeughauptteils und der Wiege 54 des Drehgestells und überträgt sowohl waagerechte als auch in Längsrichtung wirkende Belastungen zwischen diesen Teilen. Der Drehzapfenmechanismus bestimmt ferner eine senkrechte Drehachse, um die das Drehgestell und das Fahrzeughauptteil relativ zueinander verschwenkt werden können. Wie gestrichelt in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein herkömmlicher Bremsbetätigungsmechanismus 36 zwischen den Seitenrahmen 50 bei jeder Achse 2 zur Betätigung von Bremsbacken 37 vorgesehen oder kann vorgesehen sein.

Die Wiege 54 des Drehgestells ist mit jedem ihrer Enden an einem Seitenrahmen 50 befestigt. Anders als bei her-

509842/0424

25U304

könimlichen, dreiteiligen Drehgestellen mit abgefederten Wiegen, wie sie zuvor beschrieben wurden, wird bei dem erfindungsgemäßen Drehgestell eine ungefederte Wiege benutzt, um bessere Betriebseigenschaften zu erreichen. Die Wiege 54 des Drehgestells ist aus einem torsionsweichen Träger 55 aufgebaut, der bei einer Drehung um seine Längsachse ermöglicht, daß das vordere Rad und das hintere Rad auf einer Seite des Drehgestells "gehen" bzw. sich in einer senkrechten Ebene bezüglich des vorderen und hinteren Rades der gegenüberliegenden Seite, drehen, damit für verhältnismäßig konstante Belastung jedes der vier Räder des Drehgestells gesorgt ist. Dieser Träger bildet zusammen mit den Seitenrahmen 50 einen elastisch steifen H-Rahmen, der verdrehbar ist, um zu ermöglichen, daß die Seitenrahmen in Längsrichtung des Drehgestells schwenken bzw. in zur Längsrichtung des Trägers 55 senkrechten, jeweiligen Ebenen schwingen können, wobei jedoch jede andere Relativbewegung der Seitenrahmen verhindert wird. Der Träger 55 hat vorzugweise Η-Profil oder I~Profil und weist Seitenflansche 55a (Fig. 3) sowie seitliche Verstärkungsteile 54b auf. Praktisch handelt es sich bei dem Träger um einen schmalflanschigen Flachträger, der in Längsrichtung unbeweglich ist, d.h. gegen Parallelverschiebungen. Darüber hinaus ist dieser Träger sehr steif in Sturzrichtung, d.h. im Hinblick auf einen Neigung der Seitenrahmen 50 nach innen oder außen. Demzufolge widersteht der Träger 55 relativen Neigungen der Seitenrahmen stärker als einer ReIa tivbewegung derselben in einer zu seiner Längsrichtung senkrechten Ebene bzw. einer Bewegung der Seitenrahmen, die zu einer Verdrehung des Trägers 55 um seine Längsachse führt. Somit vermindert der Träger 55 sowohl Sturzänderungen als auch Parallelverschiebungen. Dies führt schließlich zu ■ einer beträchtlichen Verminderung sowohl des Lagerverschleißes

509842/0424

als auch der Biege- oder Abziehkräfte auf die Achslager 5.

Die Enden der Querstrebe 16 des Fahrzeughauptteils werden von zwischen den Enden der Seitenrahmen 50 auf deren Oberseite angeordneten Seitenlagern 53 direkt und dauernd an zwei getrennten, senkrechte Lasten aufnehmenden Stützpunkten abgestützt. Die Seitenlager 53 sorgen für eine Punktaufhängung zwischen den Enden der Querstrebe 16 und dem Drehgestell auf Geraden SP, die außerhalb senkrechter Mittellinien CL durch die Längsmittellinie der gestrichelt dargestellten Schienen TR verlaufen. Eine solche Anordnung der Seitenlager 53 vermindert die Biegemomente in der Querstrebe 16 und sorgt für große Überrollstabilität des Fahrzeughauptteils .

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Jedes Seitenlager 53 umfaßt ein unteres Lagerelement 53a, das oben am Seitenrahmen 50 befestigt ist, ein schwimmendes, mittleres Lagerelement 53c und ein oberes Lagerelement bzw. eine Platte 53d_# das bzw. die an der Unterseite der Querstrebe nahe einem ihrer Enden befestigt ist. Das mittlere und das untere Lagerelement können von nicht dargestellten Federklammern und vom auf das Drehgestell ausgeübten Gewicht des Fahrzeughauptteils in dauernder, lastaufnehmender Berührung miteinander gehalten werden. Das untere Lagerelement 53a umfaßt einen nach oben weisenden Umfangsflansch, der einen gewölbten Mittelabschnitt umgibt, der grundsätzlich einen halbkugelförmigen Querschnitt hat. Der gewölbte Mittelabschnitt umfaßt eine Ausnehmung, in der eine polierte oder glatte Metallplatte 53b befestigt ist, die ebenfalls grundsätzlich halbkugelförmigen Querschnitt hat. Das schwimmende, mittlere Lagerelement 53c hat eine konkave Unterseite. Diese konkave Unterseite hat grundsätzlich halbkugelförmigen Querschnitt und praktisch den gleichen Radius

509842/042A

von einem gemeinsamen Mittelpunkt C wie die gekrümmte Fläche des gewölbten Mittelabschnitts des unteren Lagerelements. Eine konkave Verbundscheibe mit guten Gleiteigenschaften ist an der Unterseite des mittlere!Lagerelementes befestigt oder kann daran befestigt sein und liegt passend auf dem gewölbten Mittelabschnitt des unteren Lagerelementes 53a in gezeigter Weise auf. Die Gleitscheibe ist aus einem Material mit niedriger Reibung gefertigt, das vorzugsweise einen Reibungskoeffizienten von 0,02 bis 0,10 hat, der am günstigsten 0,04 beträgt. Das mittlere Lagerelement 53c hat eine flache Oberseite, in oder auf der eine zweite Verbundscheibe mit guten Gleiteigenschaften befestigt ist. Diese zweite Scheibe ist eben und liegt an der Unterseite des oberen Lagerelementes 53d an, die vorzugsweise poliert oder mit einem Gleitbelag beschichtet ist. Somit kann sich das mittlere Lagerelement 53c in allen Richtungen auf einem Bogen um den Mittelpunkt C bezüglich des unteren Lagerelementes 53a bewegen, während sich gleichzeitig das obere Lagerelement 53d in allen Richtungen in einer Ebene relativ zum mittleren Lagerelement 53c bewegen kann. Einige oder sämtliche der miteinander in Berührung stehenden Flächen des oberen, mittleren und unteren Lagerelementes sind mit "Teflon" oder einem anderen, bekannten, reibungsarmen Material beschichtet bzw. imprägniert oder können damit beschichtet oder imprägniert sein, damit die Bewegungen mit geringer Reibung erfolgen. Die gesamte Lagerbaugruppe wird von einer Schutzkappe 53e aus mit "Neopren" beschattetem "Nylon" umgeben, die mit einer nicht dargestellten Entlüftungsöffnung versehen ist. Die Schutzkappe ist am oberen Rand des Umfangsflansches des unteren Lagerelementes und dem oberen Lagerelement in dargestellter Weise (Fig. 3) befestigt und verläuft zwischen diesen. Die Schutzkappe verhindert das

509842/0424

25H304

Eindringen von Fremdkörpern in die Nähe der Gleitflächen.

Da es häufig sowohl zu seitlichen Bewegungen als auch zu Bewegungen in Längsrichtung zwischen dem Drehgestell und der Querstrebe 16 kommt, müssen die zueinander passenden bzw. miteinander in Berührung stehenden, reibungsarmen Flächen der Seitenlager 53 Bewegungen in jeder beliebigen Drehrichtung ausführen können, damit die Oberseite des mittleren Lagerelementes 53c mit der Unterseite des oberen Lagerelementes 53d der Seitenlager dauernd in Anlage gehalten wird. Demzufolge werden von der Querstrebe 16 auf das Drehgestell übertragene, senkrechte Belastungen direkt auf die Seitenrahmen 50 des Drehgestells übertragen, ohne daß die konstruktive Funktionsfähigkeit des gesamten Systems durch irgendwelche Puffenanordnungen geschwächt wird. Ferner ist es durch Auswahl eines geeigneten Reibungskoeffizienten des verwendeten Lagerkontaktmaterials möglich, eine Reibungsdämpfung für das Fahrzeughauptteil zu schaffen. Solche Dämpfung ist von großem Wert bei der Verminderung oder Beseitigung des Drehgestellflattems, der Tauchbewegungen bei Schnellfahrt und anderer unerwünschter Reaktionen und Bewegungen des Drehgestells und des Fahrzeughauptteils.

Im folgenden wird auf die Figuren 3 und 4 eingegangen. Die Querstrebe 16 ist mit einem starren Drehzapfen P versehen, der von ihrem nach unten gezogenen Mittelabschnitt aus nach unten ragt. Dieser Drehzapfen ist über den Drehzapfenmechanismus 52, der als Teil des Drehgestells an der Wiege 54 ausgebildet ist, in der Mitte der Wiege mit dem Drehgestell verbunden. Der Drehzapfen P wird von dem Drehzapfenmechanismus 52 nachgLäsig gehalten. In der Mitte der Wiege 54 des Drehgestells ist ein Ring 52a ausgebildet. Der Drehzapfen P, der in Axialrichtung in das Innere des

509842/0424

25H304

Ringes 52a eingesetzt ist, wird von einer metallischen Hülse 52b umgeben. Ein Elastomer 52c, das in den Raum zwischen dem Ring 52a und der Hülse 52b eingesetzt ist, umgibt die Außenfläche des Mittelabschnitts der Hülse 52b konzentrisch und ist mit dieser verbunden. Das Elastomer hat- grundsätzlich parabolische Querschnittsform im entspannten Zustand und steht im eingebauten Zustand unter Vorspannung, und zwar unter etwas größerer Vorspannung als bei größter Auslenkung im Betrieb. Durch die Vorspannung des Elastomers 52c beim Einbau wird die Querschnittsform des Elastomers zu der in den Figuren 3 und dargestellten Form geändert. Die im entspannten Zustand parabolische Form und die Vorspannung des Elastomers beim Einbau ermöglichen die Verwendung eines Elastomers mit niedrigerer Federkonstante bzw. kleinerer Federsteife, während gleichzeitig für vollständige Berührung des Elastomers mit dem Ring 52a bei allen möglichen Auslenkungen gesorgt is t. Demzufolge ist für flächige Berührung mit dem Gummi auf der Innenseite des Elastomers selbst bei stärkster Auslenkung gesorgt. Diametral gegenüberliegende Paare von Stoßfängern bzw. Anschlägen 52d sind am vorderen und hinteren offenen Ende des Ringes 52a in der Weise befestigt (siehe auch Fig. 2), daß die Anschläge 52d bei Längsstößen zum Eingriff kommen und die Bewegung des Drehzapfens P begrenzen und auf diese Weise eine Überbeanspruchung des Elastomers 52c verhindern. Da die Außenseite des Elastomers durch die Vorspannung am Ring 52a anliegend gehalten wird, erfolgt eine Relativdrehung zwischen der Querstrebe 16 des Fahrzeughauptteils und der Wiege des Drehgestells elastisch. Ferner ist diese Anordnung selbstzentrierend, so daß die Querstrebe 16 in ihre Ausgangslage über dem Drehgestell gebracht wird, wenn die die Drehung verursachenden Kräfte aufgehört haben zu wirken.

509842/0424

25H304

Somit sorgt die Kombination aus der Reibungsdämpfung durch die Seitenlager 53 und aus der gedämpften und gefederten Bewegung am Drehzapfen P für eine sowohl gefederte als auch gedämpfte Drehung des Drehgestells, wobei der Gesamtdrehwiderstand ungefähr genauso groß wie bei einer herkömmlichen Drehgestellkönstruktion mit trockener Drehplatte oder kleiner ist. Die reibungsgedämpfte Federung des Drehzapfens P trägt ferner dazu bei, Schaukel- und Rollbewegungen des Drehgestells zu vermindern, da sie eine gefederte Bewegung zwischen dem Fahrzeughauptteil und dem Drehgestell ermöglicht, wodurch die dynamischen Seitenkräfte zwischen dem Fahrzeughauptteil und dem Drehgestell vermindert werden. Ferner besteht bei dieser gefederten Bewegung die Tendenz, den Drehmittelpunkt des Fahrzeughauptteils auf einer theoretischen Längsachse durch die Quermittelpunkte der Achsen des Drehgestells zu halten. Demzufolge sind die dynamischen Seitenkräfte zwischen dem Fahrzeughauptteil und dem Drehgestell vermindert. Dieses Ergebnis wird aufgrund der NachgLÖjigkeit des Elastomers 52c erreicht, das ermöglicht, daß der Mittelpunkt des Drehzapfens P bei Auftreten von Seitenkräften seitlich verschoben wird, statt eine Pendelbewegung auszuführen. Praktisch vermindert das Elastomer die Seitenkräfte, die das Fahrzeughauptteil kippen könnten. Da die Seitenlager 53 den Drehzapfen P senkrecht ausgerichtet mit der Längsachse der Wiege 54 des Drehgestells halten, brauchen vom Elastomer lediglich waagerechte Momente aufgenommen zu werden. Demzufolge sind die äußeren Torsionskräfte auf die Wiege schwächer. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer der Wiege 54 des Drehgestells.

Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem wird unter spezieller Bezugnahme auf das zweiachsige Drehgestell gemäß den

509842/0424

25U304

Figuren 1 bis 4 beschrieben. Das einachsige Drehgestell gemäß den Figuren 17 bis 21 ist oder kann jedoch mit dem gleichen Aufhängungssystem versehen sein. (Die Teile des Aufhängungssystems des einachsigen Drehgestells werden nicht ausführlich unter Benutzung der Bezugszeichen erläutert; einige Teile sind jedoch zum leichteren Verständnis mit Bezugszeichen versehen.) Das Aufhängungssystem des zweiachsigen Drehgestells besteht aus vier einzelnen Aufhängungen, die jeweils zwischen den Achslagern 5 und den Enden der Seienrahmen 50 angeordnet sind. In Fig. 1 ist eine" solche Aufhängung am linken Ende des dargestellten Seitenrahmens gestrichelt angedeutet. (Das einachsige Drehgestell umfaßt selbstverständlich zwei einzelne Aufhängungen.) -

Im folgenden wird speziell auf die Figuren 5 und 6 eingegangen, in denen eine Aufhängung des erfindungsgemäßen Drehgestellaufhängungssystems ausführlich dargestellt ist. (Die übrigen einzelnen Aufhängungen sind damit identisch oder können damit identisch sein.) Ein Aufhängungsgehäuse ist' am Seitenrahmen 50 befestigt und zusammen mit diesem in senkrechter Richtung bezüglich eines Lageradapters bzw. -trägers 93 bewegbar. Der Adapter 93 sitzt auf dem Achslager 5, das die Radachse 2 im Aufhängungsgehäuse mittig positioniert. Da jede Aufhängung mittels des Adapters 93 dicht an der Achse des Drehgestells montiert ist, ist das erfindungsgemäße Aufhängungssystem äußerst stabil und ist die ungefederte Masse des Drehgestells kleinstmöglich,

Der Adapter 93 stützt im Aufhängungsgehäuse 82 eine dreilagige Anordnung aus gummiartigen Stabfedern 84, 85 und in der Weise ab, daß deren Längsachsen im wesentlichen

509842/0424

waagerecht verlaufen. Die obere Lage besteht aus einer einzelnen Stabfeder 84, deren Mittelachse parallel zur Längsachse des Drehgestells verläuft. Auf der Oberseite und Unterseite der oberen Stabfeder 84 befinden sich ebene Flächen 84a (siehe Fig. 6), die mit der Unterseite der oberen Wand des Aufhängungsgehäuses 82 bzw. der Oberseite einer waagerechten Zwischenplatte 87 in Berührung stehen. Die mittlere Lage ist aus drei quer verlaufenden Stabfedern 85 aufgebaut, von denen eine in der Mitte über der Achse 2 liegt und die anderen zwei in gleichem Abstand jeweils auf einer Seite der Achse liegen. Jede der mittleren Stabfedern 85 weist eine obere und eine untere ebene Fläche 85a (Fig. 5) auf, von denen eine in Berührung mit der Unterseite der Zwischenplatte 87 und die andere mit der Oberseite einer zweiten Zwischenplatte 88 in Berührung steht. Die untere Lage ist aus zwei quer verlaufenden Stabfedern 86 aufgebaut, die mit gleichen Abständen jeweils auf einer Seite der Achse 2 liegen. Auch die Federn 86 sind mit einer oberen und einer unteren, ebenen Fläche 86a versehen, von denen eine in Berührung mit der Unterseite der Zwischenplatte 88 und die andere mit der Oberseite einer dritten, unteren Zwischenplatten 90 in Berührung steht. Die Zwischenplatte 90 ist fest mit einer gummiartigen Unterlage 91 verbunden, die vom Adapter 93 getragen wird. Die Unterlage 91 ermöglicht eine seitliche Federrückbewegung für das Drehgestell und das Schienenfahrzeug zwischen den Rädern und den Seitenrahmen. Wenn der Seitenrahmen 50 belastet wird, wird demzufolge das Aufhängungsgehäuse 82 bezüglich des Adapters nach unten bewegt. Wie noch ausführlich beschrieben werden wird, werden dabei die Stabfedern 84, 85 und 86 zwischen dem Aufhängungsgehäuse und dem Adapter in senkrechter Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu ihren Längs-

509842/0424

achsen verläuft, zusammengedrückt. Ein Puffer bzw. Anschlag 94 begrenzt die Abwärtsbewegung des Aufhängungsgehäuses relativ zum Adapter 93, damit eine zu starke Zusammendrückung der Federn '86 verhindert wird.

Für die meisten praktischen Anwendungsfälle des Schienendrehgestells sind die Stabfedern 86 der untersten Lage vorzugsweise die steifesten Federn. Im Betrieb steht das Aufhängungssystem unter einer Vorspannung, die dem oberen Anfangsgrenzwert einer Zusammen drückung von 76,2 mm entspricht, die für herkömmliche Kupplungen zulässig ist. Somit liefert das Aufhängungssystem bereits gute Federwirkung, auch wenn das Fahrzeug unbeladen ist. Jede der Stabfedern 85 der mittleren Lage ist weicher, ebenso auch jede der Stabfedern 84 der oberen Lager. Die relativen Steifigkeiten der Stabfedern 84, 85 und 86 können selbstverständlich in Abhängigkeit von den gewünschten Feder- und Dämpfungskurven unterschiedlich sein, wie dies noch beschrieben wird.

Bei einer in den Figuren 7 und 8 dargestellten, abgewandelten und bevorzugten Ausführungsform der Aufhängung des Drehgestells bestehen die obere, und die mittlere Federlage aus parallelen Stabfedern 84 und 10O₇ deren Achsen in Längsrichtung verlaufen. Die untere Lage besteht aus quer verlaufenden Stabfedern 86. Obwohl diese unteren Federn steifer als die Federn der oberen zwei Lagen sind, tragen sie erheblich zum weichen Bereich der Federkonstante des Aufhängungssystems bei. Bei geringer Belastung des Fahrzeugs"können die unteren Stabfedern 86 durch ihre Zusammen drückung einige der Lasten aufnehmen; bei den meisten Lasten und allen schweren Ladungen kommen jedoch die oberen Stabfedern 84 und 100 ins Spiel. Es versteht sich, daß die Größe, Anzahl und Anordnung der

509842/0424

25U304

Stabfedern von der erforderlichen Belastbarkeit und dem Anwendungsfall abhängen. Daher dürfen die Beispiele lediglich als Verdeutlichungen verstanden werden.

In bestimmten Fällen kann es sinnvoll sein, für eine zusätzliche Stabilisierung der Stabfedern zu sorgen, und zwar insbesondere dann, wenn die in den Figuren 5 und dargestellten Stabfedern nicht direkt miteinander ausgerichtet übereinander liegen. Zu diesem Zweck sind bei den in den Figuren 7 und 8 dargestellten Abwandlungen einige Ansätze 100a vorgesehen, die in Axialrichtung Abstand voneinander haben und von den diametral gegenüberliegenden, ebenen Flächen nach außen ragen. Die Ansätze sitzen in Ausnehmungen 100b und sorgen dadurch sowohl für eine Lagesicherung und Stabilisierung als auch für eine Erleichterung des Zusammenbaus und der Bewegung der gestapelten Federn in das und aus dem Aufhängungsgehäuse 82. Die Ansätze haben einen gewissen Abstand von den Enden der Stabfedern, damit Spannungskonzentrationen an den Enden der Stabfedern geringstmöglich gemacht werden.

Obwohl die Stabfedern eine gewisse, inhärente, innere Dämpfung aufweisen, die vom Elastizitätsmodul des benutzten Gummis abhängt, reicht diese nicht aus, um für die meisten Lastbedingungen, denen das Schienenfahrzeug ausgesetzt ist, die gesamte, erforderliche Dämpfung zu liefern. Beispielsweise kann ein Gummi mit einer inneren Dämpfung von ungefähr 15% bei dem dargestellten Aufhängungssystem zu weniger als 8% der für das gesamte System erforderlichen, kritischen (wirksamen) Dämpfung führen. In vielen praktischen Fällen sind jedoch bis zu 20% der kritischen Dämpfung erforderlich. Die zusätzlich

509842/0424

25U304

erforderliche Dämpfung wird von einer einzigartigen Dämpfungseinrichtung mit variablem Dämpfungsmaß geliefert, die am ausführlichsten in Fig. 5 dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung mit variablem Dämpfungsmaß umfaßt vorzugsweise zwei Reibungsdämpfer, die mit gleichem Abstand auf jeweils einer Seite der Drehachse der Achse angeordnet sind. Jeder Reibungsdämpfer umfaßt eine elastomere bzw. guinmiartige Stabfeder 96, die in einem geneigten Zylinder 95 montiert istj allerdings können auch eine SchnecTcenfeder oder andere Federn mit variabler Federkonstante benutzt werden. Die Stabfedern 96 gleichen grundsätzlich den bereits beschriebenen stabfedern oder können diesen zumindest gleichen. Jeder Dämpfer umfaßt ferner eine Reibbacke 98 aus einem herkömmlichen Bremsbackenmaterial mit einem Reibungskoeffizienten von ungefähr 0,4. Die Reibbacke jedes Dämpfers wird hin- und herverschiebbar von einem rechtwinkligen Kolben 99 (Fig. 15) getragen, dessen inneres Ende auf der gekrümmten Seite der jeweiligen Stabfeder 96 sitzt. Die Flächen der Reibbacken 98 liegen geneigten Reibflächen 46 gegenüber, die an der Innenseite einer vorderen bzw. hinteren Wand des Gehäuses 82 ausgebildet sind, die nach unten auseinanderlaufen. Demzufolge führt ein Absenken des Aufhängungsgehäuses 82 bei einer Erhöhung der senkrechten Lasten oder der dynamischen Kräfte, die auf das Fahrzeug wirken, dazu, daß sich die Reibflächen 46 nach unten bewegen und in Gleitberührung mit den Reibbacken 98 treten. Auf diese Weise werden die Kolben 99 allmählich in ihre eingefahrenen Stellungen gedrückt, während gleichzeitig die Stabfedern 96 in zu ihren Längsachsen quer verlaufender Richtung allmählich zusammengedrückt werden. Je größer die resultierende, nach außen gerichtete Federkraft ist,

509842/0424

die von den Stabfedern 96 dem weiteren Einfahren der Kolben 99 entgegenwirkt, und auf die Reibbacken 98 wirkt, desto stärker ist der Reibeingriff der Reibbacken 98 mit den Reibflächen 46 und desto größer ist daher auch die auf die Reibflächen 46 ausgeübte Reibkraft. Diese allmählich zunehmende Reibkraft ergibt die variable Dämpfungskraft. Im unbelasteten Zustand haben die Reibbacken 98 einen geringen Abstand von den Reibflächen 46, oder das Aufhängungssystem kann so stark vorbelastet sein, daß die Reibbacken 98 in Berührung mit den Reibflächen 46 stehen. Es versteht sich, daß eine nicht dargestellte, thermische Isolierung vorgesehen sein kann, die die Stabfedern 96 vor von den Reibbacken 98 erzeugter Reibungswärme schützen können.

Die symmetrische Anordnung der Reibbacken 98 und der Stabfedern 84, 85 und 86 zur Achse 5 bringt die Dämpfungsund Federbewegungen ins Gleichgewicht und führt dazu, daß ständig eine Tendenz zur Zentrierung des Aufhängungsgehäuses 82 bezüglich der Drehachse der Achse besteht. Da die Feder- und Dämpfungselernente so angeordnet sind, daß die Kräfte um den tatsächlichen Mittelpunkt der Drehachse innerhalb des Gehäuses 82, d.h. der Radachse 2, im Gleichgewicht bzw. ausgeglichen sind, werden sämtliche Kräfte durch die mittlere, waagerechte, quer verlaufende Achse der Drehgestellaufhängung aufgehoben, wodurch störende Biegemomente vermindert werden, die den Verschleiß erhöhen könnten oder die Federbelastungs- oder Reibungsdämpfungskennlinien des Systems ändern könrten. Zur weiteren Verminderung des Verschleißes kann der Adapter 93 an einer Längsbewegung gehindert werden, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung jedes Rades 1 raltiv zum Seitenrahmen zu verhindern. Diese Lagesicherung des Adapters 93 erfolgt

509842/0424

25H304

-2C-

durch die Reibbacken 98 und - bei stärkerer Belastung durch austauschbare Verschleißplatten 97' aus Stahl und •austauschbare Platten und Halterungen 97 (Fig. 7 und 1O)₁ die an vorderen und hinteren Flächen des Adapters 93 befestigt sind und mit einem axialen Schlitz 99' im Seitenrahmen 50 in Eingriff stehen.

Die vom erfindungsgemäßen Reibungsdämpfer mit variablem Dämpfungsmaß erzeugte Dämpfungskraft ändert sich mit der senkrechten·Verschiebung des Aufhängungsgehäuses 82 entsprechend einer Exponentialkurve, die so verläuft, daß sie der der Stabfeder 84, 85 und 86 der Hauptaufhängung dicht angepaßt ist und daß die Dämpfungskraft kumulativ zu deren ,inhärenter Dämfpung hinzutritt. Die sich exponentiell ändernde Dämpfungskraftkurve ergibt ein sich langsam änderndes Dämpfungsmaß bei niedrigen Lasten und ein stark zunehmendes Dämpfungsmaß im oberen Lastbereich. Vorzugsweise steht die aufgebrachte Dämpfungskraft in direkter Beziehung zur Federkraft der bevorzugten Stabfedern 84, 86 und 100 (Fig. 7 und 8). Es versteht sich, daß der Winkel der geneigten Reibflächen 46 so geändert werden kann, daß optimale Dämpfung erreicht wird bzw. daß das Maß gesteuert wird, in dem die Dämpfungskraft aufgebracht wird. Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Aufhängungssystems besteht darin, daß die Feder- und Dämpfungskräfte in der Weise aufgebracht werden, daß beide in ungefähr gleichem Ausmaß unter Belastung, sei sie dynamisch oder statisch, zunehmen. Wenn die Lasten hoch sind, sind daher die Federkraft und die Dämpfungskraft hoch; wenn jedoch die Lasten gering sind, ist die Federkraft niedrig und auch die Dämpfungskraft niedrig, so daß zerbrechliche Ladung vor Stoßen geschützt wird. Die erfindungsgemäßen Reibungsdämpfer sorgen ferner für eine lastab-

509842/0424

25U304

»7 —

hängige, seitliche Dämpfung und können mit seitlichen Federkissen angewendet werden.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufhängung ist in den Fig. 11 bis 14 dargestellt. Diese Aufhängung wird von einer feststehenden Achse getragen bzw. kann von einer solchen Achse getragen werden. Stabfedern 150 und 151, die grundsätzlich den Stabfedern 84 und 100 gemäß den Fig. 7 und 8 ähnlich sind, werden von einer Zwischenplatte 118 getrennt. In ähnlicher Weise sind Stabfedern 149 grundsätzlich den Stabfedern 96 gemäß Fig. 5 ähnlich. Ein Gehäuse 153 und ein Träger 155 sind grundsätzlich dem Gehäuse 82 und dem Adapter 93 ähnlich, die zuvor beschrieben wurden. Die Stabfedern, und zwar sowohl die Häuptfederelemente 150 und 151 als auch die Dämpfungsfedereiernente 149, sind in in Radialrichtung zusammengedrücktem Zustand dargestellt, wobei ihre jeweiligen, entgegengesetzten, ebenen Flächen deutlich erkennbar sind. Reibbacken 175 kommen gerade in Berührung mit jeweiligen Reibflächen 171, so daß praktisch keine Reibungsdämpfung erfolgt, bis durch Aufbringung des geringen Gewichts des Fahrzeugs bewirkt wird, daß die Dämpfungsstabfedern 149 zusammengedrückt werden und dadurch die Reibbacken 175 in Reibungsberührung mit den jeweiligen Reibflächen 171 drücken.

Die Fig. 11 bis 14 zeigen ferner eine abgewandelte Dämpfungseinrichtung mit variablem Dämpfungsmaß, die aus zwei Reibungsdämpfern aufgebaut ist, die symmetrisch zu einer nicht dargestellten Drehachse angeordnet sind. Ein solcher Dämpfer wird im folgenden ausführlich beschrieben und ist im Querschnitt in Fig. 11 dargestellt. Der andere Dämpfer, der in Draufsicht dargestellt ist, ist damit identisch.

509842/0424

25H304

Statt eines Führüngszylinders 95 wie in Fig. 9 ist für jede R_eibbacke ein Paar Führungsplatten 157 und 159 vorgesehen, die vom Träger 155 getragen werden. Jede Führungsplatte ist mit einer Führungsbahn 161 versehen, in der der jeweilige Reibkolben 163 verschwenkbar und verschiebbar angeordnet ist. Diese Anlenkung kann mittels eines Schwenkzapfens 165 oder mit Hilfe von zylindrischen Ansätzen erfolgen, die von den Seitenwänden des Reibkolbens 163 nach außen vorspringen und gelenkig und verschiebbar mit den Führungsbahnen 161 in Eingriff stehen. Die Führungsbahnen 161 können in einem austauschbaren U-Profil 167 vorgesehen, sein, das aus verschleißfestem Material gefertigt ist. Am unteren, hinteren Abschnitt jedes Reibkolbens 163 befindet sich ein Flansch 169, der zur Lagesicherung der Stabfeder 149 dient. Die Stabfeder und die Rückwand des Reibkolbens 163 sind ferner mit einem Ansatz und einer dazu passenden Ausnehmung versehen, die zur Lagestabilisierung der Stabfeder 149 dienen.

Die Tatsache, daß der Reibkolben 163 sowohl schwenken als auch gleiten kann, ermöglicht, daß das Reibungsdämpfungssystem unausgeglichene Belastungen oder Stöße aufnehmen kann, die versuchen/ das Gehäuse 153 und den Träger 155 relativ zueinander zu kippen. Die in Fig. 11 dargestellte Ausfuhrungsform ist besonders zur Montage eines bewegbaren Abschnitts einer Fahrzeugaufhängung geeignet, der bei Auftreten von Belastungen und insbesondere von Stoßen eine bogenförmige Verschiebung (und nicht lediglich eine senkrechte Verschiebung) erfährt. In diesem und ähnlichen Anwendungsfällen wäre das Gehäuse 153 starr mit dem Fahrzeughauptteil bzw. -rahmen verbunden, was zur Folge hätte, daß jede Kraft, die versucht, das Gehäuse 153 und den Träger dichter aneinander zu bringen, beispielsweise

509842/0424

25U304

bewirken würde, daß die Reibfläche 171 rand eine gegenüberliegende Federstützfläche 173 nicht mehr richtig miteinander ausgerichtet sind. Die Fähigkeit des Reibkolbens 163, zu schwenken und zu gleiten, ermöglicht jedoch, daß die Reibbacke 175 vollständig in Reibberührung mit der Reibfläche 171 bleibt.

In den meisten Fällen sind die Führungsbahnen 161 senkrecht zur Reibfläche 171 ausgerichtet. Wenn die Führungsbahnen 161 so ausgerichtet sind, daß die Achse der Führungsbahnen und die Reibfläche einen spitzen Winkel miteinander bilden, ist die senkrechte Bewegungskomponente des Reibkolbens 163 größer als die senkrechte Verschiebung des Trägers 155, wenn sich der Träger 155 nach oben bewegt. Wenn die Führungsbahnen 161 so ausgerichtet sind, daß deren Achse mit der Reibfläche 171 einen stumpfen Winkel bildet, ist die senkrechte Bewegungskomponente des Reibkolbens 163 kleiner als die senkrechte Verschiebung des Trägers 155, wenn dieser sich nach oben bewegt. Bei einer senkrechten Bewegung des Trägers 155 nach oben führt eine größere senkrechte Bewegungskomponente des Reibkolbens dazu, daß die Stabfeder 149 eine größere Dämpfungsreibkraft auf die Reibfläche 171 ausübt, wogegen eine geringere senkrechte Bewegungskomponente zu einer geringeren Dämpfungsreibkraft führt. Bei einer senkrechten Bewegung des Trägers 155 nach unten tritt eine umgekehrte Wirkung ein. Die gleichen Ergebnisse können dadurch erreicht werden, daß das Element mit der Reibfläche 171 in der Weise etwas schräggestellt wird, daß dieses keinen rechten Winkel mit der Achse der Führungsbahn 161 bildet, oder daß ein Element mit einer Reibfläche 171 benutzt wird, die nicht senkrecht zur Achse der Führungsbahn 161 verläuft.

509842/0A24

25H-304

Ferner befindet sich bei der in Fig. 11 dargestelten Ausführungsform die Reibfläche 171 an einem austauschbaren .Element. Ein oberer. Anschlag 179 ist an dem Gehäuse 153 befestigt und unter einem geeigneten Winkel so geneigt, daß das Reibflächenelement gehalten wird, wenn dieses am Anschlag anliegt. Das untere Ende des Reibflächenelementes ist mittels einer versenkten Schraube 181 am Gehäuse 153 befestigt, die unter gleichem Winkel wie der des Anschlags 179 in das Gehäuse 153 eingeschraubt ist. Wenn das Reibflächen element in gewissem Ausmaß verschlissen ist, kann ein Ersatzreibflächenelemanfc zwischen dem verschlissenen Element und dem Gehäuse 153 eingesetzt werden. Beim Einsetzen des Ersatzelementes wird das verschlissene Element nach unten geschoben, so daß die Öffnung des verschlissenen Elementes für die Schraube 181 mit der Gewindebohrung im Gehäuse 153 ausgerichtet bleibt. Daher kann die Schraube 181 zur Befestigung beider Elemente wieder eingeschraubt werden. Dies hat zur Folge, daß das verschlissene Element weiter benutzt werden kann, bis es zerfällt und sich ablöst, so daß die neue Reibfläche des Ersatzelementes freigelegt wird. Alternativ kann das verschlissene Element nach dem Einsetzen des Ersatzelementes entfernt werden. In beiden Fällen kann der Ersatz des verschlissenen Elementes ohne Zerlegung der Aufhängung erfolgen, da es nicht notwendig ist, die Reibungskraft, die die Reibbacke 175 gegen die Reibfläche 171 drückt, abzubauen. Alternativ kann die Reibfläche an einem nicht dargestellten, keilförmigen Element ausgebildet sein, damit die Reibbacken auf mehrere verschiedene Neigungen wirken können.

Die erfindungsgemäße Stabfeder, die das bevorzugte Hauptfederelement und Dämpfungsfederelement der Aufhängung dar-

509842/0A2A

~³ⁱ- 25U304

stellt, umfaßt einen länglichen festen Körper aus gummiartigem bzw. elastomerem Material, vorzugsweise aus Naturkautschuk oder einem gleichwertigen Material, mit einem gekrümmten Querschnittsumriß. Die Quersehnititsform ist so gewählt, daß sich ein variabler Formfaktor bei radialer Zusammendrückung ergibt, die durch eine Drucklast erzeugt wird, die entlang einer Lastaufbringungsachse aufgebracht wird, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Körpers verläuft. Der Formfaktor ist definiert als das Verhältnis des Flächeninhalts der belasteten Flächen der Feder zum Flächeninhalt der nicht belasteten Flächen der Feder, die sich bei einer aufgebrachten Druckbelastung frei ausbuchten können. Je größer der Formfaktor ist, desto größer ist die Last, die erforderlich ist, um eine bestimmte Federauslenkung zu erzeugen, und desto steiler ist die sich ergebende Federkurve. Im Hinblick auf den gesamten Bereich der Lastbedingungen, d.h. einschließlich niedriger und schwerer Lasten, ist demzufolge die sich ergebende Federkurve nichtlinear, d.h. die Feder hat eine variable Federkonst ante.

Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem arbeitet mit parallelen Lastaufbringungsflächen, zwischen denen die jeweilige Stabfeder zusammengequetscht wird, wobei die Stabfeder keine Drehung ausführt. Die Lastaufbringungsflachen, zwischen denen jede Stabfeder angeordnet und zusammengedrückt wird, werden im Falle der Hauptfederelemente von den Zwischenplatten, dem Aufhängungsgehäuse und dem Lageradapter gebildet und im Falle der Dämpfungsfederelemente vom Reibkolben und Zylinder oder Träger gebildet. Die Art und Weise, in der diese Lastaufbringungsflächen mit der erfindungsgemäßen Stabfeder so zusammenwirken, daß sich nichtlineare Federkurven bzw. Federkurven mit variabler Feder-

509842/0424

konstante und nichtlineare Dämpfungskurven bzw. Dämpfung mit variablem Dämpfungsmaß ergeben, wird aus einem Vergleich der Figuren 7 und 8 mit den Figuren 11 und 12 klar, in denen zwei typische Stabfedern im belasteten bzw. unbelasteten Zustand dargestellt sind. Im unbelasteten Zustand (Fig. 7 und 8) bilden die oberen und unteren, ebenen Flächen die belasteten Flächen der Feder, so daß der Formfaktor der Feder klein ist. Wenn die Feder belastet ist,-(Fig. 11 und 12)^ sind die Seiten und Endflächen der Stabfeder in der Nähe der Lastaufbringungsflächen abgewälzt und liegen an den Lastaufbringungsflächen an, so daß dadurch der Flädien inhalt der belasteten Flächen der Feder größer ist. Demzufolge ist der Formfaktor entsprechend erhöht. Bei wachsendem Formfaktor sind größere Drucklasten erforderlich, um eine bestimmte Auslenkung zu erreichen.

Indem der Stabfeder eine Querschnittsform gegeben wird, die einen lastveränderlichen Formfaktor ergibt, ist es daher möglich, die sich ergebende Federkurve und demzufolge die Feder- und Dämpfungskurven der Federelemente und Dämpfungselemente der Aufhängung zu'steuern. In bevorzugter Ausführungsform ist der Querschnitt der Feder symmetrisch zur Lastaufbringungsach.se: am günstigsten ist die Querschnittsform grundsätzlich zylindrisch. Es versteht sich, daß andere Federformen zum Einsatz kommen können und daß die hier dargestellten und beschriebenen Formen nicht einschränkend verstanden werden sollen. Beispielsweise können die Enden der Stabfedern grundsätzlich halbkugelförmig sein, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist. Selbstverständlich kann die sich ergebende Federkurve durch andere Maßnahmen gesteuert werden, beispeilsweise durch Abwandlung des Flächeninhalts und/oder

509842/0424

der Form der ebenen Federflächen. Darüber hinaus kann die sich ergebende Federkurve durch Verwendung von gummiartigem Material mit veränderbarer Härte gesteuert werden.

Die erfindungsgemäße Stabfeder hat den Vorteil, daß sie äußerst kompakt ist und daher leicht dem begrenzten, verfügbaren Raum eines Schienendrehgestells angepaßt werden kann. Um noch mehr Raum einzusparen, kann die Stabfeder mit seitlichen, nicht dargestellten Entlastungseinschnitten versehen sein, die dazu dienen können, die Dicke jeder bevorzugten Aufhängung zu vermindern. Bei Verwendung solcher in ihrer Dicke verminderten Federelemente ist es daher möglich, gegenüberliegende Aufhängungen in größerem Querabstand anzuordnen, wodurch die iJberrollstabilität des Drehgestells verbessert wird.

Außer auf das zweiachsige, in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Drehgestell sind die Prinzipien der Erfindung auch auf ein einachsiges Drehgestell anwendbar, wie es in den Fig. 17 bis 21 dargestellt ist und das bei Langlastfahrzeugen oder Tiefladefahrzeugen zur Anwendung kommt, um aus mehreren solchen Fahrzeugen einen artikulierten Zug zu bilden. Bei einem solchen Zug werden die mittleren Fahrzeuge an jedem Ende von einachsigen Drehgestellen abgestützt. Das vorderste und hinterste Fahrzeug in der Kette haben jedoch zweiachsige Drehgestelle gemäß den Fig. 1 bis 4 an ihrem vorderen bzw. hinteren Ende. Die benachbarten, einachsigen Drehgestelle 20 und 120 (Fig. 17), von denen jeweils eines einem von zwei einander zugewandten Enden mittlerer, miteinander verbundener Fahrzeuge zugeordnet ist, sind über ein Teleskopgestänge miteinander verbunden, das im folgenden 'beschrieben wird und eine relative Drehbewegung und Längsbewegung zwischen

509842/0424

benachbarten Drehgestellen ermöglicht, während es diese in Längsrichtung miteinander ausgerichtet hält. Demzufolge sind benachbarte, verbundene Drehgestelle bezüglich ihrer jeweiligen Fahrzeuge drehbar und entlang einer Längsachse zwischen ihnen trennbar. Da die zwei einachsigen Drehgestelle 20 und 120 bei veränderbarem Längsabstand relativ zueinander verdreht werden können, können sie relativ zueinander gekippt werden bzw. "gehen". Daher verhalten sie sich in verbundenem Zustand weitgehend in gleicher Weise wie das zweiachsige Drehgestell gemäß den Fig. 1 bis 4. Dies, bedeutet, daß jedes der lasttragenden Räder der Drehgestelle eine im v/esentlichen konstante Last unabhängig von Unregelmäßigkeiten der Schienen trägt. Eine Zugstangenkupplung, die ebenfalls noch beschrieben wird, dient zur Kupplung und sorgt für konstanten Abstand zwischen benachbarten Enden der Fahrzeughauptteile 10 und 110, und zwar unabhängig von den Relativstellungen der jeweiligen Drehgestelle 20 und 120.

Um zu ermöglichen, daß sich die benachbarten Drehgestelle 20 und 120 voneinander und zueinander bewegen, ohne daß sie relativ zueinander schwenken, ist eine Teleskopverbindung zwischen den Drehgestellen vorgesehen, die von Elementen 114 und 115 gebildet wird, die gegeneinander frei drehbar sind. Diese Verbindung wird von einer biegsamen Schutzhülse 116 dichtend umgeben, damit kein Schmutz in den Raum zwischen den ineinander verschiebbaren Teilen eindringen kann. Ferner dient die Schutzhülse zur Aufnahme herkömmlicher Schmiermittel. Wenn die zv/ei miteinander verbundenen Fahrzeuge von einem geraden zu einem gekrümmten Gleisabschnitt übergehen, wie dies in den Figuren 20 und 21 dargestellt ist, ermöglicht die Teleskopverbindung, daß der Abstand zwischen den Drehgestellen

509842/0424

20 und 120 abnimmt, während sie gleichzeitig ermöglicht, daß die Fahrzeughauptteile 10 und 110 relativ zu ihren jeweiligen Drehgestellen ausschwenken. Ferner ermöglicht die gleichzeitige relative Drehung und koaxiale Verschiebung in Längsrichtung zwischen den Elementen 114 und 115, daß die Drehgestelle um eine Längsachse zwischen ihnen relativ zueinander gekippt werden bzw. "gehen", so daß eine gleichmäßige Lastverteilung auf ihre rechten und linken Räder bewirkt wird.

Der Abstand zwischen benachbarten Enden der Fahrzeughauptteile 10 und 110 wird von einer herkömmlichen Zugstange 112 konstant gehalten, die zwischen den Fahrzeughauptteilen verläuft und mit diesen über Zapfen 113 (Fig. und 21) in herkömmlicher Weise verbunden ist. Die Zugstange 112 überträgt Zug- und Stoßkräfte zwischen den Fahrzeughauptteilen 10 und 110 und ermöglicht eine relative Verschwenkung zwischen diesen, wie dies in den Fig. 20 und 21 dargestellt ist. Die Tatsache, daß die Drehgestelle 20 und 120 an einer Schwenkung relativ zueinander gehindert werden, verhindert jedoch nicht ein relatives Verschwenken der Fahrzeughauptteile 10 und beim Überfahren von Kurven im Gleis, da jeder Fahrzeughauptteil von der Drehzapfeneinrichtung und Seitenlagereinrichtung, die zuvor beschrieben wurden, sowohl beim Schrägstellen als auch beim Ausschwenken relativ zum zugehörigen Drehgestell geführt wird.

Die übrigen Teile des in den Fig. 17 bis 21 dargestellten

einachsigen Drehgestells sind identisch mit den bereits unter Bezugnahme auf das zweiachsige Drehgestell gemäß den Fig. 1 bis 4 und das Aufhängungssystem gemäß den Fig. 5 bis 10 beschriebenen Teilen mit der Ausnahme,

509842/0424

daß die Seitenrahmen 50 an jedem Ende über Querstreben 130 miteinander verbunden sind und daß der Drehzapfenmechanismus 52 von einer Längsstrebe 132 getragen wird, die an ihren Enden in dargestellter Weise (Fig. 18) mit den Mitten der Querstreben 130 verbunden ist.

Wenn zwei aufeinander folgende Schienenfahrzeuge für den normalen Betrieb in der in den Fig. 20 und 21 beschriebenen Weise verbunden sind, zeichnen sie sich durch zwei hervorstechende Eigenschaften aus, die sie von jedem anderen Gelenksystem für Schienenfahrzeuge unterscheiden. Eine dieser Eigenschaften besteht darin, daß die Teleskopverbindung zwischen den benachbarten, einachsigen Drehgestellen keine Zug- oder Druckfestigkeit in Längsrichtung hat. Demzufolge ermöglicht sie Drehbewegungen und Bewegungen in Längsrichtung, wobei sie jedoch biegesteif ist, und zwar sowohl in seitlicher als auch in senkrechter Richtung. Die zweite Eigenschaft besteht darin, daß sämtliche Kräfte, die durch Ziehen, Drücken oder Stoßbeanspruchung der miteinander verbundenen Schienenfahrzeughauptteile und Drehgestelle hervorgerufen werden, über die Konstruktion der Fahrzeughauptteile und ihre Verbindungseinrichtung, beispielsweise die Zugstange 112, aufgenommen und weitergeleitet werden.

Ein Vorteil der Verwendung von zwei einachsigen Drehgestellen zur Zusanmienstellung von zwei getrennten Schienenfahrzeugen besteht darin, daß diese dann, wenn die Schienenfahrzeuge getrennt sind, immer wenigstens zwei einachsige Drehgestelle haben, nämlich eines an jedem Ende, so daß sie auf dem Gleis gezogen oder geschoben werden können, wenn sie zu neuen Zügen zusammengestellt oder in der Werkstatt gewartet werden sollen.

509842/0424

25H304

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Teleskopelemente 114 und 115 sind diese zwar starr mit dem jeweiligen Drehgestell verbunden: sie können jedoch auch um senkrechte Achsen schwenkbar angelenkt sein, wie dies in Fig. 18A dargestellt ist, damit die Anpassungsfähigkeit an Gleisunregelmäßigkeiten noch größer ist.

Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß dem Fachmann Abwandlungen möglich sind. Demzufolge sollen die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nicht einschränken. Vielmehr ergibt sich der Erfindungsgedanke und Erfindungsrahmen aus den Patentansprüchen.

Patentansprüche:

50984 2/0424

Claims

Patentansprüche

l.j Fahrzeugauf hängung, gekennzeichnet durch einen Träger (93, 155), ein relativ zum Träger bewegbares Gehäuse (82, 153), eine Gummifederung (84, 85, 86, 100, 101, 150, 151), die das Gehäuse am Träger abstützt und auf das Gehäuse bei einer Abwärtsbewegung desselben, die durch Aufbringung einer nach unten gerichteten Last auf das Gehäuse erzeugt wird, eine Federkraft mit variabler Federkonstante ausübt, und eine Dämpfungseinrichtung (46, 96, 98, 99, 149, 163, 171, 175), die gleichzeitig auf das Gehäuse bei einer Abwärtsbewegung desselben, die durch Aufbringung einer nach unten gerichteten Kraft auf das Gehäuse erzeugt wird, eine Dämpfungskraft mit variablem Dämpungsmaß ausübt.

2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifederung mehrere gummiartige Stabfedern (84, 85, 86, 100, 101, 150, 151) umfaßt, von denen jede einen länglichen, festen Körper aus Gummi oder gummiartigem Material mit einem gekrümmten Querschnittsumriß umfaßt, wobei die Stabfedern vom Träger (93, 155) getragen werden und senkrecht gestaffelt angeordnet sind, so daß sie bei einer Abwärtsbewegung des Gehäuses (82, 153) radial zusammengedrückt werden.

3. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß- die .Dämpfungseinrichtung eine geneigte, vom Gehäuse (82, 153) gebildete Reibfläche (46, 171) und eine vom Träger (93, 155) getragene Reibeinrichtung umfaßt, die bei einer Abwärtsbewegung des Gehäuses auf die Reibfläche eine Reibwirkung ausüben kann und eine hin- und

509842/0424

herbewegbare Reibbacke (98, 175), die vom Träger getragen wird und mit der Reibfläche in Berührung treten kann, sowie eine elastomere Stabfeder (96, 149) aufweist, die die Reibbacke zur Anlage an der Reibfläche drücken kann, wobei die Stabfeder einen länglichen, festen Körper aus Gummi oder gummiartigem Material mit einem gekrümmten Quer sehn iiisumr iß umfaßt und so angeordnet ist, daß sie bei Einwärtsbewegung der Reibbacke aufgrund des Eingriffs mit der Reibfläche radial zusammengedrückt wird.

4. Anwendung der Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei einem Schienenfahrzeug-Drehgestell mit zwei parallelen Seitenrahmen zur Aufhängung der Seitenrahmen an zwei mit Rädern versehenen Achsen,dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell eine torsionsweiche Wiege (54), die mit ihren Enden jeweils an einem der zwei Seitenrahmen (50) befestigt ist, zwei reibungsarme, richtungsunabhängige Seitenlager (53), die jeweils zwischen den Achsen (2) an den zwei Seitenrahmen befestigt sind und zur dauernden, senkrechte Belastungen aufnehmenden Verbindung mit einem Schienenfahrzeughauptteil (10) dienen, und einen gefederten und gedämpften Drehzapfenmechanismus (52) umfaßt, der von der Wiege getragen wird und zur waagerechte Belastungen aufnehmenden Verbindung mit einem senkrecht nach unten ragenden Drehzapfen (P) des Schienenfahrzeughauptteils dient.

5. Anwendung der Fahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei einem Schienenfahrzeug-Drehgestell mit zwei parallelen Seitenrahmen, die über eine Wiege miteinander verbunden sind, zur Aufhängung der Seitenrahmen an einer einzigen Achse, dadurch gekennzeichnet, daß das

509842/0424

Drehgestell (20) zwei reibungsarrne, richtungsunabhängige-Seitenlager (53), die jeweils an den zwei Seitenrahmen (50) befestigt sind und zur dauernden, senkrechte Belastungen aufnehmenden Verbindung mit einem Schienenfahrzeughauptteil (10) dienen, einen gefederten und gedämpften Drehzapfenmechanismus (52), der von der Wiege (130, 132) getragen wird und zur waagerechte Belastungen aufnehmenden Verbindung mit einem senkrecht nach unten ragenden Drehzapfen (P) des Schienenfahrzeughauptteils dient, und eine Drehgestellverbindung (114, 115) umfaßt, die zur Verbindung des Drehgestells mit einem einachsigen Drehgestell (120) eines benachbaten Schienenfahrzeugs in der Weise dient, daß die zwei Drehgestelle relativ zueinander nicht schwenken können, während sie sich gleichzeitig relativ zueinander um eine Längsachse zwischen ihnen drehen und entlang dieser Längsachse in Längsrichtung bewegen können, und daß die benachbarten Schienenfahrzeughauptteile (10, 110) durch eine Hauptteilverbindungseinrichtung (112) in der Weise verbunden sind, daß diese sich relativ zueinander um eine Längsachse zwischen ihnen nicht drehen und entlang dieser Längsachse in Längsrichtung nicht bewegen können, während sie gleichzeitig relativ zueinander schwenken können.

6. Schienenfahrzeug-Drehgestell mit zwei parallelen Seitenrahmen , die von zwei mit Rädern versehenen Achsen getragen v/erden, und einer Wiege, die die Seitenrahmen zwischen den Achsen miteinander verbindet und mit einem senkrecht nach unten ragenden Drehzapfen eines Schienenfahrzeughauptteils verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege (54) eine Verbindung zwischen den Seitenrahmen (50) bildet, die verhältnismäßig steif bzw. fest gegen waagerechte Belastung ist, während sie gleichzeitig

509842/0424

ausreichend torsionsweich, ist um zu ermöglichen, daß die Sefcenrahmen in senkrechter Richtung eine Schaukelbewegung ausführen können, damit die Radlasten im wesentlichen gleich gehalten werden, daß eines von zwei reibungsarmen, richtungsunabhängigen Seitenlagern (53) jeweils an einem der zwei Seitenrahmen zwischen den Achsen (2) befestigt ist, wobei diese Seitenlager zur dauernden, senkrechte Belastungen aufnehmenden Verbindung mit dem Schienenfahrzeughauptteil (10) dienen, daß eine gefederte und gedämpfte Drehzapfeneinrichtung (52) von der Wiege getragen v/ird, die zur waagrechte Belastungen aufnehmenden Verbinduncj mit dem Drehzapfen (P) dient, und daß eine gefederte und cjedlimpfte Aufhändungr.oinr ichtung vorgesehen ist, die zur Abstützung der Seitenrahmen auf den Achsen dient und in Abhängigkeit von einer durch das Schieneifahrzeughaupttoil aufcjebrachten Belastung gleichzeitig Federkräfte mit variabler Pederkonstante und Dämpfungskräfto mit variablem Dämpfungsmaß aufweist.

Schiencnfahrzeug-Drehqostell nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungseinrichtung vier Aufhängungen umfaßt, von denen jeweils eine einen Endabschnitt der Soitenr.ihmen (50) am Endabsclmitt der jeweiligen, zugehörigen Achse (2) abstützt, und daß jede Aufhängung einen Träger (9J), der von der jeweiligen Achse abgestützt wird, ein Gehäuse (82), das am joweLligen Seitenr£'hmen angebracht und in senkrechter Richtung zusammen mit dienern rolativ zum Träger bewegbar ist, eine Gummifederung (i-i. B¹S, 86, 100, 101), die das Gehäuse am Träger abstützt und auf das Gehäuse bei einer Abwärtsbewegung desselben, die durch Aufbringung einer nach unten gerichteten Last auf den joweilicjen Seitenrahmru

509842/0424

⁵ 25H304

er zeugt wird, eine Federkraft mit variabler Federkonstante ausübt, und eine Dämpfungseinrichtung (46, 96, 98, 99) umfaßt, die gleichzeitig auf das Gehäuse bei einer Abwärtsbewegung desselben, die durch Aufbringung einer nach unten gerichteten Kraft auf den jeweiligen Seitenrahmen erzeugt wird, eine Dämpfungskraft mit variablem Dämpfungsmaß ausübt, wobei die Federung und die Dämpfungseinrichtung vom Träger symmetrisch zur Drehachse der jeweiligen Achse getragen werden.

8. Schienenfahrzeug-Drehgestell, gekennzeichnet durch zwei parallele Seitenrahmen (50), die von einer einzigen Achse (20) getragen werden, eine Drehgentellverbiridung (114, 115), die zur Verbindung des einachsigen Drehgestells (20) mit einem einachsigen Drehgestell (120) eines benachbarten Schienenfahrzeugs in der V7eise dient, daß die zwei einachsigen Drehgestelle relativ zueinander nicht schwenken können, während sie sich cjle ichzoitig relativ zueinander um oino LariCjsachse zwischen ihnen drehen und entlang diener Lämjsachse in Lan einrichtung bewegen können, und eine Hauptteilverbindungneinrichtung (112) zum Verbinden der ben^ichbarten Schienen fahr ?.·.. ughauptteile in der Weise, daß diese sich relativ zueinander um eine Längsachse zwischen ihnen nicht drehf.u und entlang dieser Längsachse in Längsrichtung nicht bt-v können, während sie gleichzeitig relativ zueinander schwenken können.

509842/0k2U

Leerseite