DE2607346A1

DE2607346A1 - Drehgestell fuer eisenbahnwaggons und verfahren fuer seine herstellung

Info

Publication number: DE2607346A1
Application number: DE19762607346
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Guillaumin
Original assignee: Paris & Outreau Acieries
Current assignee: Paris & Outreau Acieries
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1976-02-23
Publication date: 1976-09-09
Also published as: GB1509112A; US4133268A; LU74407A1; FR2302225A1; DE2607346C3; CA1058966A; AT350624B; ATA131976A; FR2302225B1; IT1057231B; CH609624A5; DE2607346B2; NL7601666A; ZA761042B; BE838457A

Description

DR. BERG DIi¹L.-ING. STAl'i·

DIPL.-ING. SChv/ABE DR. DR. SANDMAIR 9 R Π 7 3 A

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte 26 850 23. Februar I976

SOCIETE DES ACIiIRIES DE PARIS ET D¹OUTREAU 75OI7 Paris / Prankreich

Drehgestell für Eisenbahnwaggons und Verfahren'für seine Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Herstellung eines Drehgestlls aus Stahlformguß für Eisenbahnwaggons, mit zwei parallelen,die Achslager tragenden Längsträgern und einem diese starr miteinander verbindenden Querträger, auf welchem die Drehpfanne aufgeschweißt ist.

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8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsoank München 453100

Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

Wegen der für das rollende Material von Eisenbahnen angestrebten hohen Geschwindigkeiten wurden für die Waggons steife Drehgestelle aus Stahlformguß entwickelt, da diese auch bei höchster Belastung ihre Form behalten. Solche Drehgestelle setzen sich im wesentlichen aus zwei parallelen, die Achslager tragenden Längsträgern zusammen, welche durch einen Querträger,auf welchen die Drehpfanne aufgeschweißt ist, starr miteinander verbunden sind. Der Querträger ist mit seinen beiden Enden in die Längsträger eingelassen und mit diesen verschweißt.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß derartige Drehgestelle nicht voll.befriedigen können, da die an den Verbindungsstellen zwischen den Längsträgern und dem Querträger sowie zwischen diesem und der Drehpfanne auftretenden Belastungen im Lauf der Zeit zu nur schwer erkennbarer Rißbildung führen.

Um diesem Mangel abzuhelfen, ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß Der Querträger und die Längsträger einerseits und die Drehpfanne und der Querträger andererseits jeweils auf Stoß zusammengeschweißt werden, so daß die miteinander verbundenen Teilstücke in gegenseitiger Verlängerung verlaufen. Bei einer solchen Anordnung lassen sich die auftretenden Spannungen dadurch niedrig halten, daß die Schweißnähte an dem einen oder anderen Teil in Zonen der niedrigsten Belastung angeordnet werden.

In einer' bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist .

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der Querträger aus drei Teilen zusammengesetzt, nämlich einem die Drehpfanne tragenden Mittelteil und zwei einander gegenüber daran angeschweißten Teilen, deren Form durch Berechnungen derart ermittelt ist, daß ihre Verbindung mit den Längsträgern den geringstmöglichen Belastungen unterworfen ist. Vorzugsweise haben diese teile eine etwa trichterförmige Gestalt. Je nach den fertigungstechnischen Möglichkeiten können die Endstücke des Querträgers einstückig mit den entsprechenden Längsträgern gegossen sein oder entlang einem dazu geeigneten Anschlußprofil vorzugsweise auf Stoß mit den Längsträgern verschweißt werden.

Im Bereich der Drehpfanne hat der Querträger eine aufwärts hervorstehende, kegelstumpffärmige Erhebung. Diese kann einstückig mit dem Querträger gegossen oder durchgehend oder teilweise mittels einer Schweißnaht darauf befestigt sein.Das obere Ende der Erhebung hat die gleichen Abmessungen wie die Drehpfanne und ein dem der Drehpfanne komplementäres Profil. Zu diesem Zweck hat die Drehpfanne einen abwärts gebogenen Rand, welcher im Bereich der Verbindungsstelle mit dem Querträger einen Kegelstumpf bildet und so auf die kegelstumpfförmige Erhebung des Querträgers aufsetzbar ist, daß er eine Verlängerung desselben darstellt.

Bei einer solchen Ausbildung der Verbindungsstellen zwischen dem Querträger und den Längsträgern einerseits und zwischen

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der Drehpfanne und dem Querträger andererseits ist die Kontinuität der Kraftlinien an keiner Stelle unterbrochen, so daß etwa auf die Drehpfanne einwirkende Belastungen sich gleichmäßig entlang dem Querträger und den Längsträgern verteilen.

Der Querträger hat an seinen senkrechten Wandungen lediglich eine einzige, unterhalb der Drehpfanne liegende Öffnung, welche für die Montage des Drehgestells notwendig ist.

Gemäß einem weiteren Merkmaleder Erfindung hat jeder Längsträger eine in bezug auf seine axiale Mittelebene unsymmetrische Form, welche dazu dient, die von dem trichterförmigen Teil des Querträgers übertragenen Kräfte gleichmäßig zu verteilen,und dem inneren Teil und dem äußern Teil des Längsträgers die gleiche Festigkeit zu verleihen, da die vom Querträger übertragenen Kräfte das innere Teil gewöhnlich stärker belasten als das äußere. Um diese Wirkung zu erzielen, hat ein Längsträger in einer vorteilhaften Ausführung die folgende Form: Der innere Steg des Längsträgers schließt sich an das am stärksten aufgeweitete Endstück des Querträgers an und hat beiderseits des Querträgers eine öffnung, während der äußere Steg nur eine einzige öffnung in der Mitte hat, welche sich um ein beträchtliches Stück auf die Achslager zu erstreckt.

Da der Längsträger außerdem durch von den Achslagern übertragenen Querkräfte·'hervorgerufenen Torsions spannungen unterworfen ist, hat er zur Erhöhung seiner Festigkeit

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vorzugsweise einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt. Diese Form ermöglicht eine zweckmäßige Anbringung der Sie Zapfen des Stoßdämpfers tragenden Laschen am Längsträger.

Im folgenden ist ein Äusführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Drehgestells gemäß der Erfindung von oben,

Fig. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab dargestellte^ schematisierte Schnittansichten von in Fig. 1 mit II bzw. IH-III bezeichneten Ausschnitten,

Fig. 4 und 5 Teilansichten eines Längsträgers von der Seite bzw. von oben und

Fig. 6 bis 10 Ansichten des Längsträgers im Schnitt entlang den Linien YI-YI bis X-X in Fig. 4.

Das Drehgestell besteht im wesentlichen aus einem starren Querträger 1 und zwei mit diesem verbundenen, parallelen Längsträgern 2, welche die in der Zeichnung nicht dargestellten Achslager tragen.

Der Querträger 1 hat ein Mittelteil 1a und zwei an diesem angeschweißte äußere Teile 1b. Die miteinander zu verschweißenden Enden des Innenteils und der äußeren Teile haben die gleichen Abmessungen und einander komplementäres Profil, so daß sie mit einer Stumpfschweißnaht 3 zusammengeschweißt werden können. Um das genaue Ausrichten der Teile sowie das Schweißen zu erleichtern, kann jeweils

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eines der Teile einen ringförmigen Ansatz 4 haben, welcher in bekannter Weise im Ende des anderen Teils Aufnahme findet.(Fig. 2).

An der für die Drehpfanne 5 vorgesehenen Stelle hat der Querträger 1 eine an der Oberseite hervorstehende, kegelstumpfförmige Erhebung 6, deren oberes Ende die gleichen Abmessungen wie die Drehpfanne und ein dem der Drehpfanne komplementäres Profil hat. Der Rand der Drehpfanne 5 ist abwärts umgebogen und im Bereich der Verbindung mit dem Querträger zu einem Kegelstumpf 7 geformt, welcher so auf die Erhebung 6 des Querträgers aufsetzbar ist, daß er eine Verlängerung von deren Kegelstumpfform bildet. Die Drehpfanne 5 ist mittels einer Stumpfschweißnaht 8 auf dem Träger befestigt. Zum genauen Ausrichten der Drehpfanne auf dem Querträger und zur Erleichterung des Schweißens kann die Drehpfanne einen ringförmigen Ansatz 9 heben, welcher in der kegelstumpfförmigen Erhebung 6 des Trägers Aufnahme findet. Anderenfalls kann die Erhebung 6 einen ringförmigen Ansatz haben, welcher in eine entsprechende Ausbildung der Drehpfanne einsetzbar ist.

Das Mittelteil 1a des Querträgers kann eine rechteckige Querschnittsform haben, wenngleich eine solche Form im Hinblick auf die auf den Träger einwirkenden Biege- und Torsionskräfte auch nicht die beste Lösung darstellt.

Deswegen hat der Querträger in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine vieleckige, vorzugsweise unregel-

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mäßig sechseckige Querschnittsform, welche den bestmöglichen Kompromiß zwischen einem rechteckigen und einem kreisförmigen Querschnitt darstellt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der Längsträger 2 eine in bezug auf seine axiale Mittelebene unsymmetrische Querschnittsform.

Wie man in Pig. 4 und 5 erkennt, schließt sich der innere Steg 10.des Längsträgers 2 an die größere öffnung 1c des trichterförmig erweiterten äußeren TeIs 1b des Querträgers 1 an und ist beiderseits des Querträgers von jeweils einer öffnung 11 durchsetzt, während der äußere Steg 12 eine einzige, in der Mitte angeordnete öffnung hat, welche sich um ein beträchtliches Stück in Richtung auf den Sitz 14 für das Achslager erstreckt.

As Fig. 6 bis 10 ist zu erkennen, daß der Längsträger 2 einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt hat, um eine gleichmäßige Verteilung der vom Querträger übertragenen Kräfte zu gewährleisten und eine im wesentlichen gleiche Festigkeit des inneren und des äußeren Stegs 10 bzw. 12 des Längsträgers zu erzielen, da die vom Querträger ausgehenden Kräfte den äußeren Steg gewöhnlich weniger stark belasten.

In Fig. 9 und 10 erkennt man ferner, daß die Endstücke des Längsträgers in ihrer Oberseite eine öffnung 15 haben, welche sich einwärts bis nahe an den Sitz 14 für

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das Achslager erstreckt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend anhand der Zeichnung beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern erstreckt sich auf verschiedene Änderungen und Abwandlungen derselben.

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Claims

Patentansprüche:

1.1 Verfahren für die Herstellung eines Drehgestells aus Stahlformguß für Eisenbahnwaggons, mit zwei parallelen, die Achslager tragenden Längsträgern und einem diese starr miteinander verbindenden Querträger, auf welchem die Drehpfanne aufgeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger und der Querträger einerseits und der Querträger und die Drehpfanne andererseits jeweils durch Stumpfschweißnähte miteinander verbunden werden.

2. Unter Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 gefertigtes Drehgestell, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Teile des Querträgers (1) und der Längsträger (2) einerseits und der Drehpfanne (5) und des Querträgers andererseits jeweils in gegenseitiger Verlängerung verlaufen, um die Belastungen auf das kleinstmägliche Maß zu beschränken, und daß die Schweißnähte jeweils an dem einen oder anderen Teil in einer Zone der geringsten Belastung angeordnet sind.

3. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (1) aus drei Teilen zusammengesetzt ist, von denen ein Mittelteil (1a) die Drehpfanne (5) trägt und zwei äußere Teile (1b) an den Enden des Mittelteils angeschweißt sind.

4. Drehgestfell nach Anspruch 3* dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß das Mittelteil (1a) des Querträgers (1) eine unregelmäßig vieleckige, vorzugsweise rechteckige Querschnittsform hat.

5. Drehgestell nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Teile (1b) des Querträgers (1) kegelstumpfförmig mit auswärts gewandter größerer Öffnung (1c) sind und einstükkig mit dem zugeordneten Längsträger gegossen oder an diesem angeschweißt sind.

6. Drehgestell nach wenigstens einem der Ansprüche bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (1) an der für die Drehpfanne (5) bestimmten Stelle eine aufwärts hervorstehende, kegelstumpfförmige Erhebung (6) hat, welche einstückig mit dem Querträger gegossen oder mit einer durchgehenden oder unterbrochenen Schweißnaht an diesem befestigt sein kann, und deren Ende die gleichen Abmessungen wie die Drehpfanne und ein dem der Drehpfanne komplementäres Profil hat.

7· Drehgestell nach Anspruch 6^ dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (7) der Drehpfanne (5) abwärts gebogen ist und im Bereich der Verbindung mit dem Querträger (1) die Form eines Kegelstumpfs hat, welcher in Verlängerung der kegelstumpfförmigen Erhebung (6) des Querträgers auf diese aufsetzbar ist.

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8. Drehgestell nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7»' dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (2) einen in bezug auf seine axiale Mittelebene unsymmetrischen, vorzugsweise im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt hat.

9. Drehgestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Steg (10) des Längsträgers (2) an das die größere Öffnung (1c) aufweisende Endstück des äußeren Querträgerteils (1b) anschließt und zu beiden Seiten des Querträgers jeweils eine Öffnung (11) hat, und daß der äußere Steg (12) des Längsträgers eine einzige, mittig angeordnete Öffnung (13) hat, welche sich jeweils um ein beträchtliches Stück in Richtung auf die Achslager (14) erstreckt.

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