DE3038634C2

DE3038634C2 - Seitliche Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem wiegenlosen Drehgestell

Info

Publication number: DE3038634C2
Application number: DE3038634A
Authority: DE
Inventors: Willy van Pratteln Eeuwijk
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 1979-11-02
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1985-07-18
Also published as: PT71982A; DE3038634A1; BE885784A; PT71982B; ES8201081A1; IT8025680A0; CH644317A5; ES496406A0; IT1134119B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine seitliche Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem wiegenlosen Drehgestell nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen Abstützungen wird die Quersteifigkeit der Schraubenfedern für Quer- und Ausdrehbewegungen der gegeneinander abzustützenden Fahrzeugteile ausgenutzt Da bei Reisezug- und Triebwagen mit großen Drehzapfenabständen die Forderung besteht, Minimalkurven von 80 m zu durchfahren, entstehen zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen Ausdrehwege in der Größenordnung von annähernd 100 mm in beiden Fahrtrichtungen. Die daraus resultierenden Ausdrehkräfte verursachen große Materialbcanspruchungen und wirken sich ungünstig auf die Stabilität des Abstützungssystems aus. Da die Quersteifigkeit direkt von der Auslegung der Schraubenfeder abängig und insbesondere bei leichten Schienenfahrzeugen im Verhältnis zur Vertikalbelastung zu groß ist, ist es kaum möglich, die bsi der Verwirklichung obiger Forderung entstehenden Nachteile ohne zusätzliche Vorkehrungen zu vermeiden.
Zur Behebung dieser Nachteile hat man bereits vorgeschlagen, die Schraubenfedern als Pendelstützen auszubilden. Dabei bedarf es jedoch metallischer Gelenke oder Lagerungen in Form von beispielsweise Kugelschalen oder Schneiden. Diese Teile unterliegen jedoch besonders im Bahnbereich einer großen Abnutzung und

ίο können nur ungenügend überwacht und unterhalten werden, weil sie in den meisten Fällen schlecht oder überhaupt nicht zugänglich sind.

Bei einer Abstützung nach der CH-PS 5 96 021 werden diese Nachteile teilweise vermieden, in dem anstelle der metallischen Gelenke elastische Federteller verwendet werden. Diese oberhalb und unterhalb der Schraubenfedern angebrachten elastischen Federteller bestehen aus einem zwischen zwei metallischen Scheiben angeordneten und mit diesen verbundenen, ringförmigen, elastischen Element aus Gummi oder einem anderen elastischen Material. Derartig geformte Elemente sind insbesondere für eine Schub- und Druckbeanspruchungen geeignet, jedoch weniger für die bei einem Gelenk auftretenden, durch Schiefstellung der Federachse entstehenden Beaa^ruchungen. Das relativ flach dimensionierte und daher ziemlich harte elastische Element kann somit die Funktion eines Gelenkes nur unvollständig erfüllen, so daß die aus obiger Forderung resultierenden Nachteile nicht restlos vermieden werden können. Die wegen der Gelenkfunktion der Federteller notwendige Führung der Schraubenfedern kann mit den Federtellern vorliegender Abstützung ebenfalls nur ungenügend verwirklicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber der vorstehend beschriebenen noch verbesserte Abstützung des Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges auf einem wiegenlosen Drehgestell nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaiien und die elastischen Federteller so zu gestalten, daß sie die (wegen aufgrund von Relativbewegungen Wagenkasten-Drehgestell entstehender Schiefstellung der Federachse erforderliche) Funktion eines Gelenkes besser erfüllen können.
Die Lösung dieser Aufgabe wird mit den Merkmalen im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands sind den Unteransprüch;n zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß bti der Schiefstellung der Federachse die Quersteifigkeit der Schraubenfedern nicht mehr so stark ins Gewicht fällt, so daß kleinere Kräfte und entsprechend kleinere Materialbeanspruchungen auftreten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch die Aussparungen und Ausnehmungen im elastisehen Element die Steifigkeit in Quer- oder Längsrichtung variiert werden kann. Durch diese Maßnahme wird beim Ausdrehen des Drehgesteiis gegen den Wagenkasten ein geringeres Rückstellmoment erzielt und die Quersteifigkeit des Absattsystems in schwingungstechnischer Hinsicht derart beeinfluß, daß ein einwandfreier Wagenlauf gewährleistet ist. Weiterhin ist die von der Mitte aus zum Rand gleichmäßig zunehmende Dicke der Kalotte von Vorteil, weil dadurch die be· Schiefstellung der Fcdcrachsc auftretenden Schubspannungen über den gesamten Querschnitt nahezu gleich groß sind. Es versteht sich, daß bei der Gestaltung der Kalotte durch Variation der Dicke, Wahl des Materials und Härte desselben sowie durch Form und Lage der Ausspa-

rungen und Ausnehmungen, die Qucrsteifigkeit der Abstützung zugunsten eines optimalen Wagenlaufes beeinflußt werden kann, wobei anstelle der schlitzförmigen Ausnehmungen auch andere Ausnehmungen, beispielsj|₍ weise in Form von zylindrischen Löchern angewendet i§j werden können.

Il Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand

f| der Zeichnungen näher dargestellt Es zeigt §f F i g. 1 einen Längsschnitt der seitlichen Abstützung

if| mit gleichmäßig dicken elastischen Elementen der Fe-

I derteller,

jsf Fig.2 einen Längsschnitt der seitlichen Abstützung

% mit Federtellern, bei denen das elastische Element eine Pf nach außen gleichmäßig zunehmende Dicke aufweist, fi Fig.3 die Draufsicht des elastischen Elementes ge-

\& maß den F i g. 1 und 2 mit am Umfang angeordneten % Aussparungen und

3 F i g. 4 die Draufsicht des elastischen Elementes ge-

S maß den F i g. 1 und 2 mit schlitzförmigen Ausnehmun-5,i gen.

In der F i g. 1 sind mit 1 ein Wagenkasten und mit 2 ein wiegenloses Drehgestell eines Schienenfahrzeuges be- ;: zeichnet. Der Wagenkasten 1 stützt sich je Fahrzeug-% längsseite über mindestens eine, aus zwei konzentrisch • : zueinander angeordneten Schraubenfedern 3 und 4 und ^ zwei elastischen Federtellern 5 bestehende Abstützung % auf dem wiegenlosen Drehgestell 2 ab. Die elastischen % Federteller 5 bestehen aus einem als Kugelabschnitt "■j geformten ersten Teil 6, einem als Hohlkugelabschnitt fi geformten zweiten Teil 7 und einem den ersten mit den;

II zweiten Teil verbindenden elastischen Element 8 in !?■■ Form einer Kalotte. Das elastische Element 8 kann bei-'ί■; spielsweise aus Gummi bestehen und die Verbindung ΐ mittels Vulkanisation erfolgen. Die Mittelpunkte Pi

'() und P 2 der Radien R1 bzw. R 2 des Kugelabschnittes k und des Hohlkugelabschnittes fallen zusammen, wobei

:; der Radius R 2 des Hohlkugelabschnittes größer als der

Radius R t des Kugelabschnittes ist und die Kalotte 8 eine gleichmäßige Dicke aufweist. Mit 9 ist ein Zapfen P- des als Kugelabschnitt geformten ersten Teiles 6 be-

M zeichnet, der in Vertiefungen des Wagenkastens 1 be-

' ziehungsweise des Drehgestells 2 eingreift. Der als

Hohlkugelabschnitt geformte zweite Teil 7 weist einen Rand 10 ?uf mitte's welchem die Schraubenfedern 3 und 4 im Auflagebereich geführt werden.

In der Fig.2 sind die Mittdpunkte Pi und PI der Radien R 1 bzw. R 2 des Kugel- und Hohlkugelsbichnittes voneinander versetzt angeordnet, so daß die Dicke der Kalotte 8 von der Mitte aus zum Rand hin gleichmäßig zuniirmt.

Nach der Fig.3 sind am Rand der Kalotte 8 zwei Aussparungen 11 vorgesehen, wohingegen nach der F i g. 4 die Kalotle 8 zwei konzentrisch zum Zentrum angeordnete, schlitzförmige Ausnehmungen 12 aufweist. Die Aussparungen 11 und Ausnehmungen 12 sind gegenüberliegend in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

bo

Claims

Patentansprüche:

1. Seitliche Abstützung des Wagenkastens (1) eines Schienenfahrzeuges auf einem wiegcnlosen Drehgestell (2), wobei die Abstützung aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Schraubenfedern (3 und 4) und elastischen Federtellern (5) besteht, die einerseits zwischen Wagenkasten (I) und Schraubenfedern und andererseits zwischen Drehgestell (2) und Schraubenfedern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Federteller (S) aus einem als Kugelabschnitt geformten ersten Teil (6), einem als Hohlkugelabschnitt geformten zweiten Teil (7) und einem den ersten und zweiten Teil (6 bzw. 7) verbindenden elastischen Element in Form einer Kalotte (8) besteht

2. Abstufung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daS die Mittelpunkte (P 1 und ρ 2) der Radien (R 1 bzw. R 2) des Kugelabschnittes und des Hohlkugelabschnittes zusammenfallen, wobei der Radius (R 2) des Hohlkugelabschnittes größer als der Radius (R 1) des Kugelabschnittes ist und die Kalotte (8) eine gleichmäßige Dicke aufweist

3. Abstützung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Mittelpunkte (P 1 und P2) der Radien (R 1 bzw. R 2) des Kugelabschnittes und des Hohlkugelabschnittes voneinander abweichen, wobei der Radius (R 2) des Hohlkugelabschnittes größer als der Radius (R 1) des Kugelabschnittes ist und die Kalotte (8) eine νολ der N?',tic aus zum Rand hin gleichmäßig zunehmende Dicke aufweist

4. Abstützung nach Anspruc: I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotte (8) am Rand angeordnete Aussparungen (11) aufweist

5. Abstützung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotte (8) konzentrisch zum Zentrum angeordnete, schlitzförmige Ausnehmungen (12) aufweist

6. Abstützung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hohlkugclabschnitt ausgebildete zweite Teil (7) des Federtellers einen zwischen die konzentrisch zueinander angeordneten Schraubenfedern (3 und 4) eingreifenden Rand (10) aufweist.