DE2559220A1

DE2559220A1 - Aufhaengung fuer eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DE2559220A1
Application number: DE19752559220
Authority: DE
Inventors: Frederick William Sinclair
Original assignee: Gloucester Railway Carriage and Wagon Co Ltd
Current assignee: Gloucester Railway Carriage and Wagon Co Ltd
Priority date: 1975-01-04
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1976-07-15
Also published as: FR2296556A1; FR2296556B1; GB1532441A; ES444096A1

Description

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Ref.: M 05 446 B/h.

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München

30. Dezember 1975

Gloucester Railway Carriage & Wagon Company Limited Bristol Road, Gloucester, England

Aufhängung für Eisenbahnfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnfahrzeuge und richtet sich insbesondere auf Aufhängungen für Eisenbahnfahrzeuge. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Aufhängung für ein Eisenbahnfahrzeug, welche eine Relativdrehung des Fahrzeugkörpers und Rahmens und jedes Rädersatzes um eine senkrechte Achse gegen einen federnden Widerstand ermöglicht. Die Erfindung wurde im Hinblick auf zweiachsige Wagons entwickelt, ist jedoch darauf nicht ausschließlich beschränkt.

Eines der bei der Verbindung von mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Lastfahrzeugen auftretenden Probleme ist der außerordentliche Räderverschleiß. Wenn ein Eisenbahnfahrzeug über einen Teil einer gekrümmten Schiene fährt, erhält man die optimalen Laufeigenschaften und ein Minimum an Verschleiß, wenn die Rädersätze sich selbst so orientieren, daß jede Achse sich radial zur Kurve erstreckt.

In der Praxis neigen Jedoch die Achsen da2;u jede andere Stellung

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als die radiale Stellung auf einer gekrümmten Schiene einzunehmen und nicht nur deswegen, sondern auch wegen der Schwankungen (sinusoiding) können die Radflanschen erheblichen Schleiß unterliegen, so daß die Flanschen in ihrem Profil erneuert werden müssen, um den Sicherheitsanforderungen genüge leisten zu können.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Eisenbahnfahrzeug mit einem Rädersatz geschaffen, der an ein Tragglied durch federnde Mittel angeschlossen ist, die wenigstens ein Paar federnder Polster umfassen, welche zwischen einem Rahmenglied und einem Adaptorelement wirken, das sich über die dem Rädersatz zugeordnete Lageranordnung legt und mit ihr in Eingriff steht, wobei die Polster symmetrisch relativ zur Achse der Lageranordnung und derart angeordnet sind, daß eine gesteuerte federnde Gegenkraft gegen die Bewegung der Lageranordnung in Vorwärts-Rückwärts-Richtung relativ zum Rahmenglied entsteht.

Bei den Polstern handelt es sich vorzugsweise um Gummipolster, die so an vorbestimmten Stellen angeordnet sind, daß eine Elastomere in Längsrichtung wirkende Fesselung bekannter Charakteristik entsteht und damit beide Achsen eines zweiachsigen Wagons tatsächlich selbststeuernd werden, selbst wenn Kurven gemäßigter durchfahren werden. Dies ergibt sich aus dem kombinierten Effekt der Wirkung der elastischen Elemente und der Konusform der Räder·» profile.

Die Gummipolster können durch Blöcke aus Gummi gebildet sein, die mit ihren Mittelebenen horizontal angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Mittelebenen der Blöcke jedoch gegen die Horizontale geneigt, d. h. der oder die Blöcke, die vor der Achse der Lageranordnung sitzen, werden so angeordnet, daß ihr vorderes Ende oder das vordere Ende Jedes Blockes sich auf einer niedrigeren Ebene als das hintere Ende befindet. In gleicher Weise werden der oder jeder Gummiblock hinter der Achse der Lageranordnung so angeordnet, daß ihr hinteres Ende auf einer niedrigeren Ebene stehen als ihr vorderes Ende, wobei die Neigungen der Blöcke vor und hinter der Achse der Lageranordnung gleich,

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jedoch zueinander entgegengesetzt sind.

Bei einer Ausführun^sform ist ein federnder Block hinter der Achse und ein federnder Block vor der Achse vorgesehen, während bei einer anderen Ausführungsform zwei Blöcke vor der Achse und zwei Blöcke hinter der Achse angeordnet sind. In letzterem Falle sind die federnden oder nachgiebigen Blöcke so angeordnet, daß sie nicht nur in Vorwärts-Rückwarts-Richtung geneigt sind, sondern auch in Seite-Seite-Richtung, so daß eine federnde Hemmung nicht nur gegen eine Bewegung der Lageranordnung relativ zum Rahmen in Vorwärts-Rückwarts-Richtung geschaffen wird, sondern auch in Seite-zu-Seite-Richtung.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform wird die durch die Gummiblöcke gebildete federnde Verbindung durch eine Schwenkverbindung vervollständigt, wobei ein Drehbolzen auf dem Adaptor in eine gekrümmte Ausnehmung in einem Element eingreift, das vom Rahmenglied nach unten herabhängt und mit ihm einstückig ausgebildet ist. Die entsprechenden Abmessungen und Anordnungen der Bauteile sind dann vorzugsweise so gewählt, daß sich eine vorgewählte Vorbelastung der Gummiblöcke ergibt.

Die Erfindung soll nunmehr anhand des in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Aufhängung eines Schienenfahrzeuges;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht zur Wiedergabe der

Gummiblöcke, die zwischen zwei Teilen der Aufhängung wirken; und in

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht zur Wiedergabe

einer anderen Gummiblockanordnung.

Die in Fig. 1 v/iedergegebene Aufhängung und Seitenrahraenkonstruktion entspricht im wesentlichen derjenigen nach der GB-PS 1 397 247.

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Deshalb sind entsprechende Teile der Konstruktion mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die auch bei der Beschreibung der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen der GB-PS 1 397 247 verwendet sind.

Fig. 1 zeigt einen Achslagerzapfen 10 zwischen zwei hohlen Stehlage rf ührungs stützen 12 und 13 des Fahrzeuguntergestellt 11. Die aufeinander zugewendeten Seiten der Stützen 12 und 13 bilden Führungen für eine Sattelkonstruktion 14, in der das Achslager

15 angeordnet ist. Die Sattelkonstruktion rtf4 'enthält einen oberen Hauptteil 16, in welchem der Legerzapfen 10 und das Lager 13 untergebracht and, wobei sich nach vorne-rückwärts erstreckender Schenkel 17 am Fuß des Hauptteiles 16 vorgesehen sind und Federsitze 18 für zv;ei Aufhängefedern 19 bilden, deren obere Enden in den Stützen 12 und 13 aufgenommen sind. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen zweiachsigen Wagön handeln, der bezüglich seiner Guer-Mittel-Linie symmetrisch ist* wobei die Stütze 12 die innere Führungsstütze und die Stütze 13 die äußere Führungsstütze bildet.

Das obere Ende der der Stütze 12 zugeordneten Aufhängefeder 19 sitzt in einer Anordnung, die hier als "schwimmender Keiltopf" bezeichnet v/erden soll und das Bezugszeichen 20 trägt. Diese Anordnung 20 enthält eine topfartige Konstruktion 21 mit einer Mittelbohrung, in der das obere Ende der Feder 19 aufgenommen ist. Die topfartige Konstruktion 21 weist eine nach oben weisende Fläche 23 auf, die nach oben in Richtung der Sattelkonstruktion

16 geneigt ist und mit einer entsprechend geneigten Führungsfläche 22 auf der Stütze 12 in Eingriff steht. Die topfartige Konstruktion 21 weist ferner eine senkrechte Anschlagfläche 27 auf, die mit einer Klemmhülse 29 in Eingriff steht, welche für eine horizontale Gleitbewegung in einer öffnung in der Wandung der Stütze 12 und in einer Öffnung in einer in der Stütze 12 befestigten Platte 26 geführt ist. Die Klemmhülse 25 weist Teile auf, die mit einem Reibungspolster 24 in Eingriff stehen, welches auf der benachbarten Seite der Sattelkonstruktion 16 befestigt ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß eine horizontale Dämpfungskraft auf die Sattel-

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konstruktion 14 aufgebracht wird, die sich mit der vertikalen Belastung der Aufhängefeder 19 ändert, so daß die Bewegung der Sattelkonstruktion mit steigenden Belastungscharakteristiken gedämpft wird.

Der Hauptteil 16 der Sattelkonstruktion 14 kann nicht gezeichnete vorspringende Kantenflanschen aufweisen, die nach vorne und rückwärts vom Hauptteil vorstehen und nicht gezeichnete Reibungspolster tragen, die mit mit ihnen zusammenwirkenden nicht gezeichneten Polstern in Eingriff stehen, welche auf den Stützen montiert sind. Der Eingriff der Kantenflanschen mit den Führungsstützen 12 und 13 begrenzt die Bewegung des entsprechenden Rad- und -achs-Satzes seitlich bezüglich des Fahrzeuges, wobei die maximale Seitenbewegung beispielsweise in der Größenordnung von 1 1/2" (37 mm) liegt. Gegebenenfalls kann die Konstruktion auch so gewählt werden, daß eine seitliche Bewegung von Rad und Achse verhindert wird, wobei die Kantenflanschen kontinuierlich in Gleiteingriff mit den Führungsstützen stehen.

Die obere Oberfläche des Lagers 14 enthält zwei entsprechend geneigte Teile 321, die parallel zu zwei entsprechend geneigten Oberflächen auf der Innenseite des Sattelteils 16 verlaufen. Vier elastische Gummiblöcke 320 sind zwischen dem Lager 15 und der oberen Wandung des Sattelteils 16 angeordnet, wobei die Blöcke 320 symmetrisch um die Mitte des Lagers 16 verteilt sind, wie man aus Fig. 2 erkennen kann.

Die Gummiblöcke 320 sind zwischen Platten 330 aus thermisch isolierten Material, beispielsweise Asbest, angeordnet, wobei die Platten 330 als Wärmeschilder dienen, derart, daß im Falle einer wesentlichen Zunahme der Temperatur des Lagers 15 infolge Reibung solche Temperaturanstiege nicht auf die Gummiblöcke 320 übertragen werden. Die Blöcke 320 liefern eine gesteuerte elastische Hemmung gegen eine Bewegung des Lagers 15 relativ zum Sattelteil 16, d. h. es wird, trotz der Möglichkeit eines erheblichen Ausmaßes an Bewegung des Lagers 15 relativ zum Sattel diese Bewegung durch die elastische Wirkung der Gunrniblöcke 320 gehemmt. Es gibt zwei Blöcke 320 vor der Achse des

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Zapfens wobei die Blöcke 320 jeweils so angeordnet sind, daß die am nächsten zur mittleren vertikalen Achse 325 stehende Ecke eine größere Höhe als die anderen Ecken aufweisen. Jeder Block 320 ist gegen die Horizontale geneigt, wenn man ihn in Längsrichtung als auch seitlich vom Fahrzeug betrachtet, so daß die Blöcke 320 sowohl eine Längs (oder Vorwärts-Rückwärts)· Bewegung des Lagers 15 relativ zum Sattel als auch seitliche oder Querbewegungen des Lagers bezüglich des Sattels hemmen.

Wie oben erwähnt kann sich der Sattel seitlich über ein beschränktes Maß relativ zum Fahrzeugunterrahmen bewegen oder kann an einer solchen relativen Seitenbewegung gehindert werden. In letzterem Falle ist eine relative Seitenbewegung zwischen den Rad-Achsen-Sätzen und dem Unterrahmen durch die seitliche Relativbewegung zwischen dem Zapfen 10 und dem Lager 15 relativ zum Sattelteil 16 vorgesehen. Die Anordnungen, Neigungen, Dicke und Elastizitätseigenschaften der Gummiblöcke 320 werden dementsprechend ausgewählt.

Die Stehlagerführungsstützen 12 und 13 sind durch ein oberes Glied 34 miteinander verbunden und die äußere Aufhängungsfeder 19 ist im wesentlichen innerhalb der entsprechenden Stehlagerführungsstütze 13 untergebracht, wobei die Bodenkante derselben in der wiedergegebenen Weise abgeschnitten ist, so daß eine volle Aufhängebewegung des Sattels möglich ist. Die andere Feder 19» welche den Reibungsdämpfungsmitteln zugeordnet ist, ist innerhalb der Stehlagerführungsstütze um ein geringeres Ausmaß untergebracht, wobei das untere Ende der Stütze zur Schaffung der geneigten Oberfläche 22 abgeschnitten ist. Jedoch umgeben beide Stützen 12 und 13 die entsprechende Feder 19 bis zum vollen praktisch möglichen Ausmaß um eine extrem starke Rahmenkonstruktion zu schaffen.

Jede Stütze 12, 13 enthält eine horizontale Verstärkungsplatte 35, die mit einer Öffnung versehen ist, die auf der Mittellinie der zugeordneten Aufhängefeder 19 ruht. Diese öffnung nimmt den Schaft eines Bolzen 36 auf, dessen Kopf 37 auf der Platte 35 liegt. Der Bolzenschaft trägt eine Mutter 38, die in

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einer Ausnehmung Im zugeordneten Schenkel der Sattelkonstruktion 14 untergebracht ist. Der Eingriff der Mutter 3& niit dem Boden der Ausnehmung dient zur Begrenzung des Ausmaßes der Aufwärtsbewegung des Rahmens relativ zur Sattelkonstruktion 14.

Die Gummiblockanordnung der Ausführungsform nach den Fig. 1 und der Zeichnungen umfaßt vier Blöcke. Jedoch enthält die abgeänderte, in Fig. 3 wiedergegebene Ausfuhrungsform nur zwei Blöcke 326 und diese sind so angeordnet, daß einer vor der Drehachse und der andere hinter der Drehachse zu liegen kommt, wobei die beiden Blöcke 326 horizontal gegeneinander zur Horizontalen geneigt angeordnet sind. Das Ausmaß der elastischen Hemmung, das die beiden Blöcke 326 liefern, ist somit beträchtlich geringer als das Ausmaß der durch die vier Blöcke 320 verursachten Hemmung.

- Patentansprüche: -

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Claims

Patentansprüche

/ 1. Schienenfahrzeug mit einem Radsatz, der an ein Tragglied durch ein elastisches Mittel angerschlossen ist, welches wenigstens ein Paar elastischer Polster enthält, die zwischen einem Rahmenglied und einem Adaptor wirken, der über der dem Radsatz zugeordneten Lageranordnung liegt und mit ihr in Eingriff steht, wobei die Pointer symmetrisch relativ zur Achse der Lageranordnung und co angeordnet sind, daß eine gesteuerte elastische Hemmung gegen eine Bewegung der Lageranordnung in Vorwärts-Rückwärts-Richtung relativ zum Rahmenglied geschaffen ist.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Polster aus Gummi bestehen.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gummipolster die Form von Blöcken aufweisen, die mit ihren Mittelebenen geneigt gegen die Horizontale angeordnet sind.
4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß zwei Gummiblöcke vor der Achse der Lageranordnung und zwei Gummiblöcke hinter der Achse der Lageranordnung vorgesehen sind.
5· Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Blöcke nicht nur in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, sondern auch in der Seite-zu-Seite-Richtung geneigt sind, so daß eine elastische Hemmung nicht nur gegen eine Bewegung der Lageranordnung relativ zum Rahmen in Vorwärts-Rückwärts-Richtung, sondern auch zur Seite hin vorgesehen ist.
6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

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zeichnet , daß das Rah me ng] ie el eine Sattelkonptruktion ist, die für eine gedämpfte senkrechte Aufhängung^bewegung
relativ zum Unterrahmen des Fahrzeuge? angeordnet i£?t, wob-i es sich bei der Lageranordnung um einen Achslagerzapfen
handelt, der Adaptor ein auf dem Aohrjlagt-rzapfen ruhendes Lagerist und die elastischen Polster zvd sehen dein Adaptor und der oberen Wandung der Sattelkonstruktion wirken.
7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die .Sattelkonstruktion physikalisch gegen eine Bewegung relativ zum Unterrahmen seitlich bezüglich des Fahrzeuges gehemmt ist und die elastischen Polster eine gesteuerte seitliche Bewegung des Achslagerzapfens relativ "ur Sattelkonstruktion ermöglichen.

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