DE2900169C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für den Wagenkörper eines Drehgestell-Eisenbahnwagens der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 genannten, aus der US-PS 34 91 702 bekannten Art.

Bei der bekannten Aufhängung ist in Reihe mit der pneuma­ tischen Feder eine mechanische Federanordnung aus einer äußeren Schraubenfeder und einer in dieser angebrachten inneren Schraubenfeder vorgesehen. Die verschiedenen Fe­ dern werden verwendet, um die Beanspruchung der einzel­ nen Federn relativ niedrig zu halten.

Große mechanische Federn wie die äußere Schraubenfeder der bekannten Aufhängung, die in etwa den gleichen Durch­ messer wie die pneumatische Feder hat, haben eine Reihe von Nachteilen. Federn mit großem Durchmesser neigen da­ zu, auf die Wiege hohe Spannungsbeanspruchungen auszuüben. Sie erfordern viel Raum in Bereichen, in denen noch an­ dere Elemente untergebracht werden müssen. Insbesondere haben jedoch mechanische Federn mit einem großen Durch­ messer einen relativ hohen seitlichen Federkennwert, so daß seitliche Stöße im wesentlichen unvermindert auf den Wagenkörper übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung für den Wagenkörper eines Drehgestell-Eisenbahnwagens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der das mechanische Federsystem eine verbesserte seitliche Feder­ charakteristik hat und bei der der Raumbedarf auf ein Minimum reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dabei sind Stoßdämpfer zum Abfangen seitlicher Stöße an sich aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.

Die erfindungsgemäße paarweise Anordnung mechanischer Federn nebeneinander in Längsrichtung des Drehgestells bzw. Wagenkörpers ermöglicht es, daß Federn mit relativ geringen Durchmessern und daher relativ geringen seitli­ chen Federkennwerten verwendet werden können, so daß seit­ liche Stöße gut aufgenommen werden. Niedrige seitliche Federkennwerte wiederum erlauben es, entsprechende Stoß­ dämpfer zu verwenden, die leichter und kleiner sind, was weiter Raum für andere Bauelemente im Bereich des Dreh­ gestells schafft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der er­ findungsgemäßen Aufhängung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche 2 bis 4.

Dabei hat die Anordnung der Stoßdämpfer nach Anspruch 2 den besonderen Vorteil, daß auch bei Ausfall eines Stoß­ dämpfers die richtige Ausrichtung der Wiege und die Funk­ tion der Stoßdämpfung erhalten bleibt. Beim allgemeinen Stand der Technik sind dagegen die Stoßdämpfer in einem Abstand von der Längsachse der Wiege angeordnet, so daß bei einem Ausfall eines der Stoßdämpfer der andere eine Seitenkraft ausübt, die das Gleichgewicht stört und die Dämpfung unwirksam macht.

Die Ausgestaltung der Aufhängung nach Anspruch 3 ermög­ licht es, daß trotz der niedrigen seitlichen Federkenn­ werte der mechanischen Federn, die zu entsprechenden seit­ lichen Auslenkungen der Federn führt, die pneumatische Feder nicht gekippt wird, sondern immer nur vertikal be­ ansprucht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Eisenbahnwagens mit An­ triebsmechanismen und Drehgestellen,

Fig. 2 schematisch ein Antriebssystem für den Eisenbahn­ wagen von Fig. 1,

Fig. 3 in einer Seitenansicht die den Wagenkörper von Fig. 1 tragenden Drehgestelle mit einer Anord­ nung aus mechanischen Federn, pneumatischer Fe­ der und Stoßdämpfer,

Fig. 4 den Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3 und Fig. 5 die Draufsicht auf das Drehgestell mit den Stoß­ dämpfern und den mechanischen Federn.

Der in Fig. 1 gezeigte Eisenbahnwagen 10 hat einen Wagen­ körper 12, der auf einem Paar von Drehgestellen 14 und 16 sitzt. Ein Paar von Antriebseinrichtungen 18 und 20 ist mit den Antriebsmechanismen an den Drehgestellen 14 bzw. 16 verbunden. Die Antriebseinrichtungen 18 und 20 können Hauptantriebe wie Dieselmotoren 22 und 24 aufwei­ sen. Die Abtriebe aus den Dieselmotoren 22 und 24 werden Drehmomentenwandlern 26 und 28 zugeführt, die mit Trans­ missionsgetrieben 30 und 32 verbunden sind.

Die Antriebseinrichtungen 18 und 20 sind mit den Drehge­ stellen 14 und 16 über Abtriebswellen 34 und 36 verbun­ den, um Achsen 38 und 40 bzw. 42 und 44 anzutreiben. Zwi­ schen den Wagenkörper und die Wiege sind in bekannter Weise Zugstangen und Träger eingesetzt.

Während des Betriebs bewegt sich der Wagenkörper bezüg­ lich der Drehgestelle vertikal und seitlich. Es werden verschiedene Federn und Stoßdämpfer verwendet, um diese Bewegungen innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten, um dadurch dem allgemeinen Komfort der Fahrgäste Rechnung zu tragen.

Der in Fig. 2 gezeigte Hauptantrieb bzw. Dieselmotor 24 ist über den Drehmomentenwandler 28, das Transmissionsge­ triebe 32 und die Abtriebswelle 36 mit einem Getriebe 46 zur Geschwindigkeitssteuerung verbunden. Das Getriebe 46 hat Zahnräder 43 und 45 und Kegelzahnräder 47 für den Antrieb der Achse 42. Zwischen dem Zahnrad 45 und Kegel­ zahnrädern 49 ist eine Treibwelle 48 zum Antrieb der Achse 44 eingesetzt.

Wie aus den Fig. 3, 4 und 5 zu ersehen ist, hat das Dreh­ gestell 16 ein Paar von Seitenrahmen 50 und 52 mit einem davon ausgehenden spinnenartigen Aufbau, der Arme 54, 56, 58 und 60 aufweist.

Die Getriebe 62 und 64 sitzen für den Antrieb der Achse 42 bzw. 44 an den Achsen 42 und 44 auf.

Zwischen die Getriebe 62 und 64 ist ein Paar von Drehmo­ mentarmen 66 und 68 eingesetzt, um die Reaktionskräfte aufzunehmen, die sich im Betrieb ergeben.

Die Achsen 42 und 44 sitzen in geeigneter Weise in Lagern 70, 72, 74 und 76, die an den Enden der Seitenrahmen 50 und 52 angeordnet sind.

An der Achse 42 sind Räder 78 und 80, an der Achse 44 Räder 82 und 84 angebracht. Bremseinheiten, beispielswei­ se die Bremseinheit 86, sind für den Eingriff mit den Rädern 78, 80, 82 und 84 vorgesehen.

In Querrichtung wird an den Seitenrahmen 50 und 52 eine Wiege 88 gehalten. Zwischen der Wiege 88 und Verschleiß­ platten an den Seitenrahmen 50 bzw. 52 sind Gleitlager 90 bzw. 92 angeordnet. Die Gleitlager 90 und 92 ermögli­ chen ein Verdrehen oder Verschieben der Wiege 88 bezüg­ lich der Drehgestellseitenrahmen 50 und 52 um relativ kleine Winkel.

Zwischen den Wagenkörper 12 und die Wiege 88 sind in Quer­ richtung verlaufende oder seitliche Stoßdämpfer 96 und 98 eingesetzt. Außerdem sitzen zwischen dem Wagenkörper 12 und der Wiege 88 vertikale Stoßdämpfer 100 und 102. Die Bodenkonstruktion 94 des Wagenkörpers wird an der Wiege 88 mittels eines Paares von Federanordnungen 104 und 106 gehalten. Die Federanordnung 104 weist eine Druck­ luftfeder 108 und ein Paar mechanischer Federn 110 und 112 auf, die in einer Reihenanordnung vorgesehen sind. Die Federanordnung 106 weist eine Druckluftfeder 114 und ein Paar mechanischer Federn 116 und 118 auf, die eben­ falls in Reihe angeordnet sind.

Die im Gleichgewicht befindlichen seitlichen Stoßdämpfer, die in Verbindung mit den doppelten mechanischen Federn verwendet werden, sind so ausgelegt, daß sie wegen der relativ niedrigen seitlichen Federwerte der mechanischen Federn gegen Stöße geringe Widerstände haben. Die Posi­ tion der Stoßdämpfer in der Mitte längs der Längsachse der Wiege ist ein wesentlicher Vorteil, insbesondere beim Ausfall eines der Stoßdämpfer. Ein einziger mittig ange­ ordneter Stoßdämpfer ergibt noch die richtige Ausrichtung zum Absorbieren seitlicher Stöße.

Die Verwendung eines Paares von mechanischen Doppelfedern 110, 112 und 116 in Längsrichtung längs der Achsen paral­ lel zu den Achsen der Seitenrahmen 50 und 52 anstelle einzelner großer mechanischer Federn ergibt eine Reihe von Vorteilen. Ein wesentlicher Vorteil besteht in dem niedrigeren Federkennwert, der zum Fahrkomfort der Fahr­ gäste in dem Wagen beiträgt.

Die mechanische Doppelfederanordnung ermöglicht leichtere seitliche Biegungen, die bei Federn mit großem Durchmes­ ser nicht gegeben sind. Gleichzeitig werden die Spannun­ gen zwischen der Wiege und den mechanischen Federn gleich­ mäßig verteilt. Außerdem ist ein Paar von kleineren me­ chanischen Federn leichter als eine einzige große Feder für die gleiche Funktion.

An der Wiege ist ein Paar von Schwenkverbindungen vorge­ sehen, die um Schwenkstangen 101 bzw. 103 (Fig. 4) schwenk­ bar sind. Träger 97 und 99 sind mit Platten 105 und 107 verbunden, die jeweils zwischen die Paare von mechanischen Federn und die Druckluftfeder eingesetzt sind. Die Träger sind relativ steif, so daß die Richtung der Durchbiegung der Druckluftfedern genau in Vertikalrichtung gehalten werden kann, während die mechanischen Federn seitlich gebogen werden. Die Verwendung von relativ steifen bzw. breiten Trägern ist besonders wichtig, wenn relativ wei­ che Federkennwerte bei den mechanischen Federn vorlie­ gen.

Der Boden der Wiege 88 hat einen Mittelzapfen 122, der in einer kreisförmigen Öffnung 124 aufgenommen ist, die an den Enden der Arme 54, 56, 58 und 60 vorgesehen ist. Der Mittelzapfen 122 wird mittels einer Platte 126 an Ort und Stelle gehalten.

An der Wiege 88 sitzt ein Paar von seitlichen Puffern 128 und 130, um eine seitliche Bewegung des Wagenkörpers zu erlauben. An dem Wagenkörper sitzen Anschlagelemente 132 und 134 zur Begrenzung der seitlichen Bewegungen des Wa­ gens.

Claims (4)

1. Aufhängung für den Wagenkörper eines Drehgestell-Ei­ senbahnwagens, wobei jedes Drehgestell (14 bzw. 16) mit einem Paar in Längsrichtung angeordneten paralle­ len Seitenrahmen (50 und 52) und mit einer Wiege (88), die in Querrichtung angeordnet ist und von den Sei­ tenrahmen getragen wird, und mit einer Federanordnung zwischen jedem der Enden der Wiege und dem Wagenkör­ per (12), die vertikale mechanische Federn (110 bzw. 112 und 116 bzw. 118) und in Reihe damit eine pneuma­ tische Feder (108 bzw. 114) aufweist, ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Federn als Paar (110 und 112 bzw. 116 und 118) in Längsrichtung bezüglich der Seitenrahmen des Drehgestells angeordnet sind, wobei die pneumati­ sche Feder (108 bzw. 114) in Reihe zu jedem Paar von mechanischen Federn angeordnet ist, und daß horizon­ tal zwischen dem Wagenkörper (12) und der Wiege (88) parallel zur Längsachse der Wiege (88) Stoßdämpfer (96 und 98) in an sich bekannter Weise angeordnet sind.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stoßdämpfer (96 und 98) paarweise mittig über der Längsachse der Wiege (88) gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein relativ breiter Träger (97 bzw. 99) mit einem Ende in Schwenkverbindung mit der Wiege (88) steht und an seinem anderen Ende mit einer Platte (105 bzw. 107) verbunden ist, die zwischen dem in Reihe geschalteten Paar mechanischer Federn (110 und 112 bzw. 116 und 118) und der pneumatischen Feder (108 bzw. 114) angeordnet ist.

4. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paar mechanischer Federn (110 und 112 bzw. 116 und 118) innerhalb des Durch­ messers der pneumatischen Feder (108 bzw. 110) ange­ ordnet ist.