DE2617896A1 - Drehgestell fuer eisenbahnwagen - Google Patents

Drehgestell fuer eisenbahnwagen

Info

Publication number
DE2617896A1
DE2617896A1 DE19762617896 DE2617896A DE2617896A1 DE 2617896 A1 DE2617896 A1 DE 2617896A1 DE 19762617896 DE19762617896 DE 19762617896 DE 2617896 A DE2617896 A DE 2617896A DE 2617896 A1 DE2617896 A1 DE 2617896A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bogie
car body
spring
bogie according
cradle beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762617896
Other languages
English (en)
Inventor
Gerald D Garner
James C Hammonds
Jan D Holt
Conway H Dipl Ing Melcher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACF Industries Inc
Original Assignee
ACF Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACF Industries Inc filed Critical ACF Industries Inc
Publication of DE2617896A1 publication Critical patent/DE2617896A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00Underframes
    • B61F1/08Details
    • B61F1/12Cross bearers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00Types of bogies
    • B61F3/02Types of bogies with more than one axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04Bolster supports or mountings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/04Bolster supports or mountings
    • B61F5/06Bolster supports or mountings incorporating metal springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/36Arrangements for equalising or adjusting the load on wheels or springs, e.g. yokes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50Other details
    • B61F5/52Bogie frames

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

19.639
Essen,22.April 1976 47 902/tts-
ACF Industries, Incorporated in New York (USA)
Drehgestell für. Eisenbahnwagen
In einem früheren Vorschlag der Anmelderin ist ein Drehgestell beschrieben, das als H-förmiger Rahmen ausgebildet ist, welcher an den Achslagergehäusen mittels elastischer Elemente abgefedert ist. Das Gewicht des Wagenkastens wird im wesentlichen in der Mitte der seitlichen Drehgestellrahmen aufgenommen.
Dieses Drehgestell erzielt verbesserte Laufeigenschaften, es vermindert die Tauch-, Nick- und Ro11schwingungen und erleichtert das Fahren über schlechtes Gleis (die Räder haben bei unebenem Gleis länger Schienenberührung). Jedoch ist dieses Drehgestell bedeutend teurer in der Herstellung als die üblicherweise gelieferten Ausführungen.
Hauptziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Drehgestelles, das dieselben verbesserten Laufeigenschaften aufweist, wie das oben erwähnte, dabei aber kostenmäßig mit den üblichen Güterwagen-Drehgestellen wettbewerbsfähig bleibt.
Außerdem zielt die Erfindung darauf ab, daß das Drehgestell, wenn gewünscht, auch aus geformtem Grobblech oder aus Gußteilen oder aus beiden, je nach der jeweiligen Kostenlage, herstellbar ist.
Andere Merkmale werden sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung ergeben.In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 das erfindungsgemäße Drehgestell im Schrägbild, Fig. 2,3 und 4 einen Ausschnitt des Drehgestells im Grundriß, im Seitenriß und in Rückansicht, Fig. 5 das Drehgestell im Schrägbild nach Entfernung der Wiegenbalken, des Federnsatzes und der Wagenkastenauflage, wobei der Querriegel, die seitlichen Rahmen, die Federnmontageplatte und der Bremsmontageanschluß sichtbar werden, Fig. 5A, 5B, 5C und 5D Schnitte längs der entsprechend bezeichneten Linien in Fig. 5, Fig. 6 und 6A eine abweichende Ausführung der Erfindung im Schnitt bzw. im Grundriß, Fig. 7 einen Rahmen des Drehgestelles im Schnitt, Fig. 7A einen Ausschnitt des Rahmens, der die Überlappungskonstruktion und die Achslagerführung erkennen läßt, im Schrägbild. Fig. 7B eine konventionelle Achslagerführung im Seitenriß, Fig. 8, 8A und 9 die Wiegenbalkenanordnung in Draufsicht bzw. im Schnitt bzw. im Seitenriß. Fig. 10 die Anordnung der Wiegenschraubenfedern (bzw. -kegelfedern)im Grundriß, Fig. 10A, B, G und D Federnanordnungen mit nicht-linearer Kennlinie im Seitenriß, und zwar A und B mit stufenweisem Einsatz, C mit nicht einheitlicher Steigung, D mit nicht einheitlichem Durchmesser, Fig. 11 eine elastomere Federnanordnung in Zerlegungsdarstellung, Fig. 12 nicht-lineare Kennlinien bevorzugter Federnanordnungen, Fig. 13 und 13A die Wagenkasten-Auflage, als Schnitt längs der Linie 13-13 in Fig. 8 bzw. im Schrägbild, Fig. 14 und 15 das Drehgestell mit der Abdeckung der elastomeren Federnanordnung in Draufsicht bzw. im Schnitt, Fig. 16 einen Ausschnitt aus einem für das erfindungsgemäße Drehgestell bestimmten Wagenkasten, in lotrechtem Schnitt, Fig. 17 eine abweichende Ausführung des Drehgestells, bei welchem die Wagenkasten-Auflage auf dem Wiegenbalken zwischen dem Rahmen und dem Tragring angeordnet ist, und Fig. 18 bis 25 acht verschiedene Profile für den Wiegenbalken.
Das erfindungsgemäße Drehgestell weist seitlich je einen Rahmen und, mit diesen beiden starr verbunden, einen Querriegel auf, so daß sich insgesamt ein Η-Rahmen stabiler
SQ9846/031 S
Form ergibt, der eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit ermöglicht, was weiter unten näher ausgeführt wird. Oberhalb des Querriegels, der torsionsfedernd ist, ist ein Wiegenbalken vorgesehen, der sich ebenfalls quer zu den beiden Rahmen erstreckt. Der Wiegenbalken weist eine kostenniedrige Querschnittsform auf, in welcher vorzugsweise der Schermittelpunkt nicht mit der neutralen Achse zusammenfällt. Zwischen dem Wagenkasten und dem Wiegenbalken ist eine Verbindung vorgesehen, die vorzugsweise von der neutralen Achse des letzteren distanziert ist. Dadurch wird vermieden, daß in den Wiegenbalken wesentliche Torsionsbelastungen als Auswirkung longitudinaler Kräfte zwischen Wagenkasten und Wiegenbalken eingeführt werden.
Zwischen Rahmen und Wiegenbalken ist rechts und links je ein Federnsatz von vorzugsweise nicht-linearer Kennlinie vorgesehen. Der Federnsatz besitzt eine Komponente mit niedriger und eine Komponente mit hoher Federsteifigkeit (Federkonstante). Auf der letzteren ruht das Drehgestell. Mit kleiner Federsteifigkeit ist die Vertikallast des Wagenkastens auf den Rädern gehalten, wenn unebenes Geleise befahren wird. Dadurch wird der Neigung zum Aufsteigen oder Entgleisen vorgebeugt.
Bei einer Ausführungsart ruht das Gewicht des Wagenkastens ungefähr auf dem Mittelpunkt der beiden Rahmen auf dem Federnsatz der Wagenkastenauflage, deren Oberfläche mit einem reibungsarmen Material versehen ist, das eine Drehbewegung des Drehgestells relativ zum Wagenkasten ermöglicht. Vorteilhafterweise ist auch die Unterfläche am Wagenkasten mit einem reibungsarmen Material beschichtet. In der Wagenkastenauflage ist vorzugsweise ein elastomeres Reibpolster zwischen dem Wiegenbalken und dem reibungsarmen Material vorgesehen, um auf letzteres die Last gleichmäßiger zu verteilen, und auch um die Zwischenflächen abzudichten und rein zu halten.
In einer anderen Ausführung ist die Wagenkastenauflage auf der Strecke zwischen den Rahmen und dem Drehzapfen angeordnet.
609846/0316
Die Rahmen sind vorzugsweise mit einem elastomeren Achslagerpolster oberhalb des Bereiches, wo die Rahmen auf den Achslagern Schwingungen ausführen, versehen. Der Federnsatz wird zweckdienlicherweise mit einer Dämpfungseinrichtung ausgestattet.
Das Drehgestell kann zur Gänze aus geformtem Grobblech, aus Gußteilen oder aus beidem gefertigt werden. Die Erfindung umfaßt weiters die Rahmen, den Wiegenbalken, den Querriegel, die Federeinrichtungen und die Wagenkastenauflagen.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Drehgestell zusammenfassend mit 10 bezeichnet. Das Drehgestell umfaßt die folgenden Hauptteile, die jeweils mit zusammenfassenden Bezugsziffern bezeichnet sind: Ein Paar Rahmen 60, einen Querriegel 20, einen Wiegenbalken 40, zwei Federnsätze 80, die vorzugsweise mit Dämpfern 180 versehen sind, zwei Federnauf lagekästen 100 und zwei seitliche Wagenkasten-Auflagen 130. Der Wagenkasten 150 ist vorzugsweise mit zwei seitlichen Abstützungen 160 versehen.
Der Querriegel 20 ist ein sich von einem Rahmen zum anderen erstreckender Träger 22. Er kann in eine in jedem Rahmen dafür vorgesehene Ausnehmung 63 eingeschoben werden. Er ist mit den Rahmen untrennbar verbunden, sei es durch Schweißen, Nieten oder mechanische Verspannung, und bildet mit ihnen einen Η-Rahmen. Bei Bedarf können an dem Querriegel Verstärkungen 24 vorgesehen sein, z.B. dreieckige Eckverstrebungen 26, die mit dem Riegel und dem Rahmen verschweißt werden.
Ein besonders wichtiges Erfindungsmerkmal ist der Querriegel 20. Dieser ist mit den Rahmen 60 in geeigneter Weise verbunden, sei es durch kräftige mechanische Mittel, sei es - was vorzuziehen ist - durch Schweißen. Die Drehgestellrahmen 60 und der Querriegel 20 ergeben zusammen, wie bereits erwähnt, einen Η-Rahmen. Diese Konstruktion bleibt jederzeit formbeständig und bewirkt, daß die Radachsen stets untereinander parallel und senkrecht zur Drehgestell-Fahrt-
-4- 6Ö9846/0316
richtung bleiben. Der H-Rahmen setzt auch den Radverschleiß herab und vermindert die Erscheinung des pendelnden Wagenlaufs. Er setzt die Geschwindigkeitsgrenze, bei welcher instabiles Pendeln einsetzt, über die allgemein bei Güterzügen üblichen Geschwindigkeiten hinauf. Während der Η-Rahmen einerseits hinsichtlich des Widerstandes gegen Biegemomente, die längs der Rahmen auftreten (sog. kanten ie Kräfte), verhältnismäßig steif ist, weist der Querriegel eine Verdrehbarkeit auf, die eine Schwenkbewegung des einen Seitenrahmens relativ zum anderen erlaubt. In diesem Sinne ermöglicht der Verbindungsriegel eine Drehbewegung der beiden Rahmen relativ zueinander, ohne daß die Η-Form dadurch beeinträchtigt wird. Dadurch kann das Drehgestell das Wagengewicht im allgemeinen gleichmäßig auf die Räder verteilen, wenn diese über unebenes Gleis laufen (sog. Radlastausgleich). Vorzugsweise liegt die Reduktion in der statischen Radlast unter 15% für 25 mm (1") Absenkung eines Rades, gerechnet bei einem leeren Wagen mit den erfindungsgemäßen Drehgestellen. Vorzugsweise ist die Torsionsfederung gekennzeichnet durch ein Drehmoment von 1150 kp'm (100 000 inch pounds) für einen Verdrehungswinkel von 1°. Dieser Wert ist bei offenem Querschnitt erreichbar. Daher kann der torsionsbeanspruchbare Querriegel einen im allgemeinen offenen Querschnitt aufweisen, um Biegefestigkeit mit Verdrehbarkeit zu vereinen. Als mögliche offene Querschnittsformen bieten sich an: Gekrümmte Querschnitte, z.B. Teil eines Kreisbogens (Fig. 18), Teil einer Ellipse (19), einer Parabel (20); aus geraden Teilen zusammengesetzte Querschnitte, z.B. T (Fig. 21, 25), U mit Endflanschen (22, 22A) oder ohne Endflanschen (24), und endlich Dreieckform (23).
Bei einem Kreisbogen-Querschnitt soll der Krümmungsradius 250 - 400 mm (10" - 15") betragen, bei elliptischem Querschnitt das Achsenverhältnis χ : y vorzugsweise zwischen 2,5 und 4 liegen, bei U-Form das. waagrechte Maß zum senkrechten sich vorzugsweise wie 1 : 1 bis 3 : 1 verhalten. Verdrehbarkeit ist auch mit einfachem rechteckigem Querschnitt erzielbar
B09846/031P
(sozusagen ein Kreisbogenabschnitt mit unendlichem Radius). Der nach einem der aufgezählten Querschnitte geformte Querriegel ist mit geringem Kostenaufwand herstellbar.
In den Fig. 5, 5A, 5B, 5C und 5D ist gezeigt, wie die Verbindung des Trägers 22 mit den Rahmen 62 vorzugsweise durch ein Profil 26 verstärkt ist, dessen flach U-förmiger Querschnitt sich von den äußeren Enden nach der Mitte verjüngt. Dieses Verstärkungsprofil 26 schafft einen allmählichen Übergang von geringerer zu größerer Verdrehsteifigkeit von der Mitte nach außen, um die Beanspruchung im Bereich der Verbindung zu den Rahmen herabzusetzen.
Eine andere Äusführungsform ist in Fig. 6 und 6A dargestellt. Der Querriegel 220 weist eine vorzugsweise angeschweißte Verbindungslasche 222 auf, die mit dem Rahmen fest verbunden ist, wobei der größte Teil des Abstandes zwischen den Rahmen durch den Hauptabschnitt 224 des Riegels überbrückt ist (und zwar unterhalb des Wiegenbalkens 40). Die Teile 224 und 222 können mechanisch, z.B. durch eine Nietung 228 (in den Nietlöchern 223/229), oder durch eine Schweißnaht 226 verbunden sein. Auch beliebige andere mechanische Verbindungen sind möglich, z.B. Verschraubung.
Wie bereits gesagt, erhält der Querriegel 220 vorteilhafterweise eine Verstärkung 230, z.B. eine schräg verlaufende Rippe 232 an der Verbindungslasche 222.
Der Wiegenbalken 40 weist in seinem Hauptabschnitt 42 eine Öffnung auf. Diese kann eine der Durchgangsöffnungen für die weiter unten beschriebenen Profile 18-25 für den Querriegel 20 sein. In Fig. 8A ist der Wiegenbalken als U-Profil gezeichnet, das an den Enden in einen verschmälerten Abschnitt 44 übergeht. Diese Endabschnitte ruhen auf den Federsätzen 80.
Da der Wagenkasten sich mehr auf die seitlichen Rahmen als auf die Mittelplatte stützt, kann der Wiegenbalken 20 einen unkomplizierten Querschnitt erhalten, wie z.B. das in der Zeichnung gezeigte U-Profil. Die Kostensenkung
609846/03 15
für diesen Teil ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.
Zur Wiegenbalkenanordnung gehört eine Tragringanordnung 50 mit dem zentralen Tragring 52, und vorzugsweise einer Füllplatte 54 sowie einem Drehzapfen 56.
Das Schubzentrum des Wiegenbalkens hat von seiner Nullinie vorzugsweise einen Abstand, der groß genug ist, daß am Drehzapfen 56 übertragene Längskräfte keine wesentlichen Torsionskräfte im Wiegenbalken hervorrufen. Die Höhenlage S des Schubzentrums (Fig. 18 - 25) der offenen Querschnitte hat von der Nullinie N einen Abstand, der groß genug ist, um die Anordnung einer Zwischenscheibe A (Fig. 9) zwischen Wagenkasten und Drehgestell mit ausreichender Fläche zur Herabsetzung des Verschleißes zu ermöglichen und dabei den erwähnten Effekt sicherzustellen. Vorzugsweise liegt das Schubzentrum auf der Symmetrieachse A.S. (Fig. 18 - 25). Angenommen z.B., das Profil 18 sei ein Halbkreisbogen, dann beträgt der Abstand d des Schubzentrums S von der Nullinie N
d =
Bei einem U-Profil nach Fig. 24 beträgt dieser Abstand
2 2
, IT b-- t
α =
4 I
worin
h Mittenabstand der Flansche b Flanschlänge (bis Mitte Steg) t Flanschdicke
I axiales Trägheitsmoment um N.
Die Gleichung zur Berechnung des Schubzentrums auch für die anderen Querschnitte 19-23 und 25 ist bekannt. Die Ansätze sind z.B. zu finden bei Seely und Smith: Advance Mechanics of Materials (Library of Congress 52-11034, John & Wiley & Sons, 1952), Seite 110. Alle Querschnitte können so dimensioniert sein, daß das Schubzentrum außerhalb der Querschnittsfläche liegt (Ausnahme: Fig. 21).
609846/031
Die Fläche der Zwischenscheibe A (Fig. 9)
zwischen Wagenkasten und Drehgestell muß für einen Wagen von
2
70 bis 125 t ungefähr 300 - 400 cm (40 - 60 squ.in.) betragen, was einem Durchmesser von 350 bis 400 mm (14" - 16") entspricht. Die Dicke kann rd. 30 mm (1 1/8 ") betragen. Diese normalen Zwischenplatten können verwendet werden, wenn das Schubzentrum S einen Abstand von der Nullinie N hat und auf der Symmetrieachse A.S. liegt.
Der Querschnitt des Wiegenbalkens kann auch über die Länge variieren. Der Balken kann verschmälerte Abschnitte 44 aufweisen. Auch bei einem der Länge nach uneinheitlichen Querschnitt kann das Schubzentrum außerhalb des Querschnittes und, wenn gewünscht, auf der Symmetrieachse liegen (Fig. 18-20 und 22 - 25). Zu den Rahmenanordnungen 60 gehören die eigentlichen Rahmen 62 und obere und untere Deckbleche 66 bzw. 64.
Die letzteren können entweder einstückig sein (Fig. 5) oder mit besonderen Endabschnitten 68 zusammengesetzt (Fig. 7, 7A). Sie sind mit Achslagerabstützungen 70 versehen, die im allgemeinen halbkreisförmig sind. In der Abstützung kann eine elastomere Zwischenlage 72 und eine Deckplatte 74 für diese vorgesehen sein.
Diese Anordnung hat verschiedene Vorteile. Zunächst kann der Lagertragkörper 242, der bei konventionellen Drehgestellen zwischen dem Rahmen 240 und dem (nicht gezeigten) Lager vorgesehen ist (Fig. 7B) entfallen. Dies bedeutet eine Kostenersparnis.
Die elastischen Zwischenlagen 72 reduzieren Stoßkräfte, die auf die Rahmen wirken, d.h. das Beanspruchungsniveau in den Rahmen wird herabgesetzt. Das ermöglicht einen leichteren Rahmenbau. Ermüdungsbrüche an der Schweißkonstruktion werden weniger auftreten. Außerdem erlaubt die Nachgiebigkeit des Gummis Bewegungen des Achslagers in Längsund Querrichtung. Dies wiederum verbessert die Laufdynamik des Drehgestells. Durch passende Bemaßung der Gummizwischenlage können ausgewählte dynamische Charakteristiken erzielt
- 8 - 609346/031 S
werden, vim die Lauf Stabilität weiter zu verbessern. Seitliche Spurkranzkräfte z.B. werden durch die Elastizität des Gummis verringert.
Zwischen dem unteren und oberen Deckblech,64 bzw. 66, ist eine der Verstärkung dienende Verstrebung 76 vorgesehen. Sie kann senkrechte.Rippen 77 umfassen, die an ihren oberen Enden 78, jedoch unterhalb der angeschweißten Enden derselben, einander nähern. An diese Rippen 77 ist zweckmäßigerweise
des
das Ende 22/Querriegels 20 angeschweißt, welches den Rahmen in einem Schlitz durchsetzt.
Der Rahmen 62 ist durch Bedienungsluken 65 durchbrochen, durch welche die zusammenfassend mit 190 bezeichnete Bremsanordnung, vor allem die (nicht gezeigten) Bremsschuhe besichtigt werden können.
Auf dem Rahmen 62 sind zwei Ansätze 61 vorgesehen, die von der Achslagerabstützung 70 ausgehen und sich in Längsrichtung bis zum mittleren Bereich des Rahmens erstrecken. An diesen Ansätzen ist Gleitmaterial 63 mit Schrauben 67 od.dgl. befestigt (Fig. 5).
Das obere Deckblech 66 weist einen verbreiterten Mittelabschnitt 66A auf, der zwischen den Ansätzen 61 liegt und eine Unterlage 71A für den Federnsatz 80 trägt. Diese Unterlage 71A ist mit einer Vielzahl von individuellen Federstützflächen 73 versehen.
Der Federnsatz 80 hat vorzugsweise nicht-lineare Kennlinie. Eine Federngruppe weist niedrige, die andere weist hohe Federsteifigkeit auf. In Fig. 1OA ist der gesamte Satz mit 82 bezeichnet. Der Satz enthält eine erste Gruppe Schraubenfedern 84, welche relativ hohe Steifigkeit aufweist (hart federt), und eine zweite Gruppe 86 mit kleiner Steifigkeit (weich federnd). Die Federngruppen 86 bzw. 84 treten bei leerem bzw. bei voll beladenem Wagen in Wirksamkeit, d.i. Punkt C bzw. D der Kennlinie (Fig. 12).
Unter normalen Verhältnissen ist das Federngehäuse 101 durchgedrückt bis zur Abdeckung 85 der ersten (hart federnden) Gruppe 84, und die letztere arbeitet parallel mit der
— 9 —
609848/031^
weiten (weich federnden) Gruppe 86. Das entspricht dem Abschnitt A der Kennlinie (Fig. 12). Die in Fig. 1OA abgebildete Federungssituation tritt einzig und allein dann ein, wenn das Drehgestell über eine Unebenheit im Gleis rollt. Wenn in einem solchen Fall ein Teil der Federn des Satzes bis unter die statische Last entlastet werden, treten die (härteren) Federn 84 außer Funktion, und nur die (weicheren) Federn 86 bleiben wirksam. Das entspricht dem Kurvenabschnitt B (Fig. 12) .
In unbelastetem Zustand bilden die Federn 86 die Aufhängung, welche dazu dient, die Vertikallast des Wagenkastens über die Rahmen 60 auf die Räder zu leiten. Damit ist das Wagengewicht bei schlechtem Gleis auf alle Räder verteilt. Die Gefahr des Entgleisens (oder Aufsteigens) ist gegenüber der normalen Federnanordnung mit linearer Kennlinie wesentlich vermindert. Wenn die schlechte Gleisstelle passiert ist, drückt sich das Gehäuse 101 wieder bis zur Abdeckung 85 durch.
Eine Variante der Federnanordnung ist in Fig. 10B dargestellt. Man erkennt die Stützfläche 101 A des Wagenbalkens und eine gekröpfte, beiderseits beaufschlagte" Federnstützfläche 125 A. An der Unterseite der Letzteren greifen die (harten) Federn 84A an, an der Oberseite, in der Kröpfung, die (weichen) Federn 86A.
Im Normalzustand ist die Stützfläche 101 A bis zur Fläche 125 A durchgedrückt. Die Federngruppe 86A übt, ohne Federspiel, eine konstante Kraft aus. Die Gruppe 84A trägt den Wagenkasten in beladenem und unbeladenem Zustand, jedoch bei einer Gleisunregelmäßigkeit ruht das Wagengewicht auf den jetzt in Serie geschalteten Gruppen 84A und 86A. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß in Anbetracht der beiden Federnkonstanten, der Federnaußendurchmesser und der Federarbeit, die geringstmögliche Bauhöhe erreicht ist.
Die beschriebenen Ausführungen nach Fig. 1OA und 1OB sind Beispiele dafür, aus Federn mit linearen Kennlinien
- 10 7
609846/0315
Federnsätze mit nicht-linearer Kennlinie zusammenzustellen. Die Gruppen 84 und 86 können aus je einer oder mehreren Federn mit gleicher oder verschiedener Konstante gebildet sein.
In Fig. 1OC ist eine weitere Variante dargestellt, und zwar eine Schraubenfeder 84C mit nicht-linearer Kennlinie. Die Steigung zwischen den einzelnen Federwindungen 84C1, 84c2, 84c3 ... nimmt allmählich zu. Bei großer Belastung legen sich die unteren Windungen aneinander, und zwar in um so größerer Zahl, je höher die Belastung steigt. Solange alle Windungen noch federn, ist die Federnkonstante klein, die Windungen wirken in Serie. Wenn aber die unteren Windungen sich schließen, so ergibt das eine größere Federkonstante. Es wirkt mithin eine Feder des Typs 10 C ebenso wie je zwei Federn in den Anordnungen nach 10A und 10B.
In einer noch anderen Ausführung ist die nicht-lineare Kennlinie durch eine Kegelfeder verwirklicht. Wie in Fig. 10D zu erkennen, nimmt der Windungsdurchmesser von unten nach oben, in der Zeichnung von der Windung 84 D1 bis zur Windung 84 D7, ab. Hier sind, solange alle Windungen federnd tätig sind, weite und enge Durchmesser in Serie wirksam. Es können z.B. die Windungen mit großem Durchmesser kleine Federsteifigkeit haben und unter Last zuerst zusammengedrückt werden, wodurch allein die Windungen mit kleinem Durchmesser und hoher Steifigkeit aktiv bleiben.
Es existieren für den Fachmann vielfältige Möglichkeiten, unter Ausnützung variabler Federnabmessungen und durch Kombinationen Federungen mit nicht-linearer Kennlinie zu konstruieren.
Im Betrieb werden nach Fig. 1OC und/oder D bei leerem, teilbeladenem und vollbeladenem Wagen einzelne Federn mit kleiner Steifigkeit zusammengedrückt sein. Jedoch werden bei Fahrt über unebenem Gleis alle Federn, auch die mit niedriger Steifigkeit, aktiv ins Spiel kommen, wodurch, wie erwähnt, die Gefahr des Aufsteigens oder Entgleisens herabgemindert wird.
- 11 - 609846/0316
Anstelle der in Fig. 10 A - 10 D gezeigten Schrauben- und Kegelfedern ist auch eine Gummifederanordnung nach Fig. möglich. Die elastomere Federnanordnung ist zusammenfassend mit 90 bezeichnet. Sie besteht aus einer im allgemeinen zylindrischen elastomeren Feder 92 mit einer Mittenöffnung 94 und einer Ummantelung 95. Auch die Feder 92 hat nicht-lineare Charakteristik. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist die Federung bei Beginn des Zusammendrückens verhältnismäßig weich (Abschnitt E) und wird bei weiterer Beanspruchung fortschreitend härter (Abschnitt F). Bei C' ist der Wagen leer, bei D' voll beladen. Ferner haben die elastomeren Federn wenigstens eine teilweise Dämpfungswirkung, wodurch das Nicken und Rollen gemildert wird.
Weiters gehören zur Federnanordnung 90 eine untere und obere Montageplatte 91 bzw. 93, welche in die Öffnung 94 passende Zapfen 97 und 99 aufweisen. Diese Zapfen sind vorzugsweise mit Bohrungen 97A, 99A versehen, durch welche Luft aus- und eintritt, so daß die bei den Federungsschwingungen erzeugte Wärme wirksam abgeführt wird.
Es ist leicht zu erkennen, daß der Unterlage 71A mit den Stützflächen 73 bei dem Federnsatz 82 die (einzige) untere Montageplatte 91 mit dem Zapfen 97 bei der elastomeren Federnanordnung 90 entspricht. Jedenfalls ist die Montageplatte 91 mit Haltelaschen 91a versehen, mit denen sie in das obere Deckblech 66a der Rahmen eingreift, ähnlich wie die Unterlage 71A. In der Zeichnung ist ein Federnauflagekasten für die Wiegenbalkenfedern dargestellt und zusammenfassend mit 100 bezeichnet. Dieser Auflagekasten ist mit dem Wiegenbalken 40 starr verbunden. In Fig. 8 und 9 ist z.B. der Kasten 100 in Ausnehmungen 46 des Wiegenbalkens 40 eingesetzt. Der Kasten weist einen Deckel 101 auf und Seitenwandungen 1Ο2, 103, die an den verschmälerten Abschnitt 44 des Wiegenbalkens angeschweißt sind. Im Deckel 101 befinden sich an seinen Enden Ausnehmungen 104, die mit Abstand von den seitlichen Ansätzen angeordnet sind, so daß dazwischen ein Spiel 105 bleibt. Längsrippen 108 können zur Unterstützung und besseren Halterung des Federnsatzes 82 vorgesehen sein.
- 1^0-98 46/03 1 B
In der Ausführung nach Fig. 14 und 15 ist eine Abdeckung 120 gezeigt, die einen Deckel 122 umfaßt, der in die Ausnehmungen 46 eingesetzt ist und mit Seitenwandungen 1.24, 126 an den Wiegenbalkenabschnitt 44 angeschweißt ist.
Der Deckel 122 greift in die obere Montageplatte ein und hält damit die elastomere Feder 92 an ihrem Platz. Eine Öffnung 123 in dem Deckel 122 ermöglicht einen Luftumlauf zur Kühlung der Feder. Auch hier sind Ausnehmungen, 128, vorgesehen, die, mit Abstand von den Rahmenansätζen 61, ein Spiel 129 freilassen.
Die Federnsätze, gleichgültig ob aus Stahl- oder Gummifedern gebildet, erlauben außer Vertikalschwingungen auch ein seitliches Federn, wodurch die Laufgute auch bei schlechtem Gleis verbessert und die Fahrgeschwindigkeit, bei der das Rollen gefährlich wird, größer wird. Die erwähnten Ausnehmungen an den Wxegenbalkenfuhrungen sind zu dem Zweck vorgesehen, das seitliche Ausweichen der Federn zu ermöglichen. Der lastbezogene Federungsweg in seitlicher Richtung ist im allgemeinen halb so groß wie der in vertikaler Richtung.
Die elastomere Feder 92 ist von einer Ummantelung umgeben, die sie zusammenhält und steifer macht (Fig. 11).
Für den Fachmann versteht es sich, daß es viele Möglichkeiten erfindungsentsprechender elastomerer Federn gibt, wovon die beschriebene nur ein Beispiel ist.
In Fig. 9, 13 und 13A ist eine Wagenkastenauflage dargestellt. Diese ist vorzugsweise auf dem Federnauflagekasten 100 montiert. Sie weist eine Führung 132 auf, die voll oder hohl sein kann und die vorzugsweise mit Verstärkungsrippen 134 versehen ist. Darauf ist eine elastomere Zwischenlage und auf dieser ein Tragorgan 138 angeordnet. Auf letzterem liegt eine Gleitplatte 140 aus einem reibungsarmen Material auf, z.B. einer Halogenverbindung des Polyäthylens, etwa Tetrafluoräthylen.
Der Wagenkasten 150 ist in Fig. 16 ersichtlich.
Dieser weist eine zentrale Stützsäule 151 mit einem Unterflansch 152 auf, an welchem eine Stützplattenanordnung 153 befestigt ist. Ferner ist ein Wagenkasten-Querriegel 157 vorgesehen.
- 13
£09846/0316
Die Stützplattenanordnung 153 umfaßt ein Stützglied 154 und eine konventionelle Mittelplatte 156. Außerdem kann eine konventionelle Seitenstütze 158 vorgesehen sein. Von dem Querriegel 157 erstreckt sich eine seitliche Stützsäule 160 nach unten. Letztere umfaßt ein Seitenstützglied 162 mit an den Querriegel 157 angeschweißten Stützplatten 164, von welchen Tragplatten 166 ausgehen, die vorzugsweise mit einer Gleitplatte 168 aus einem Gleitmaterial versehen sind, welchesdazu bestimmt ist, mit der Gleitplatte 140 zusammenzuarbeiten, so daß eine Relativdrehung zwischen Wagenkasten und Drehgestell möglich ist.
Zweckmäßigerweise ist ein Material mit niedrigem
Reibungskoeffizienten für die Gleitplatten zu wählen. Z.B. kann am Drehgestell eine Füllung aus PoIytetrafluoräthylen mit einem festigenden Träger wie Glimmer oder Glas verwendet werden, die mit einer hoch molekularen, mit Nylon verschmolzenen Polyäthylenhalogenverbindung am Wagenkasten zusammenwirkt. Die genannte Kombination hat einen Reibungskoeffizienten zwischen ungefähr 0,1 und 0,12. Im allgemeinen soll der Wert nicht 0,15 übersteigen und vorzugsweise bei O,12 oder darunter liegen. Die beiden genannten Gleitwerkstoffe sind lediglich als Beispiel aufzufassen. Selbstverständlich wären auch andere Materialien mit niedriger Reibungszahl einsetzbar.
Die elastomere Zwischenlage 136 ist dazu vorgesehen, der Kontaktfläche das Hin- und Hergleiten zu erlauben, damit jederzeit volle Auflage gewährleistet bleibt, auch soll das Eindringen von Fremdkörpern zwischen die Kontaktflächen verhindert werden.
Ein Abdeckbügel 170 ist mit dem verschmälerten Abschnitt 44 und/oder der Abdeckung 101 oder 122 mittels Bolzen od.dgl. verbunden (siehe Fig. 3 und 4). Unten weist der Bügel 170 einen nach innen gerichteten Schenkel 174 auf, der an dem Rahmen-Deckblech 66A angreift, um eine unzulässige Vertikal-
- 14 -
609846 7 0 31S"
bewegung bzw. ein Abheben des Wiegenbalkens vom Hauptrahmen zu verhindern. Zur Verstärkung des Deckbleches 66A können Stützwinkel 178 vorgesehen sein, denn das ist der Bereich, auf dem die Federnanordnung und der Wagenkasten lasten.
Der Federnsatz 80 kann mit Dämpfern 180 ausgestattet sein,welche von irgend einer - an sich bekannten - stoßabsorbierenden Bauweise sind. Es sind hydraulische, pneumatische oder auf Reibung beruhende Dämpfer möglich. Der Einbau kann so geschehen, wie in Fig. 4 gezeigt, oder auch auf andere Weise, der Dämpfer kann von außen montiert sein, wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, in jedem Falle dient er der Steuerung bzw. Reduzierung der Wagenschwingungen. Hydraulische oder pneumatische Einheiten werden besonders zur Behebung geschwindigkeitsbedingter Oszillationen eingesetzt; schnelle, harte von den Rädern ausgehende Stöße werden stärker gehemmt als leichte Rollschwingungen, d.h. das Drehgestell wird bei heftigen Stoßen stärker gedämpft als bei einer sanfteren Schwingung. Einer der Vorteile dieser Anordnung ist die Milderung der Nickbewegung des Wagens.
Die Dämpfungseinrichtung ist am Wiegenfederngehäuse 101 oder dessen Deckel 122 (zusammenhängend mit dem Wiegenbalken) montiert. Sie ist oben mit Schrauben oder anderen Verbindungsmitteln 183 befestigt, unten mittels ähnlicher Verbindungsmittel 185 und eines Auslegers 184 mit dem unteren Teil des Rahmens 62. Man erkennt in Fig. 3, daß die Bedienungsluken 65 hierdurch nicht beeinträchtigt sind.
Erfindungsgemäß ist das Drehgestell so ausgelegt, daß die auf das Rad entfallende Last gleich oder größer ist als die auf den Flansch wirkende, um der Neigung zum Entgleisen entgegenzuwirken. Deswegen muß die vorerwähnte Verdrehbarkeit in Beziehung gesetzt werden zu der Federkennlinie der Federnsätze 80 und in gewissem Ausmaß auch zu dem Dämpfungskoeffizienten der Dämpfungseinrichtung 180. Es möge z.B. die Dämpfung der letzteren 5-15% der kritischen
- 15 -
B098A6/031 S
Dämpfung der Nick-Oszillation betragen. Dieser Federungskoeffizient stellt sicher, daß im statischen Zustand der Höhenunterschied zwischen leerem und voll ausgelastetem Wagen nicht mehr als etwa 65 mm (2 1/2 ") beträgt.
Innen am Rahmen 60 ist eine Bremsvorrichtung 190 angebracht. Zu dieser gehören Bügelglieder 192 mit Verschleißklammern 194 zur Halterung des (nicht gezeigten) Bremssystems.
In Fig. 17 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Hier ist die Wagenkastenauflage 130 auf dem Wiegenbalken 40 innerhalb der Rahmen 60 und näher an der Tragringanordnung 50, jedoch noch immer in Abstand von derselben angebracht. Vorzugsweise ist hierfür beiderseits eine Stelle in der Mitte zwischen Tragring und Rahmen auszuwählen. Eine Federnanordnung 80 stützt den Wiegenbalken 40 auf dem Rahmen 60 ab.
Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sich, daß das Gewicht des Wagenkastens bei der Ausführung nach Fig. 17 von der Auflage 130 aufgenommen wird. Wenig oder keine Vertikalkraft fließt durch die Tragringanordnung 50.
Wenn die Wagenkastenauflage mehr nach innen verlegt ist, so verkürzt das den Momentenarm bei dem Gleitmaterial, und die relative Drehbewegung des Drehgestells gegen den Wagenkasten wird dadurch, bei welchem Gleitmaterial immer, erleichtert.
Im Betrieb hält der Querriegel 20, der dem Drehgestell die Form eines Η-Rahmens gibt, diesen in rechtwinkliger Gestalt. Gleichwohl verleiht der offene Querschnitt des Querriegels 20 diesem die Fähigkeit der Torsionsfederung, d.h. ein einzelnes Rad kann sich auf- oder abwärts bewegen, während die anderen drei in Kontakt mit dem Gleis bleiben.
Der Wiegenbalken 40 überträgt Längs- und Querkräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestell, wobei jedoch das Schubzentrum vorzugsweise nicht mit der Vertikalachse des Wiegenbalkens zusammenfällt, so daß dieser keine großen Torsions-
- 16 -
6098A6/Ö31S
beanspruchungen als Auswirkung von Längskräften zwischen Wagenkasten und Drehgestell aufzunehmen hat. Eine beschränkte Seitenbewegung zwischen dem Wiegenbalken 40 und den Rahmenansätzen 61 ist durch das dort vorgesehene Spiel 105, 129 ermöglicht, das zweckmäßigerweise mit rd. 5 mm bis 25 mm (1/4 - 1") bemessenjwird. Federnsätze 80 federn vertikale und seitliche Unebenheiten aus, erleichtern das Fahren über mangelhaftes Gleis und wirken der Neigung zum Aufsteigen entgegen.
Vertikale Schwingungen werden durch die Vorrichtungen 180 gedämpft. Das Wagengewicht wird auf die Wagenkastenauflagen 130 übertragen, und das Drehgestell kann sich vermöge der reibungsarmen Gleitplatten 140 und 168 frei drehen.
Die stabile Formgebung des Drehgestells bewirkt einen ruhigen Lauf bei Güterzuggeschwindigkeiten bis 160 km/h (100 miles p.h.) und darüber.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehgestell sind normale Bremssysteme und Radsätze verwendbar. Wie bereits erwähnt, kann das Drehgestell aus Grobblech oder Guß oder beidem zusammengestellt werden.
Patentansprüche;
- 17 -
6Ό9846/0315

Claims (51)

  1. Patentansprüche
    1 .) Drehgestell für Eisenbahnwagen, mit zwei seitlichen Rahmen, welche von den Achslagern eines Paares Radsätze getragen werden, gekennzeichnet durch einen mit den seitlichen Rahmen (60) starr verbundenen torsionsfedernden Querriegel (20, 220), der die rechteckige Form des Drehgestells (10) aufrechterhält und die Fahrgeschwindigkeit der Güterzüge zu erhöhen erlaubt, ferner durch einen Wiegenbalken (40) mit einer Tragringanordnung (50), die in die Stützsäule (160) des Wagenkastens (150) eingreift, durch einen auf jedem Rahmen abgestützten Federnsatz (80, 90), der in einen Federnaufnahmekasten (100) des Wiegenbalkens (40) eingreift, und durch je eine am Wiegenbalken (40) vorgesehene, mit einer Gleitplatte
    (140) aus reibungsarmem Material ausgestattete Wagenkastenauflage (130), die die Last des Wagenkastens (150) aufnimmt und dank ihrer reibungsarmen Gleitfläche eine freie Drehbewegung des Drehgestells (10) relativ zum Wagenkasten (150) erlaubt.
  2. 2. Drehgestell für Eisenbahnwagen, mit zwei seitlichen Rahmen, welche von den Achslagern eines Paares Radsätze getragen werden, gekennzeichnet durch einen mit den seitlichen Rahmen (60) starr verbundenen Querriegel (20, 220) , der die rechteckige Form des Drehgestells (10) aufrechterhält und die Fahrgeschwindigkeit der Güterzüge zu erhöhen erlaubt und der in ausreichendem Maße federnd verdrehbar ist, um bei Fahrt über unebenes Gleis alle Räder in Schienenberührung zu halten, ferner durch einen Wiegenbalken (40) mit offenem Querschnitt (Fig. 18 - 25), wobei das Schubzentrum (S) des Querschnittes in einem Abstand von der Nullinie (N) liegt, welcher Wiegenbalken eine Tragringanordnung (50), die in die Stützsäule (160) des Wagenkastens (150) eingreift und die etwa
    - 18 - 609846/0316
    bei dem Schubzentrum (S) angeordnet ist, aufweist, durch einen auf jedem Rahmen abgestützten Federnsatz (80, 90), der in einen Federnaufnahmekasten (100) des Wiegenbalkens (40) eingreift und durch je eine am Wiegenbalken (40) vorgesehene Wagenkastenauflage (130), wobei der Federnsatz (80, 90) das Drehgestell (10) bei leerem oder beladenem Wagen wirksam abfedert und das Fahren über unebenes Gleis erleichtert, ferner durch eine an der Wagenkastenauflage (130) vorgesehene Gleitplatte (140) aus reibungsarmem Material, die die Last des Wagenkastens (150) aufnimmt und dank ihrer reibungsarmen Gleitfläche eine freie Drehbewegung des Drehgestells (10) relativ zum Wagenkasten (150) erlaubt.
  3. 3. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (80) eine nicht-lineare Kennlinie (Fig. 12) aufweist, wobei eine erste Federngruppe (84) eine größere Federsteifigkeit besitzt und den Wagen in leerem oder beladenem Zustand abfedert, wogegen eine zweite Federngruppe (86) kleinere Steifigkeit besitzt und beim Rollen über unebenes Glas in Funktion tritt.
  4. 4. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfederung des Querriegels (20) einen Kennwert von etwa 1150 kp"m/° aufweist.
  5. 5. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querriegel (20, 220) ein Profil mit offenem Querschnitt hat.
  6. 6. Drehgestell für Eisenbahnwagen, mit zwei seitlichen Rahmen, welche von den Achslagern eines Paares Radsätze getragen werden, gekennzeichnet durch einen mit den seitlichen Rahmen (60) starr verbundenen'Querriegel (20, 220), der die rechteckige Form des Drehgestells (10) aufrechterhält und die Fahrgeschwindigkeit der Güterzüge zu erhöhen erlaubt und der in ausreichendem Maße federnd verdrehbar ist, um bei Fahrt über unebenes Gleis alle Räder in Schienenberührung zu halten, ferner durch einen Wiegenbalken (40) mit einer Tragringanordnung (50), die in die Stützsäule (160) des Wagenkastens (150) eingreift, durch einen auf jedem Rahmen abgestützten
    - 19 "609846/031 S
    Federnsatz (80, 90), der in einen Federnaufnahmekasten (100) des Wiegenbalkens (40) eingreift, wobei der Federnsatz (80, 90) das Drehgestell (10) bei leerem oder beladenem Wagen wirksam abfedert und das Fahren über unebenes Gleis erleichtert, ferner durch eine an der Wagenkastenauflage (130) vorgesehene Gleitplatte (140) aus reibungsarmem Material, die auf dem Wiegenbalken (40) angeordnet ist und die die Last des Wagenkastens (150) aufnimmt und dank ihrer reibungsarmen Gleitfläche eine freie Drehbewegung des Drehgestells (10) relativ zum Wagenkasten (150) erlaubt.
  7. 7. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (60) mit Ansätzen (61) versehen sind, die in Ausnehmungen (128) am Wiegenbalken (40) hineinragen und eine beschränkte seitliche Bewegung des Wiegenbalkens gegenüber dem Rahmen ermöglichen.
  8. 8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Ansätze (61) eine Gleitmaterialschicht (63) aufgelegt ist, die mindestens teilweise mit dem Wiegenbalken (40) in Berührung kommt.
  9. 9. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rahmenblechen (62) oberhalb der Achslager eine elastomere Zwischenlage (72) vorgesehen ist.
  10. 10. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (80, 90) eine nicht-lineare Kennlinie (Fig. 12) aufweist.
  11. 11. Drehgestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Federnsatz (80, 90.) ein Dämpfer (180) zugeordnet ist.
  12. 12. Drehgestell nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (180) eine Dämpfung von etwa 5 - 15 % der kritischen Dämpfung bei den Nickschwingungen des Fahrzeuges ausübt.
  13. 13. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (180) hydraulisch ist.
    - 20 -
    609846/03 1 K
  14. 14. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (80) aus Schrauben- oder Kegelfedern (Fig. 1OA - D) besteht.
  15. 15. Drehgestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Schrauben- oder Kegelfedern zusammengesetzte Federnsatz (80) eine erste Gruppe (84) von Federn mit hoher Federsteifigkeit und eine zweite Gruppe (86) von Federn mit niedriger Steifigkeit enthält.
  16. 16. Drehgestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (90), der keine gerade Kenn-Linie aufweist, eine elastomere Feder enthält.
  17. 17. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querriegel (20) mit einer Verstärkung (26) versehen ist, deren Querschnitt von außen nach der Mittellinie des Drehgestells (10) abnimmt. (Fig. 5 A - D) .
  18. 18. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnaufnahmekasten (100) in Ausnehmungen (46) des Wiegenbalkens eingesetzt und die Wagenkastenauflage (130) auf den Federnaufnahmekasten (100) aufgesetzt ist.
  19. 19. Drehgestell nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkastenauflage (130) eine Führung (132) zugeordnet ist, die auf dem Federnaufnahmekasten (100) angeordnet ist.
  20. 20. Drehgestell nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Führung (132) eine elastische Zwischenlage (136) aufgesetzt ist.
  21. 21. Drehgestell nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zwischenlage (136) ein Tragorgan (138) aufgesetzt ist.
  22. 22. Drehgestell nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tragorgan (138) die mit reibungsarmem Material versehene Gleitplatte (140) aufliegt.
  23. 23. Drehgestell nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnaufnahmekasten (100) mit Ausnehmungen
    - 21 -
    609846/031
    (104) versehen ist, in welche am Rahmen (60) vorgesehene Ansätze (61) eingreifen.
  24. 24. Drehgestell nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausnehmungen (104) und den Ansätzen (61) ein Spiel (105) vorgesehen ist, das dem Wiegenbalken (40) eine beschränkte seitliche Bewegung ermöglicht.
  25. 25. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechte Bewegung des Wiegenbalkens (40) begrenzt ist.
  26. 26. Drehgestell für Eisenbahnwagen, mit zwei seitlichen Rahmen, welche die Lagergehäuse eines Paares Radsätze aufnehmen, und mit einem Wiegenbalken mit Tragringanordnung (50), die in die Stützsäule (160) des Wagenkastens (150) eingreift, sowie einer am Wiegenbalken vorgesehenen Wagenkastenauflage, gekennzeichnet durch einen Federnsatz (80, 90) mit nicht-linearer Kennlinie, der aus einer ersten Gruppe (84) von Federn mit verhältnismäßig hoher Federsteifigkeit besteht, die die Last des leeren oder beladenen Wagens aufnimmt, und einer zweiten Gruppe (86) mit verhältnismäßig niedriger Steifigkeit, welche die Befahrbarkeit schlechter Gleisabschnitte verbessert, indem die Wagenlast auch bei unebenem Gleis auf die Räder verteilt bleibt.
  27. 27. Drehgestell nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (80) aus Schrauben- oder Kegelfedern (Fig. 10 A - D) besteht.
  28. 28. Drehgestell nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (80) mindestens eine erste, hart federnde Feder (84) und eine zweite, weich federnde Feder (86) enthält.
  29. 29. Drehgestell nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei normalem Lauf die ersten und zweiten Federn (84 bzw. 86) parallel arbeiten, hingegen bei Fahrt über unebenes Gleis der erste Satz inaktiv ist und der zweite Satz die Wagenlast auf den Rahmen (60) überträgt.
    - 22 -
    609846/0315
    «a
  30. 30. Drehgestell nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei normalem Lauf die Federn des ersten Satzes (84) parallel arbeiten und die des zweiten (86) inaktiv sind, wogegen bei Fahrt über unebenes Gleis die ersten und zweiten Federn in Serie arbeiten.
  31. 31. Drehgestell nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federn (86A) in Vertiefungen (126a) einer von den ersten Federn (84 A) gestützten Tragplatte angreifen.
  32. 32. Drehgestell nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch Einzelfedern mit nicht-linearer Kennlinie, welche in sich einen ersten Bestandteil mit hoher und einen zweiten mit niedriger Federsteifigkeit vereinen.
  33. 33. Drehgestell nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Federnsatz (90), der eine nicht-lineare Kennlinie aufweist, mindestens eine elastomere Feder enthält.
  34. 34. Drehgestell nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Feder (90) in seitlicher Richtung und auch in vertikaler Richtung federt.
  35. 35. Drehgestell für Eisenbahnwagen, mit zwei seitlichen Rahmen, welche von den Achslagern eines Paares Radsätze getragen werden und mit einem Wiegenbalken mit einer Tragringanordnung (50), die in die Stützsäule (160) des Wagenkastens
    (150) eingreift, und mit einer am Wiegenbalken befestigten Wagenkastenauflage, gekennzeichnet durch einen mit den beiden Rahmen
    (60) fest verbundenen Querriegel (20, 220), der aus einem Profil gefertigt ist, das Drehgestell (10) in seiner rechteckigen Form hält und dabei federnd verdrehbar ist, so daß die Räder, hauptsächlich infolge der Verdrehung, auch auf unebenem Gleis in Schienenberührung bleiben.
  36. 36. Drehgestell nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfederung des Querriegels (20) einen Kennwert von etwa 115O kp*m/ aufweist.
  37. 37. Drehgestell nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Querriegels (20, 220) gekrümmt ist.
    609846/Q31S
  38. 38. Drehgestell nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Querriegels (20, 220) ein U-Profil ist.
  39. 39. Drehgestell nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Querriegels (20, 220) rechteckig ist.
  40. 40. Drehgestell für Eisenbahnwagen mit seitlichen Rahmen, deren jeder zwei hintereinander angeordnete Achslagerabstützungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslagerabstützung (7O) ein unteres Deckblech (64) aufweist, das in einem gekrümmten Abschnitt das Achslager aufnehmen kann und das in einem geraden Endabschnitt (68) mit einem oberen Deckblech (66) verbunden ist, daß dieses obere Deckblech (66) zwei geneigt aufeinander zulaufende Abschnitte aufweist, zwischen denen sich eine im wesentlichen horizontale Montagefläche befindet, und daß sich das untere Deckblech
    (64) der Länge nach unterhalb des oberen (66) erstreckt und mit diesem durch eine der Verstärkung dienende Verstrebung
    (76) verbunden ist, um die Wagenlast auf die Achslager zu leiten.
  41. 41. Drehgestell nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achslagerabstützung (70) das untere Deckblech (64) zumindest mit einer elastomeren Zwischenlage
    (72) unterlegt ist.
  42. 42. Drehgestell nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß an den geneigt aufeinander zulaufenden Abschnitten des oberen Deckbleches (66) Ansätze (61) vorgesehen sind, die am Wiegenbalken (40) elastisch angreifen.
  43. 43. Wiegenbalken in einem Drehgestell für Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegenbalken (40) an seinen beiden Enden mit Federungsaufnahmevorrichtungen gegenüber den Enden eines Querriegels (20) versehen ist, welch letzterer einen offenen Querschnitt (Fig. 18 - 25) aufweist, wobei das Schubzentrum (S) des Querschnitts in einem Abstand von der Nullinie (N) liegt, daß zwischen den Federungsaufnahmevorrichtungen eine Tragringanordnung (50), die in die Stütz-
    6Q98U/031S
    säule (160) des Wagenkastens (150) eingreift, angeordnet ist, wobei die Tragringanordnung (50) ober/halb des Schubzentrums (S) angeordnet ist, so daß Längskräfte, die auf sie ausgeübt werden, keine wesentliche Torsionsbeanspruchung im Wiegenbalken (40) hervorrufen.
  44. 44. Wiegenbalken nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt ein Bogensegment ist.
  45. 45. Wiegenbalken nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt ein ü-Profil ist.
  46. 46. Wiegenbalken nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagenkastenauflagen (130) im wesentlichen oberhalb der Federungsaufnahmevorrichtungen angeordnet sind.
  47. 47. Wiegenbalken nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Wagenkastenauflagen (130) zwischen den Federungsaufnahmevorrichtungen und der Tragringanordnung (50) angeordnet sind.
  48. 48. Wagenkastenauflage an einem Wiegenbalken eines Drehgestells für Eisenbahnwagen, gekennzeichnet durch eine Führung (132), eine auf diese aufgesetzte federnde Zwischenlage (136), ein Tragorgan (138) über dieser Zwischenlage, und eine auf diese Kombination aufgesetzte Gleitplatte (140) aus reibungsarmem Material, welche mit einer Gegenfläche am Wagenkasten (150) zusammenwirkt.
  49. 49. Wagenkastenauflage nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungszahl zwischen der Gleitplatte (140) und der Gegenfläche am Wagenkasten (150) nicht mehr als etwa 0,15 beträgt.
  50. 50. Wagenkastenauflage nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungszahl zwischen der Gleitplatte (140) und der Gegenfläche am Wagenkasten (150) nicht mehr als etwa 0,12 beträgt.
  51. 51. Wagenkastenauflage nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der reibungsarme Werkstoff eine Halogenverbindung des Polyäthylens ist und daß an der Gegenfläche des Wagenkastens Nylon mit einer Einlage aus hochmolekularem Halogen-Polyäthylen verwendet ist.
    ?L 1976 04 14 /hr.
    6098^6/031 S
    Leerseite
DE19762617896 1975-04-29 1976-04-23 Drehgestell fuer eisenbahnwagen Withdrawn DE2617896A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/572,930 US4030424A (en) 1975-04-29 1975-04-29 Rigid railway car truck

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2617896A1 true DE2617896A1 (de) 1976-11-11

Family

ID=24289954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762617896 Withdrawn DE2617896A1 (de) 1975-04-29 1976-04-23 Drehgestell fuer eisenbahnwagen

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4030424A (de)
AU (1) AU508725B2 (de)
BE (1) BE852861A (de)
CA (1) CA1050344A (de)
DE (1) DE2617896A1 (de)
FR (1) FR2309388A1 (de)
GB (1) GB1580362A (de)
IT (1) IT1059995B (de)
NL (1) NL7703628A (de)
ZA (1) ZA762483B (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174218A (en) * 1967-11-02 1992-12-29 Railway Engineering Associates, Inc. Self-steering trucks with side bearings supporting the entire weight of the vehicle
US4108080A (en) * 1975-04-29 1978-08-22 Acf Industries, Incorporated Railway car truck and side bearing assembly
US4938152A (en) * 1975-08-28 1990-07-03 Railway Engineering Associates, Inc. Flexible railway car truck
US4242966A (en) * 1979-04-26 1981-01-06 Acf Industries, Incorporated Railway car truck transom including a tubular bearing assembly
US4265182A (en) * 1979-07-02 1981-05-05 Acf Industries, Inc. Damping railway car truck
DE3223989C2 (de) * 1982-06-26 1986-09-04 MAN Gutehoffnungshütte GmbH, 4200 Oberhausen Laufwerk für Schienenfahrzeuge
DE3439616A1 (de) * 1984-10-30 1986-04-30 Wegmann & Co GmbH, 3500 Kassel Drehgestell fuer schienenfahrzeuge
US4633786A (en) * 1985-02-04 1987-01-06 The Budd Company Flexible transom connected between side frames of a railway truck to provide equalization
US5524551A (en) * 1994-08-23 1996-06-11 Amsted Industries Incorporated Spring-pack assembly for a railway truck bolster assembly
US5746137A (en) * 1994-12-08 1998-05-05 Amsted Industries Incorporated Railcar truck bearing adapter construction
US5509358A (en) * 1994-12-08 1996-04-23 Amsted Industries Incorporated Railcar truck bearing adapter construction
US5572931A (en) * 1994-12-08 1996-11-12 Amsted Industries Incorporated Railcar truck bearing adapter construction
US5809899A (en) * 1996-06-28 1998-09-22 Amsted Industries Incorporated Draft sill and wheel truck connection
US5746136A (en) * 1996-09-13 1998-05-05 Amsted Industries Incorporated Dynamically stable, lightweight railcar support system
US5749301A (en) * 1996-09-13 1998-05-12 Amsted Industries Incorporated Multi-rate vertical load support for an outboard bearing railway truck
CA2233056A1 (en) 1997-03-28 1998-09-28 John G. Faryniak Railway truck side bearing
US5794538A (en) * 1997-04-01 1998-08-18 Amsted Industries Incorporated Railcar truck bearing adapter construction
KR100604379B1 (ko) 2004-12-30 2006-07-25 한국철도기술연구원 3차 현수기능의 철도차량용 대차
CZ200869A3 (cs) * 2008-02-06 2009-08-19 Vúkv A. S. Zarízení pro podélné vedení navzájem odpružených cástí kolejového vozidla
CN102009278A (zh) * 2010-11-30 2011-04-13 长春轨道客车股份有限公司 转向架侧梁反变形焊接工艺方法
JP5685494B2 (ja) * 2011-06-14 2015-03-18 株式会社日立製作所 配線・配管モジュールを備える鉄道車両の車体構造
US8887643B2 (en) * 2012-02-29 2014-11-18 Electro-Motive Diesel, Inc. Railway truck having spring-connected equalizer and frame
CN102673607A (zh) * 2012-05-07 2012-09-19 宝鸡南车时代工程机械有限公司 带探伤装置的铁路轨道车转向架
US9221475B2 (en) * 2012-07-11 2015-12-29 Roller Bearing Company Of America, Inc. Self lubricated spherical transom bearing
US8893626B2 (en) 2012-08-31 2014-11-25 Strato, Inc. Wheelset to side frame interconnection for a railway car truck
US8474383B1 (en) * 2012-08-31 2013-07-02 Strato, Inc. Transom for a railway car truck
CN103112467B (zh) * 2013-03-15 2016-02-24 济南轨道交通装备有限责任公司 一种低动力作用径向焊接转向架
US9956968B2 (en) 2014-12-19 2018-05-01 Strato, Inc. Bearing adapter side frame interface for a railway car truck
CN110005738B (zh) * 2018-01-05 2024-05-28 黑冻科技有限公司 一种用于轨道交通的磁力弹簧

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US579311A (en) * 1897-03-23 Car-truck
BE545995A (de) *
US630358A (en) * 1899-05-31 1899-08-08 Sidney D King Side bearing for railway-cars.
US1821296A (en) * 1926-10-07 1931-09-01 T H Symington And Son Inc Truck bolster with spring supported side bearings
US1810718A (en) * 1927-03-14 1931-06-16 Hugh C Lord Car
US1994304A (en) * 1932-03-16 1935-03-12 Gen Electric Truck
US2233540A (en) * 1934-12-08 1941-03-04 J G Brill Co Journal box mounting
US2168293A (en) * 1936-05-25 1939-08-01 Pennsylvania Railroad Co Railway car truck
US2216715A (en) * 1937-04-09 1940-10-01 Budd Edward G Mfg Co Flexible support
US2267153A (en) * 1940-06-15 1941-12-23 Cyrus J Holland Variable load truck spring
US2513266A (en) * 1947-03-28 1950-06-27 Irwin Foundry And Mine Car Com Railway car truck
DE1213468C2 (de) * 1960-09-27 1974-12-19 Drehgestell fuer schienenfahrzeuge
US3570409A (en) * 1967-12-05 1971-03-16 Alfred H Oelkers Dampened railway car truck

Also Published As

Publication number Publication date
IT1059995B (it) 1982-06-21
US4030424A (en) 1977-06-21
ZA762483B (en) 1977-04-27
BE852861A (fr) 1977-07-18
CA1050344A (en) 1979-03-13
AU508725B2 (en) 1980-04-03
FR2309388A1 (fr) 1976-11-26
GB1580362A (en) 1980-12-03
AU1349176A (en) 1977-11-03
NL7703628A (nl) 1978-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2617896A1 (de) Drehgestell fuer eisenbahnwagen
DE19819412C1 (de) Wankstützeinrichtung für den Rahmen des Laufwerks eines Schienenfahrzeugs
DE3606325C2 (de)
DE2940892A1 (de) Verfahren zum umruesten eines eisenbahn-fahrgestells mit einem mechanismus zur radsatzsteuerung
DE2356267C3 (de) Laufwerk für ein Schienenfahrzeug
CH639906A5 (de) Drehgestell fuer eisenbahnfahrzeuge.
DE3030084A1 (de) Drehgestell fuer eisenbahnwagen
DE3439616C2 (de)
EP0649782B1 (de) Schienenfahrzeug und Fahrwerk für ein derartiges Fahrzeug
EP1057707B1 (de) Fahrwerk für Schienenfahrzeuge.
DE2514304A1 (de) Drehgestell fuer ein schienenfahrzeug
DE1010092B (de) Laufwerksanordnung fuer einen Schienengliederzug
EP0273940B1 (de) Mechanische steuereinrichtung an schienenfahrzeugen
DE19703701C2 (de) Zweiachsiges Fahrwerk für schienengebundene Transportsysteme
DE4142028C2 (de) Laufwerk für Schienenfahrzeuge
DD201571A5 (de) Vierachsiges drehgestell fuer niederflurwagen
DE2110072B2 (de) Achsführung an einem Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Güterwagen
DE2631350C3 (de) Laufwerk für Schienenfahrzeuge
DE433529C (de) Laufradlagerung bei Haengeschnellbahnfahrzeugen
DE2514361C3 (de) Fahrgestell für ein Schienenfahrzeug
DE202004013292U1 (de) Drehgestell für Schienenfahrzeuge
DE3332976A1 (de) Primaeraufhaengung fue einen eisenbahnwagen
DE3317080A1 (de) Drehgestell fuer schienenfahrzeuge
EP0941191B1 (de) Fahrwerk für ein schienenfahrzeug
DE2054321A1 (de) Fahrgestell fur Eisenbahnwagen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee