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Schienenfahrzeug mit Sekundärfederung
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Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrenzeug mit einer zwischen einem
Fahrzeugaufbau und einem Drehgestellrahmen angeordneten Sekundärfederung, die im
Bereich jeder Fahrzeug längsseite mindestens eine Feder - beispielsweise eine Luftfeder,
eine Feder mit Rollring oder eine Schraubenfeder -aufweist, wobei diese Feder einerseits
am Fahrzeugaufbau abgestützt und andererseits mittelbar mit dem Drehgestellrahmen
verbunden ist.
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Ein Schienenfahrzeug mit den vorgenannten Merkmalen ist durch die
DF-OS 20 60 960 bekannt Iliernach enthält die Sekundärfederung einen Luftiederbalg,
dessen äußerer Einspannwulst fest mit dein Fahrzeugaufbau verbunden ist0 Der innere
Einspannwulst wird von einer Felge aufgenommen, die unter Einschaltung eines Kugellenkkranzes
oder eines Gleitlagers drehbar gegen den Drehgestellrahmen abgestützt ist. Beim
Aus schwenken des Drehgestell es werden dadurch diese Anordnung Verdrehuligen des
Luftfederbalges gemindert Den beim Aus schwenken weiter auftretenden seitlichen
Verschiebungen muß der Luftfederbalg jedoch folgen, so daß seine Einspannwülste
exzentrisch zueinander liege, Insbesondere bei größeren Ausschwenkwinkeln werden
dadurch der Luftfederbalg höher beansprucht und Rückstellkräfte erzeugt, die für
das Laufvcrhalten des Fahrzeuges und fiir den Verschleiß an Rad und Schiene ungünstig
sein können Zum Stand der Technik gehört weiter eine Sekundärfederung für Schicnenfahrzeuge,
bei der eine aus einem glockenförmigen Gehäuse, einem elastischen Rollring und einem
kegeligen Dorn bestehende Feder auf jeder Fahrzeugseite zwischen einem Drehgestellrahmen
und einem Wiegenträger angeordnet
ist, wobei der Wiegenträger einen
andererseits am Fahrzeugkasten gehaltenen Rollkranz trägt (DE-PS 25 25 450).
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Durch den zusätzlichen Wiegenträger mit dem Rollkranz ist diese Fedenrng
auch für größere, vornehmlich bei Straßenbahnen vorkommende Drchgestellanss chläge
geeignet, allerdings verhältnismäßig aufwendig und mit einer entsprechend größeren
Bauhöhe verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der
gattungsgemäßen Art hinsichtlich seiner Sekundärfederung derart auszubilden, daß
bei möglichst einfachem Aufbau bessere Laufeigenschaften für das Fahrzeug und geringerer
Verschleiß an Rad und Schiene erzielt werden, wobei die der Sekundärfederung zugehörige
jeweilige Feder auch bei größeren Drehgestellausschlägen weitestgehend in ihrer
vertikalen Wirkebene angeordnet bleiben soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder über
eine aus Hebeln gebildete Geradführung am Drehgestellrahmen angelenkt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Geradführung nach Art eines Robertschen Dreieckslenkers ausgebildet ist.
Derartige Lenker sind an sich bekannt und in "Luegers Lexikon der Technik" beschrieben;
siehe hierzu Taschenbuchausgabe des Rowohlt-Verlages aus Oktober 1971, Band 1 Seite
158.
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In besonders platzsparender Weise weist nach einem nächsten Merkmal
der Erfindung der Robertsche Dreieckslenker einen dreiarmigen hebel auf, von dem
ein oberer Arm über ein räumlich bewegliches Lager - z.B. Gelenkkopf oder Kugelpfanne
- einen das drehgestellseitige Ende der Feder aufnehmenden Federtopf trägt, wobei
die zwei anderen Arme des
dreiarmigen Hebels jeweils mit einem am
Drehgestelirallmen gelagerten Hebel gelenkig verbunden sind.
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Für einen leichten Zusammenbau oder ein leichtes Zerlegen der Sekundärfederung
sieht eine weitere Ausfiihrullgsform nach der Erfindung vor, daß das räumlich bewegliche,
den Gelenkkopf oder die Kugelpfanne enthaltende Lager einen lösbar am Federtopf
befestigten, den Gelenkkopf bzw die Kugelpfanne abstützenden Ergänzungskörper aufweist.
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Gemäß einer nächsten Ausgestaltung nach der Erfindung ist der Federtopf
mit einer Zusatzfeder versehen, die bei Auftreten übergroßer Betriebskräfte gegen
den Fahrzeugaufbau anliegt.
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Um in einfacher Weise den Federweg der Seliulldarfederullg in senkrechter
Richtung zu begrenzen, liegt es ferner im Wesen der Erfindung, daß der Federtopf
gegen ai Fahrzeugaufbau angeordnete Anschläge abstützbar ist.
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Die mit dem Gegenstand nach der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß die Relativbewegungen zwischen dem Drehgestell und dem Fahrzeugaufbau,
auch bei größeren Drehgestellausschlägen, über die Geradführung auf genommen werden;
dadurch bleiben die in Geradeausfahrt vorliegende normale Arbeitsstellung zum Ein-
und Ausfedern sowie die vertikale Wirkebene der Feder auch bei Kurvenfahrt praktisch
unverändert erhalten Neben einer Schonung der Feder resultieren daraus gute Laufeigenschaften
für das Fahrzeug und geringerer Verschleiß an Rad und Schiene, Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben0
Es zeigen
Fig0 1 eine Sekundärfederung eines Schienenfahrzeuges
bei Geradeausfahrt im Längsschnitt, wobei die Lage bei Kurvenfahrt strichpunktiert
gezeichnet ist, Fig. 2 die vereinfachte Draufsicht zu Fig0 1, Fig. 3 jeweils andere
Ausbildungen der Sekundärfederung, Fig. 4 darstellungsmäßig entsprechend Fig0 1,
Fig. 5 eine bei den Federungen gemäß Fig0 i, 3 oder 4 alternativ anwendbare Gcstaltung,
im vergrößerten Maßstab und ebenfalls im Längsschnitt.
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Bei der Sekundärfederung gemäß Fig0 1 und 2 dient als Feder i ein
Luftfederbalg, dessen äußerer Wulst fest an einem Fahrzeugaufbau 5 eingespannt ist.
Der innere Wulst des Luftfederbalges liegt dicht gegen einen vertikal am Fahrzeugaufbau
5 geführten Federtopf ia an. Der Federtopf ia ist über eine nach Art eines Robertschen
Dreieckslenkers ausgebildete Geradführung an einem Dreligestellrahmen 4 angelenkt,
Dazu greift ein an dem oberen Arm 2a eines dreiarmigen Hebels 2 befindlicher Gelenkkopf
2b im Sinne eines räumlich beweglichen Lagers (Drehpunkt C) in den Federtopf ia
ein, wobei ein mit dem Federtopf la lösbar verbundener Ergänzungskörper ib den Gelenkkopf
2b nach unten hin abstützt. Eine Dichtungsmanschette 6 verhindert das Eindringen
von Staub und Feuchtigkeit in dieses Lager, Die zwei anderen Arme 2d des dreiarmigen
Hebels 2 nehmen jeweils ein Ende von Hebeln 3 auf (Drehachse A bzw, B), die andererseits
am Drehgestellrahmen gelagert sind (Drehachse Oi bzw. 02)0 Für den aus dem dreiarmigen
Hebel 2 und den beiden Hebeln 3 bestehenden Robertschen Dreieckslenker gelten folgende,
in Fig. 1 gezeichnete Abmessungsverhältnisse:
Abstand zwischen Oi
und 02 = 1; Abstand zwischen A und B = 0,338; Abstand zwischen Oi und A bzw zwischen
2 und B = 0,33; Abstand zwischen A und C bzw. B und C = 1,04.
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Bei einem Drehgestellausschlag nehmen nur der dreiarmige Hebel 9 und
die beiden Hebel 3 die in den Fig 1 und 2 strichpunktiert gezeichnete Lage ein;
insbesondere der Drehpunkt C bleibt in allen Ebenen unverändert, In dem Ausführungsbeispiel
nach Fig0 3 besteht die Feder 1 aus einem am Fahrzeugaufbau 5 abgestützten glöckenförmigen
Gehäuse, einem darin einliegenden elastischen Rollring und einem in diesen Ring
eintauchenden kegeligen Dorn, der als Federtopf ia zur Aufnahme des Gelenkkopfes
2b ausgebildet ist. Im übrigen liegt der Federung gemäß Fig. 3 der anhand von Fig.
1 erläuterte Aufbau zugrunde.
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Auch hinsichtlich Fig. 4 wird auf den Aufbau gemäß Fig. 1 verwiesen,
wobei an Stelle des Luftfederbalges als Fe(1er 1 eine doppelte Schraubenfeder vorgesehen
ist Der aus Fig. 1, 3 und 4 ersichtliche Gelenkkopf 2b für das räumlich bewegliche
Lager kann gemäß Fig. 5 durch eine Kugelpfanne 2c ersetzt werden, deren oberhalb
des Lagers liegende ideelle Kugelmitte den Drehpunkt C bildet, Die Kllgelpfanne
ermöglicht dadurch eine besonders gedrungene Bauweise.
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In allen Ausführungsbeispielen sorgen Anschläge 5a für eine Begrenzung
der Federwege in senkrechter Richtung. Eine gemäß Fig. 1 und Fig. 4 mit dem Federtopf
la verbundene Zusatzfeder ic verhindert bei einem übergroßen Einfedern ein zu hartes
Wirksamwerden der Anschläge 5a und kann außerdem als Notfeder bei einem Defekt der
l,uft - bzw, der Schraubenfeder dienen
Horizontale Kräfte zwischen
Drehgestellrahmen 4 und Fahrzeugaufbau 5, insbesondere beim Anfahren oder Bremsen,
werden beispielsweise über einen außerhalb der Sekundärfederung angeordneten Drehzapfen
aufgenommen