DE2648113C3 - Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens eines Triebdrehgestells unter Zugkrafteinwirkung und zum Dämpfen der Nickbewegungen eines Schienenfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens eines Triebdrehgestells unter Zugkrafleinwirkung und zum Dämpfen der Niekbewegungen eines Schienenfahrzeugs mit /wischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen angeordneten Tragfedern und in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs gesteuerten, am Drehgestellrahmen einerseits und am Fahrzeugrahmen andererseits abgestützten l.uftfcdcrn, die über ein Leitungssystem mit einer Druckquclle verbunden und wechselweise beaufschlagbar sind, wobei für die Einstellung dor Druckkraft Ventile vorgesehen sind.

Für die Übertragung maximaler /ugkriiftc bei schweren Anfahrten und für einen stabilen, ruhigen und schwingungsfreien Fahrzeiiglniif bei höheren Geschwindigkeiten sind /wischen Drehgestellrahmen und sich federnd darauf abstutzenden Fahrzeugrahmen Mittel vor/iischen, die die störenden Bewegungen verhindern, die durch die Anfuhr und lleschleuiiigungs-

kraft entstehen Durch das Aufbäummoment, das proportional tier Zugkraft und der Höhe der Drehgestellanlenkung über der Schienenoberkante ist, erfolgt eine Ent- bzw. Belastung der Radsätze, die sich auf die übertragbare Zugkraft zwischen Rad und Schiene auswirkt. Eine optimale Zugkraftübertragung zwischen Rad und Schiene ist aber nur durch Achsausgleich, also bei gleichen Radsatzlasten in einem Drehgestell, entsprechend der sich ergebenden Achslasten möglich.

Deshalb ist bei Triebdrehgestellen für Lokomotiven oder Triebwagen eine optimale Zugkraftübertragung zwischen Rad und Schiene nur dann gegeben, wenn keine ihrer Treibachsen so entlastet ist, daß sie durchdrehen kann.

Es ist bei Schienenfahrzeugen bereits bekannt, zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen Luftfedern anzuordnen und diese in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs zu steuern. Eine derartige Federanordnung läßt sich beispielsweise der DE-AS 21 07 073 entnehmen. Bei dieser älteren Ausführung befinden sich die Gasfederbälge beidseitig des zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen mittig angeordneten, die Antriebs- und Bremskräfte übertragenden Drehgelenks und stützen sich auf die Längsträger des Drehgestellrahmens, im Bereich der Mittelquerstrebe, ab. Obwohl die Federbälge je nach Belastung des Wagenkastens mit mehr oder weniger Gas gefüllt werden, kann sich diese bekannte Federung durch die in der Quermittelebene des Drehgestells befindlichen Federbälge nur auf sekundäre Bewegungen um die Fahrzeuglängsachse, aber nicht um die Fahrzeugqucrachsc und somit auch nicht auf das Aufbäumen des Triebdrehgestells und Dämpfen der Niekbewegungen auswirken. Außerdem werden bei dieser bekannten Federung durch die auf der Oberseite des Drehgestellrahmens befindlichen beiden Gasfcdcrbälge nur gleichgerichtete Kräfte auf den Wagenkasten übertragen.

Aus der DE-OS 20 64 550 ist eine ürehgestellführung an Schienenfahrzeugen bekannt, Ni der sich der Wagenkasten über auf beiden Längsseiten des Drehgestellrahmens angeordnete, aus Lufifederbälgen bestehende Tragfedern abstützt und das Drehgestell bei Auslenkungcn aus der Fahrtrichtung durch mit Luftdruck betriebene Rückstellfedern führend in die Ausgangslage zurückbewegt wird. Als Rückstellfedern dienen am vorderen oder hinteren Ende des Drehgestellrahmens beidseitig eines vertikalen Steges angeordnete Rollbälge mit Kolben, die über Querlenker mit dem Wagenkasten verbunden sind.

Hierbei steht der Druckraum in jedem Rollbalg mil dem Druckraum in der ihm zugeordneten Tragfeder über eine Rohrleitung mit regelbarer Drossclstclle in Verbindung. Die waagerechten Kräfte werden von einem Drehzapfen aufgenommen, der in der vertikalen Mittelachse des Drehgestells angeordnet ist.

Bei dieser, in Abhängigkeit von den seillichen Auslcnkungen (Rüttelbcwcgungen) des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell steuernden Ausführung tritt an den Berührungsstcllen der sich bewegenden Rollbälgc mit den Kolben ein erhöhter Verschleiß auf.

Der wesentliche Nachteil der Aiisführungsfornieii mit nur Luflfedern liegt in der direkten Verbindung der l.uflfcdcrn mit den als Widerlager dienenden Stützflächen am Drehgestellrahmen und Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen, weil dadurch eine beschrankte Auslenkung und Verschiebung des Drehgestellrahmen gegenüber dem Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen möglich ist und zudem noch eine starke Belastung an

den starren Verbindungsstellen der Federbälge mit den Stützflächen auftritt. Weiter ist es bei Schienenfahrzeugen mit Triebdrehgestellen bekannt, zwischen dem Fahrzeugkasten und Drehgestellrahmen an beiden Stirnseiten je einen Seilzug anzuordnen, um eine größere Schleuderneigung zu vermeiden (Zeitschrift »Elektrische Bahnen«, 1975, Heft II, S. 255 ff). Hierbei bleibt allerdings offen, wie der Seilzug mit dem Fahrzeugkasten und Drehgestellrahmen verbunden ist, damit die Schwingungen absorbiert und die Schleuderbewegung verhindert werden. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Seilzug über Winkelhebel und Druckluftzylinder im Bedarfsfall vorgespannt. Nachteilig sind hierbei sowohl der durch die ständige Bewegung des Kolbens im Zylinder bedingte und an den Gelenkstellen der Winkelhebel auftretende starke Verschleiß als auch der große Materialaufwand.

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, die Vorrichtung so zu verbessern, daß sie möglichst einfach ist, praktisch verschleißfrei arbeitet und die anderen Bewegungen zwischen Drehgesteü- und Fahrzeugrahmen durch den Drehgestellrahmen abgekehrte Abstützungen der Luftfedern möglichst gering beeinflußt.

Dies wird durch die Kombination der im Anspruch 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale erreicht, wobei in den Ünteransprüchen 2 und J für die Aufgabenlösung noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber den bisherigen Ausführungen mit Druckluftzylindern und Gestänge eine verschleißarme Bauart geschaffen worden ist, bei der die Luftfedern verschleißfrei arbeiten und die immer unter Vorspannung stehenden Stahlseile keinem Verschleiß unterworfen sind.

Ein die Erfindung erläuterndes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schcinatisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Seitenansicht eines Drehgestells

Fi g. 2 den Schnitt nach der Linie 4-ßin Fi g. 3 und

Fig. 3 in der Draufsicht die zur Erläuterung wesentlichen Gegenstände.

Beim Ausführungsbeispiel ist ein Endquerträger I eines Drchgestellrahmcns 2 im mittleren Bereich auf seiner Ober- und Unterseite mit je eint;- Luftfeder 3 und 4 verschen, die jede unter Zwischenschaltung einer zylindrischen Halterung fest mit dem Endquerträger verbunden und an ein Leitungssystem einer Druckluftquclle (nicht dargestellt) angeschlossen ist.

Hierbei ist jede Lullfeder 3 bzw. 4 auf der dem Drehgestellrahmen abgewandten Seite mit ihrem Fuß mittels Klemmring gasdicht an einen Deckel 5 bzw. 5' befestigt, der auf seiner der Luftfeder gegenüberliegenden Seite eine Traverse 6 bzw. 6' aufweist. Die Traverse 6 der oberen Luftfeder 3 ist gegenüber der Traverse 6'

ίο der unteren Luftfeder 4 um 90° versetzt angeordnet; die beiden Traversen weisen an ihren Enden für die Aufnahme von Stahlseilen je einen Befestigungs^apfen auf. Befestigungszapfen für die Stahlseile befinden sich sowohl am Querträger 7 des Fahrzeugrahmens 8 als auch an einer Konsole oder einer zur Drehgestellmitte führenden Verbindungsstange 9 des Fahrzeugrahmens 8, die unterhalb der horizontalen Ebene des Drehgestellrahmens 2 angeordnet sind. An der Traverse 6 der oberen Luftfeder 3 befestigte Stahlseile 10 und 10' sind nach unten zu der Konsole oder Verl-'ndungsstange 9 des Fahrzeugrahmens 8 geführt und dort ebenfalls befestigt. Von der Traverse 6' der unteren Luftfeder 4 ausgehende Stahlseile Il und 11' sind nach oben zum Querträger 7 des Fahrzeugrahmens 8 geführt uno mit den Befes'igungszapfen verbunden.

Im Leitungssystem ist eine von der Druckluftquelle ausgehende Leitung 12 in zwei Leitungsstränge aufgeteilt, die zu den beiden Luftfedern 3 und 4 führen und in die je ein Regelventil 13 bzw. 14 angeordnet ist.

Die beiden Leilungsstränge sind durch eine Stichleitung, in der sich ein Drosselventil 15 befindet, miteinander verbunden. Die Luftzuführung zu den Luftfedern 3 und 4 erfolgt über die Leitungsstränge mit den Regelventilen 13 und 14. Je nach Fahrtrichtung wird durch Einstellen eines Differenzdrucks zwischen den beiden Luftfederdrücken das Ende des Drehgestellrahmens hochgezogen oder heruntergedrückt, so daß die Radsatzentlastung kompensiert ist. Sind die Zugkräfte, d^:e von den Treibradsätzen auf die Schiene übertragen werden

■»^u müssen, so klein, daß keine Radsatzentlastung kompensiert v/erden braucht, so erhalten beide Luftfeder^ 3 und 4 einen gleichmäßigen Überdruck. Die Luftfedern werden über das Drosselventil 15 kurzgeschlossen. Das geöffnete Drosselventil 15 bewirkt jedoch eine derartige Drosselung der durchströmenden Luft, daß eine Dämpfung der Nickschwingungen des Drehgestells auftritt.

Hierzu 2 Bliiit Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens eines Triebdrehgestells unter Zugkrafteinwirkung und zum Dämpfen der Niekbewegungen eines Schienenfahrzeuges mit zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen angeordneten Tragfedern und in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs gesteuerten, am Drehgestellrahmen einerseits und am Fahrzeugrahmen andererseits abgestützten Luftfedern, die über ein Leitungssystem mit einer Druckquelle verbunden und wechselweise beaufschlagbar sind, wobei für die Einstellung der Druckkraft Ventile vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Kombination der teilweise für sich bekannten Merkmale, daß auf der Ober- und Unterseite in Längsmitte eines Endquerträgers (1) vom Drehgestellrahmen (2) je eine Luftfeder (3 bzw. 4) befestigt ist, die mit einer Seilzugvorrichtung (Traverse 6 hzw. 6' und Stahlseil 10 bzw. 10' und 11 bzw. 11') zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt und über diese mit dem Fahrzeugrahmen (8) verbunden ist, wobei die Stahiseilzüge (10, 10' und 11, II') einander übergreifend angeordnet sind, und daß im Leitungssystem der heiden Luftfedern (3 und 4) eines Drehgestellrahmens (2) ein Drosselventil (15) zum Dämpfen der Nickbewegungen eingebaut ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jede Seilzugvorrichtung aus einer dem Drehgestellrahmen (2) abgekehrten, als Widerlager der Luftfeder (3 bzw. 4) dienenden Traverse (6 bzw. 6') mit zwei daran angelenkten Stahlseilen (10, 10' bzw. II, IV) besteht unci d^;e Traversen (6 und 6') beider übereinander angeordnete ι Liiftfedern(3und 4) in der Vertikalprojektion um 90' versetzt zueinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlseile (10 und 10') der oberen Luftfeder (3) nach unten zu einer den Drehgestellrahmen (2) untergreifcndcn Konsole oder einer Verbindungsstangc (9) des Fahrzeugrahmens (8) und die Stahlseile (11 und I Γ) der unteren Luftfeder (4) nach oben zum Querträger (7) des Fahrzeugrahmens (8) geführt sind.