DE2707138A1

DE2707138A1 - Aufhaengungsvorrichtung fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2707138A1
Application number: DE19772707138
Authority: DE
Inventors: Alan Henry Briggs; Eric Timmons
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4109586A; NZ183354A; BE851550A; SE7701819L; GB1532495A; FR2341472A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH «60 »20 CPT

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

British Steel Corporation,

33 Grosvenor Place, London, S.W. 1., England

AUFHÄNGUNGSVORRICHTUNG FÜR SCHIENENFAHRZEUGE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängungsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem Sattel zur Aufnahme eines Achslagergehäuses und einem darüber angebrachten Rahmen. Solche Einheiten können, insbesondere bei Eisenbahnwaggons, entweder einzeln in Verbindung mit jedem Rad einer aus einer Achse und zwei Rädern bestehenden, Radsatz genannten Anordnung, verwendet werden, oder in die Seitenteile einer zusammengesetzten Drehgestellanordnung eingebaut werden, z.B. einem Vier-Räder-zwei-Achsen- oder Sechs-Räder-drei-Achsen-Drehgestell.

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Einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung gemäß umfaßt die Aufhängungsvorrichtung für Schienenfahrzeuge Aufhängungsmittel, die zwischen Rahmen und Sattel angeordnet sind und Federungseinrichtungen für vertikale Abstützung und einen Reibungsblock einschließen. Der am Sattel anliegende Reibungsblock wird mit großer Kraft gegen das Achslagergehäuse gespannt, um im wesentlichen gleichbleibende Reibungskräfte bei seitlicher Gegeneinanderbewegung von Sattel und Gehäuse zu gewährleisten.

Es ist vorteilhaft, den Reibungsblock in Form eines Keiles auszubilden, der mit einer vorbestimmten Kraft gegen Berührungsflächen am Sattel und am Achslagergehäuse gepreßt wird. Es können zwei dieser Reibungsblöcke verwendet werden, einer an jeder Seite des Achslagergehäuses. Auch kann ein im wesentlichen vertikal angeordneter Dämpfer parallel zu den Federungseinrichtungen eingesetzt werden. Die Aufhängungseinrichtungen können auch mit mindestens einer Verbindungs- oder Zugstange zwischen Rahmen und Sattel versehen werden, um den Sattel bezüglich der beim Betrieb auftretenden längs angreifenden Kräfte zu stabilisieren, um Zugkräfte zwischen Sattel und Rahmen übertragen zu können und um die Achsenbewegung in Kurven zu kontrollieren.

Die erfindungsgemäße Verwendung mindestens eines Reibungsblockes bei gleichbleibender Reibung führt dazu, daß die Behinderung von Seitwärtsbewegungen von Radsatzschwingungen während des Betriebes nicht lastabhängig ist, wie das bei einigen Keil-Topfdämpfern (wedge-pot) und anderen Radaufhängungen der Fall ist. Das Abnutzungsbild der Reibungsplatten ist in der Folge nur durch die Seitwärtsbewegungen und nicht zusätzlich durch vertikale Bewegung bestimmt. Ein Fest-

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klemmen des Rahmens oder dessen plötzliche Entlastung, welches bei ungünstig abgenützten Reibungsplatten und Keilflächen unter starker Federbelastung bzw. bei plötzlicher Federentspannung auftritt, wird daher seltener und in abgemilderter Form vorkommen, zumal die Federn bei der Reibungsdämpfung nicht eingesetzt sind.

Um den Erfindungsgedanken zu verdeutlichen, wird im Folgenden anhand eines Beispiels eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Aufhängungsvorrichtung in teilweisem Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in teilweisem Schnitt.

Ein Rahmen 1 ist oberhalb eines Sattels 2 befestigt, der ein Achslagergehäuse 3 einer Achse A aufnimmt, an der ein Rad 5 befestigt ist. Zwei Zugstangen 6 laufen von außen gelegenen Teilen 11 des Rahmens 1 einwärts zum Sattel 2; sie sind im wesentlichen horizontal angeordnet; ihre inneren Enden nehmen kugelförmige Gummilagerbuchsen 7 (Fig. 2) auf, über die sie mit Bolzen 8 am Sattel 2 angelenkt sind; an ihren äußeren Enden sind Gummielemente 9 innerhalb von Käfigen 10 angebracht, durch die T-förmige Stangen 11 verlaufen. Kontrollfinger 12 gehen vom Rahmen 1 aus und reichen in Aussparungen 13 hinein, die an einer vorderen und hinteren Plattform des Sattels 2 ausgebildet

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sind, um seitliche Relativbewegungen von Rahmen 1 und Sattel 2 und damit auch seitliche Scherungen von Federn zu begrenzen.

Federungseinrichtungen 14 verlaufen zwischen vorderer und hinterer Plattform und nach diesen ausgerichteten Sitzflächen 15 im Rahmen 1.

In der vorgeschlagenen Ausf Uhrungsform weist die Federungseinrichtung 14 eine Schraubenfeder 16 auf, in deren Innerem jeweils eine Reihe von mit Innenloch versehenen zusammengekitteten Metall-Gummischeiben 17 angeordnet ist, wobei zur Innenlochstabilisierung eine Säule 17a durch die Scheibenlöcher geht. Die Metall-Gummischeiben 17 enden in einem Kopfstück 18, das ein mit Loch versehenes Gummiformstück 19 aufnimmt, welches über eine Scheibe 20 die Sitzfläche 15 des Rahmens 1 trägt. Diese Ausführung einer Federungseinrichtung 14 weist unterschiedliche Federkonstanten auf, wobei das Formstück 19 für einen weichen übergang zwischen den Federkonstanten von Schraubenfeder 16 und zusammengesetzter Federungsanordnung 17, 16 sorgt.

An der oberen Fläche eines äußeren maschinell bearbeiteten Bauteils 21 des Lagergehäuses 3 ist ein längliches rippenförmiges Bauteil 22 mit konvexer Querschnittsflächenbegrenzung befestigt. An Bauteil 22 schmiegt sich ein längliches Bauteil 23 mit konkaver Querschnittsflächenbegrenzung an, das an der Unterfläche der Sattelöffnung angebracht ist. über diese "Wippen-Anordnung" wird der Sattel 2 vom Bauteil 21 getragen.

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An gegenüberliegende Seiten des Bauteils 21 sind zwei Reibungsplatten 24 geschweißt oder in anderer Weise befestigt, die mit ihnen zugeordneten Reibungsblöcken 25 bei konstanter Reibung zusammenwirken. In der vorgeschlagenen ÄusfUhrungsform umfassen diese Reibungsblöcke 25 jeweils gußeiserne Keile 25, die ständig von vorgespannten (d.h. einer vorher festgelegten konstanten Kraft ausgesetzten) Federeinheiten 26 mit ihrer einen Seite gegen den Sattel 2 und mit ihrer anderen Seite gegen das Achslagergehäuse 3 gepreßt werden. Die mechanische Ankopplung an das Achslagergehäuse 3 vermittelt ein Zwischenglied 27, das an der Reibungsplatte 24 anliegt. Das Zwischenglied 27 hat kreisrunden Querschnitt und ist in einer Büchse 28 in der Sattelwand untergebracht. Die mechanische Ankopplung mit dem Sattel 2 wird durch ein längliches U-förmiges Teil 29 hergestellt, welches durch ausgerichtete Schlitze 30 in der Sattelgußform hindurchreicht und in dieser Lage durch Schenkel 31 gehalten wird. An dem U-förmigen Teil 29, an dem der Keil 25 anliegt, können auch Reibungsplatten 24 angebracht werden.

Haltebolzen 32 laufen durch Schlitze 33 im Sattel 2, um den Zusammenhalt von Sattel 2 und Rahmen 1 zu gewährleisten, wenn der letztere angehoben wird.

Schließlich ist noch ein hydraulischer Dämpfer 34 zwischen dem Rahmen 1 und dem Achslagergehäuse 3 angebracht,d.h.parallel zu den Federungseinrichtungen 14, um für diese einen gewissen Grad an Dämpfung in vertikaler Richtung zu erreichen. Diese Einrichtung löst Probleme, die bei einer plötzlichen Radentlastung beim Betrieb infolge von Reibungskräften auftreten, was sich in besonderer Weise auswirkt, wenn dies oberhalb der heute sehr häufig verwendeten Radwiege-

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Einrichtlangen stattfindet, da dann Falschanzeige die Folge ist.

Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Betrieb eingesetzt, so führt der Sattel 2 im Prinzip im Bezug zum Rahmen 1 Vertikal-, Längs- und Seitwärtsbewegungen aus, wobei sich die letztere Bewegungsart in einem "Wippen" des Sattels 2 über der Anordnung Bauteil 22/Bauteil 23 auswirkt. Bereits kleine Drehbewegungen um die vertikale Achse sind bei dieser Anordnung behindert. Die Vertikalbewegung wird in erster Linie durch die Federungseinrichtungen 14 abgeschwächt und gedämpft. Die Längsbewegung als Folge von Anfahren und Bremsen wird durch die Zugstangen 6 abgeschwächt und gedämpft, welche die Federungseinrichtungen 14 von Scherkräften frei halten, die anderenfalls entstehen wurden. Die Seitwärtsbewegung wird durch die Reibungskräfte zwischen dem Keil 25 und den Teilen, auf die er drückt, nämlich Teil 29 (direkt) und Reibungsplatte 24 (indirekt), behindert.

Unabhängig von den möglichen Betriebsbedingungen sorgt der Keil 25 für gleichbleibende Reibungskraft von vorherbestimmbarer Größe. Diese ist nur von einer Vorspannfederungseinheit 26 abhängig, die sich dem Abrieb durch einfaches Nachfedern anpaßt. Die Abriebsspuren auf der Platte 24 verlaufen zwangsläufig rein seitlich.

Wenn auch die Erfindung unter Zugrundelegung einer bestimmten Ausführungsform im Vorangegangenen beschrieben wurde, so ist sie jedoch so zu verstehen, daß auch noch verschiedene Abänderungen innerhalb des Rahmens dieser Erfindung vorgenommen werden können. Anstelle der aus Metall-Gummischeiben 17 zusammengesetzten Federungsanordnung können

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beispielsweise andere Federungsanordnungen, wie einteilige verkittete Metall-Gummieinheiten, eingesetzt werden. Ebenso können andere Keilvorspannungsvorrichtungen zur Anwendung kommen. So besteht eine weitere mögliche Ausführungsform in einem Reibungsblock , der direkt an das Achslagergehäuse gepreßt wird, was dann zum Einsatz kommen kann, wenn genügend Raum vorhanden ist, um die demgemäßen Bauteile zwischen dem Achslagergehäuse . und der Federungseinrichtung aufzunehmen. Anstatt Gußmaterial zu verwenden, können die Reibungsblöcke schließlich auch aus Stabmaterial gefertigt werden.

Ebenfalls nicht zwingend ist die Verwendung zweier Zugstangen 6; es kann auch eine einzige Zugstange eingesetzt werden. Auch können andere Lagerungsforman an den Zugstangenenden verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche :

Aufhängungsvorrichtung für Schienenfahrzeuge mit einem Sattel zur Aufnahme eines Achslagergehäuses, und einem darüber angebrachten Rahmen, gekennzeichnet durch Aufhängungsmittel, die zwischen dem Rahmen (1) und dem Sattel (2) angeordnet sind und Federungseinrichtungen (14) für senkrechte Abstützung, und einen Reibungsblock (25) einschließen, wobei der am Sattel (2) anliegende Reibungsblock (25) mit großer Kraft gegen das Achslagergehäuse (3) gespannt ist, um im wesentlichen gleichbleibende Reibungskräfte bei seitlicher Gegeneinanderbewegung von Sattel (2) und Achslagergehäuse (3) zu gewährleisten.
2. Aufhängungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsblock (25) in Form eines Keiles (25) ausgebildet ist, und mit einer vorbestimmten Kraft gegen Berührungsflächen (der Teile 29, 24) am Sattel (2) und am Achslagergehäuse (3) gepreßt wird.
3. Aufhängungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei dieser Reibungsblökke (25)> wobei an jeder Seite des Achslagergehäuses (3) ein Reibungsblock (25) angeordnet ist.
4. Aufhängungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsblock (25) gegen das Achslagergehäuse (3) über ein in einer Wand des Sattels (2) befestigtes und die Wand durchsetzendes Zwischenteil (27) gepreßt wird.

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5. Aufhängungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine stabilisierende Zugstange (6) im wesentlichen horizontal zwischen dem Rahmen (1) und dem Sattel (2) befestigt ist.
6. Aufhangungsvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zv/ei dieser Zugstangen (6), wobei auf jeder Seite des Achslagergehäuses (3) eine Zugstange (6) angeordnet ist.
7. Aufhangungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen vorderer und hinterer Plattform des Sattels (2) und nach diesen ausgerichteten Sitzflächen (15) im Rahmen (1) Federungseinrichtungen (14) verlaufen, die jeweils eine Schraubenfeder (16) umfassen, in deren Innerem je eine Reihe von mit Innenlöchern versehenen zusamuengekitteten Metall-Gummischeiben (17) angeordnet ist, oberhalb der jeweils ein federndes, die Sitzfläche (15) des Rahmens (1) tragendes Bauteil (19) angeordnet ist, wobei jede dieser Federelementanordnungen unterschiedliche Federkonstanten aufweist, und das Bauteil (19) für einen weichen Übergang zwischen den Federkonstanten von Schraubenfeder (16) und zusammengesetzter Federungsanordnung (17, 16) sorgt.
8. Aufhängungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen vertikal zwischen dem Rahmen (1) und dem Achslagergehäuse (3) parallel zu den Federungseinrichtungen (14) verlaufenden Dämpfer (34).
9. Aufhangungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis O, dadurch gekennzeichnet, daß der Sa t-

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tel (2) auf dem Achslagergehäuse (2) über ineinandergreifende gewölbte Bauteile aufliegt, von denen eines Rinnenform (23) und das andere Rippenform (22) mit im Vergleich zum ersteren Teil (23) kleinerem Krümmungsradius aufweist, und sich das letztere Teil (22) an die Innenwölbung des ersteren Teils (23) anschmiegt, v/odurch seitliche wippenartige Relativbewegungen von Sattel (2) und Gehäuse (3) möglich sind.

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