DE2850878C2 - Wiegebalkenloses Drehgestell mit Luftfederung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

a) daß die Anlenkung durch mindestens einen "> Lenker (1) erfolgt, welcher waagerecht liegend und in Fahrtrichtung weisend möglichst in Höhe der Achslager (2) am Drehzapfen (6) und am Drehgestellrahmen (18) angelenkt ist

b) daß in verschleißfrei ausgebildeten Gummigelenken (3) gelagerte Bolzen (4) der Anlenkung horizontal und quer zur Fahrtrichtung angeordnet sind,

c) daß zur Begrenzung der Querbewegungen (w) zwischen dem Drehzapfen (6) und dem umgpbenden Drehgestellrahmen (18) Gummipuffer vorgesehen sind,

d) daß die Vertikalkräfte mittels Luftfederbälgen (15) übertragen werden, weiche in Quermittelebene zwischen dem Untergestell (5) und dem & Drehgestellrahmen (18) angeordnet sind, und daß zwischen Drehzapfen (6) und Drehgestellrahmen (18) in Fahrtrichtung wirksame Anschläge (11) angebracht sind.

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2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da;" die Anlenkung des Drehzapfens (6) an den Drehgestellrahmen (18) durch zwei Lenker (1) erfolgt, welche in Längsmittelebene entgegengerichtet in Fahrtrichtung weisend angeordnet sind, und daß die Lenker (1) an beiden Enden über verschleißfrei ausgebildete Gummigelenke (3) an den Drehzapfen (6) und über eine Konsole (7) an den Drehgestellrahmen (18) angelenkt sind.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung des Drehzapfens (6) an den Drehgestellrahmen (18) durch zwei Lenker (1) erfolgt, welche in Längsmittelebe/te entgegengerichtet in Fahrtrichtung angeordnet sind, und daß die Lenker (1) über hohlkugelförmig «5 gestaltete und verschleißfreie Gummigelenke (3) an den Drehzapfen (6) bzw. den Drehgestellrahmen (18) angelenkt sind, und daß diese Gelenke so beschaffen sind, daß sowohl die beiden Enden jedes Lenkers wie ihre Gegenstücke am Drehzapfen und am Drehgestellrahmen als kugel- bzw. hohlkugelförmige Schalen (14) ausgebildet sind, zwischen denen sich nach Art der an sich bekannten Silentblocks Gummielemente befinden.

4. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlenkung des Drehzapfens (6) an den Drehgestellrahmen (18) nur ein Lenker (1) vorgesehen ist, und daß dessen Gummigelenke (3) als verschleißfreie zylindrische Gummibüchsen ausgebildet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein wiegebalkenloses Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit Luftfederung, bei dem ein Untergestell direkt über einen Drehzapfen und verschleißfreie Lenker ohne Zwischenschaltung eines Querhauptes mit einem Drehgestellrahmen verbunden ist

Es ist ein Drehgestell bekannt bei dem das Untergestell direkt über den Drehzapfen unter Zwischenschaltung von zwei Lenkern an das Drehgestell angeienkt ist Beide Lenker weisen verschleißfreie Gelenke auf, wobei der eine Lenker horizontal liegend in Fahrtrichtung angeordnet ist während der andere Lenker ebenfalls horizontal liegend, aüer quer zur Fahrtrichtung weisend, ausgebildet ist Der erste Lenker übernimmt die Übertragung der Zug- und Stoßkräfte, während der zweite Lenker die Querkräfte zu übertragen hat Der Bereich der Ebene, in der die Lenker am Drehzapfen angreifen, liegt unmittelbar unter dem Untergestell und erheblich über der Höhe der Radachsen. Die Abfederung wird durch Blattfedern besorgt welche den Wiegebalken gegen den Drehgestellrahmen abfedern (DE-PS 8 62 617).

Eine solche Drehgestellanordnung ist nicht nurwegen der Art der Sekundärfederung für schnellauffähige Schienenfahrzeuge unbrauchbar, sondern ist auch nachteilig in der Art und Weise der Anlenkung des Drehgestelles an das Untergestell. Dieser Nachteil ist darin zu sehen, daß die Lenker weit oberhalb der Ebene der Radachsen angeordnet sind. Dies führt insbesondere bei Triebdrehgestellen zu einer sehr unerwünschten Verlagerung der Radlasten bei Beschleunigung und Verzögerung, so daß es zum Schleudern oder Blockieren einzelner Radsätze kommt Zum anderen führen Nickbewegungen des Drehgestelles zwangsläufig zur Übertragung über den Drehzapfen auf den Wagenkasten und machen sich in Form von Biegeschwingungen und Zuckschwingungen des Wagenkastens nachteilig bemerkbar. Ein weiterer Nachteil dieser Anlenkung ist in der ungünstigen Beanspruchung unter extremen Betriebsbedingungen zu sehen, wie sie vorkommen, wenn Wagen beim Rangieren stärker aufeinanderprallen. Dann werden hohe Massenkräfte allein über die Lenker übertragen, und diese werden weit über normale Betriebsverhähnisse hinaus kurzfristig beansprucht Entsprechend müssen die Lenker überdimensioniert werden und verteuern sich dadurch.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehgestellanordnung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die insbesondere in ihrer Anlenkung an das Untergestell und hinsichtlich einer mit dieser zusammenwirkenden Sekundärfederung die genannten Nachteile vermeidet und den Anforderungen an Schnellauffähigke-t gerecht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Patentanspruch 1 vereinigten Merkmale gelöst.

Eine Anordnung dieser Art hat den Vorteil, daß infolge der tiefen Anlenkung im Bereich des ideellen Nickpunktes etwa in Höhe der Radachsen die Nickbewegungen des Drehgestellrahmens nicht wie bei Anwendung langer Hebelarme bei Anlenkungen weit außerhalb der Radachsenebene auf den Wagenkasten als Biegeschwingungen und als Zuckschwingungen übertragen werden. Ein weiterer Vorteil der tiefen Anlenkung zeichnet sich insbesondere bei Triebdrehgestellen dadurch aus, daß es beim Beschleunigen und Abbremsen nicht zu einer unerwünscht überhöhten Entlastung von Radsätzen mit dem Erscheinungsbild des Schleuderns oder Blockierens kommt. Die tiefe Anlenkung ist nur durch den Fortfall des überflüssig gewordenen Querhauptes möglich. Um die Lenker durch kleinstmögliche Dimensionierung raum- und

kostensparend bauen zu können, sind zwischen Drehzapfen und Drehgestellrahmen Anschläge vorgesehen, die bewirken, daß der Lenker nur für die im Regelbetrieb zu übertragenden Kräfte ausgelegt zu werden braucht. Diese bestehen aus den üblichen Zug- und Bremskräften. Wird diese Kraft durch heftiges Auffahren des Wagens im Rangierbetrieb kurzfristig überschritten, dann treten die genannten Anschläge in Kraft, d.h. Kräite, die über das normale Maß hinausgehen, werden nicht durch den Lenker geleitet, sondern werden von den Anschlägen aufgenommen. Im Zusammenwirken mit dem Längslenker ist eine Luftfeder als Sekundärfederung vorgesehen, welche die Rückstellkräfte in Querrichtung mit übernimmt und somit eigene Querlenker erübrigt Die Luftfeder vermag überdies die Regelung des Wagenkastenniveaus zu übernehmen. Wird das zulässige Querspiel überschritten, so schlägt der Drehzapfen gegen Gummipuffer, welche seitlich am umgebenden Drehgestellrahmen befestigt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen 2 bis 4 entnommen werden. Die Unteransprüche sind echte Unteransprüche, für sie wird nur Schutz in Zusammenhang mit Anspruch 1 begehrt.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt

F i g. 1 Draufsicht auf die Drehzapfenanlenkung mit zwei Lenkern nach Anspruch 2,

F i g. 2 Schnitt H-II durch die Längsmittelebeiie des Drehgestelles mit Lagerung der Lenker im Drehzapfen,

F i g. 3 Draufsicht auf die Drehzapfenanlenkung mit zwei Lenkern, sowie mit halbkugelförmigen Gelenken nach Anspruch 3,

F i g. 4 Schnitt IV-IV durch die Längsmittelebene des Drehgestells mit Lagerung der Lenker in halbkugelförmigen Elementen,

F i g. 5 Draufsicht auf die Drehzapfenanlenkung mit nur einem Lenker nach Anspruch 4,

F i g. 6 Schnitt VI-VI durch die Längsmittelebene des Drehgestelles,

Fig.7 Querschnitt durch die Mittelquerebene des Drehgestellrahmens mit Drehzapfenanlenkung und Luftfederung.

F i g. 1 stellt eine Ausführungsform der Drehgestellanlenkung mit 7wei Lenkern 1 dar. Im Bereich der Höhe der Achslager 2, deren Niveau ist durch die strichpunktierte Linie χ -χ in Fig. 2 gekennzeichnet, werden die Lenker 1 mittels verschleißfreier Gummigelenke 3 waagerecht in der Längsnittelebene liegend an einer Seite mittels Bolzen 4 an den mit dem Untergestell 5 verbundenen Drehzapfen 6 und am anderen Ende über Konsole 7 an die als Hohlkastenprofil ausgebildeten Querträger 8 des Drehgestellrahmens 18 angelenkt. Zur Begrenzung der zulässigen Querbewegung sind Anschläge 9 vorgesehen, welche aus Gummipuffern bestehen und mit dem Drehgestellrahmen fest verbundun sind. Vor Überschreitung einer zulässigen Querbewegung w stoßen die plan ausgeführten Gegenflächen 10 des Drehzapfens 6 gegen diese Puffer und die Querbewegung w wird elastisch begrenzt. Bei Kurvenfahrt dreht das Drehgestell unter Schrägstellung der Lenker 1 und leichter Verformung der Gummigelenke 3 aus. Die Stellung des rechtens Lenkers bei Kurvenfahrt ist in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie y-ydargestellt, während die gestrichelte Linie z-zdes gegenüberliegenden Lenkers dessen Stellung bei Seitenstoß zeigt

Für den Fa'l, daß z. B. bei einem Aufprall die von den Lenkern 1 auf den Drehzapfen 6 zu übertragenden Kräfte ein zulässiges Maß übersteigen, werden Anschläge ti wirksam, wie dies aus Fig.2 ersichtlich ist Die Kraftübertragung erfolgt direkt vom Querträger 8 des Drehgestellrahmens 18 über die Anschläge 11 auf den Drehzapfen 6, welcher die Kraft auf das Untergestell 5 weiterleitet Die Lenker nehmen nur noch die Kraft auf, welche aus der Federsteifigkeit der Gummigelenke 3 bei voller Ausschöpfung des Längsspieles χ zwischen Anschlag 11 und Drehzapfen 6 resultiert Diese Tatsache ermöglicht eine Verkleinerung der Lenkerdimensionen gegenüber konventionellen Konstruktionen, da sich das Höchstmaß der zu übertragenden Kräfte auf genau definierbare konstruktive Maßnahmen reduzieren läßt Um die Stöße des Drehzapfens 6 gegen die Anschläge 11 etwas zu dämpfen, ist noch eine Schicht 12 hoher Steifigkeit vorgesehen.

Eine Ausführung der Lenker 1 '^ch Anspruch 3 zeigen die F i g. 3 und 4. F i g. 3 zeigt die / nienkung in der Draufsicht. Man erkennt die einander entgegengerichteten Lenker 1 und den Drehzapfen 6, welcher Anschläge 13 aufweist, die gegen die Anschläge 9 arbeiten, die wiederum aus Gummipuffern bestehen, welche mit dem Drehgestellrahmen 18 fest verbunden sind.

Die besondere Ausbildung der verschleißfreien Gelenke 3 ist in Schnitt IV-IV Fig.4 dargestellt Die Gelenke bestehen aus halbkugelförmigen Gummielementen, welche auf ebenso geformte halbkugelförmige Schalen 14 aufvulkanisiert sind. Um die Lenkerkräfte zu begrenzen, sind wiederum in Fahrtrichtung wirksame Anschläge 11 vorgesehen, gegen die der Drehzapfen 6 nach Überschreiten des Längsspieles χ anschlägt. Zur Dämpfung des Anschlages ist ebenfalls eine Schicht 12 hoher Steifigkeit vorgesehen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anlenkung geht aus den Fig.5 und 6 hervor. Diese Form der Drehgestellanlenkung bedient sich nur eines Lenkers 1. F i g. I zeigt die Draufsicht auf die Anlenkung mit nur einem Lenker 1 in Längsmittelebene mit seitlichen Anschlägen 9, welcher aus Gummipuffern gebildet werden.

F i g. 6 stellt den Längsschnitt VI-VI dar. in dem der in verschleißfreien, zylindrischen Gummigelenken 3 gelagerte Lenker 1, sowie die das Längsspiel χ begrenzenden Anschläge 11 mit Schicht 12 zur Dämpfung des Anschlages zu sehen ist.

F i g. 7 gibt einen Schnitt durch das Drehgestell in der Quermittelebene wieder, in der die mit der Drehgestellanlenkung kombinierte seitliche Abfederung mittels Luftfed·. rtsng (Federbalg 15) dargestellt ist. Die Drehzapfenanlenkung kann nach einem der Ansprüche 1 bis 4 erfolgen. «';lan erkennt, daß das Niveau der Anlenkung in der Umgebung der Achshöhe ist. was dazu führt, daß Nickbewogungen des Drehgestelles nicht als Biege- oder Zuckschwingungen an den Wagenkasten 16 weitergeleitet werden, da die Anlenkung mit der gedachten Achse der Nickbewegung zusammenfällt, Die Luftfederung läßt eine Niveauregelung des Wagenkastens zu und trägt zugleich zur seitlichen Führung bei. Um eine unzulässige Querauslegung zu vermeiden, sind Anschläge 9 angebracht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Wiegebalkenloses Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit Luftfederung, bei dem ein Untergestell direkt über einen Drehzapfen und verschleiß- freie Lenker ohne Zwischenschaltung eines Querhauptes mit einem Drehgestellrahmen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,