DE3129169A1

DE3129169A1 - Eisenbahnwagendrehgestell

Info

Publication number: DE3129169A1
Application number: DE19813129169
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Wilton Williamsville N.Y. Cope
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1981-07-21
Publication date: 1982-03-18
Also published as: CA1164272A; CH644556A5; MX157951A; BR8104636A; AU540203B2; FR2487278B1; JPS5751571A; GB2080750A; ZA813759B; GB2080750B; FR2487278A1; JPH0256267B2; AU7338381A; BE889466A; US4373446A

Description

Eisenbahnwagendrehgestell

Die Erfindung "bezieht sich auf Eisenbahnwagen im allgemeinen und auf Eisenbahnwagendrehgestelle, die mit radialer Selbststeuerung versehen sind, im besonderen*

Eisenbahndrehgestelle, die radial selbststeuernd sind, 1. haben sich bei erheblichem Verringern der Seitenkraft auf der Schiene in Kurven bei Tangentelspurhetrieb mit hoher Geschwindigkeit gut bewährt. Bei einer Form des selbststeuernden Drehgestells sind die Steuerarme mit einem Glied verbunden, das ein Element der Lageranordnung bildet, die zu jedem Ende einer Achse des Radsatzes gerichtet ist. Im allgemeinen sind die Steuerarme deshalb an der Lageraufnähme des Lagers angebracht.

Aufnahmeeinrichtungen werden im allgemeinen durch ein Gießverfahren hergestellt, das eine- erhebliche maschinelle Vorbereitung zum Verbinden eines Steuerarms mit der Aufnahmevorrichtung erfordert. Beispielsweise muß ein Ende dieser Vorrichtung bearbeitet werden, um eine entsprechende Fläche zum Berühren der Steuerarme zu erhalten, die in gleicher Weise bearbeitet worden sind. Deshalb wurden zwei verhältnismäßig starke Schrauben zum Befestigen der Aufnahmevorrichtungen an den Steuerarmen verwendet. Die Benutzung solcher Schrauben hat ein Bohren und Gewindeschneiden sowohl der Steuerarme als auch der Aufnahmevorrichtung erfordert. Dies sind verhältnismäßig kostspielige Vorgänge, da sie verhältnismäßig große Befestigungen zur Aufnahme des Materials verlangen, um die notwendige Genauigkeit der fertigen Anordnung zu erhalten., Das Bohren und Gewindeschneiden sind notwendig zum Einhalten von Toleranzen und dadurch steigen die Kosten

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der Anordnung weiter. Ferner müssen die Schrauben äußerst fest angezogen v/erden, um die Festigkeit der Verbindung zwischen Aufnahmeglied und Steuerarmen sicherzustellen« Die in den Schrauben infolge dieses Festziehens auftretende Beanspruchung verlangt, daß die S_cnrauben von hoher Qualität ohne Riss.e sind, um ein Materialermüden während des Arbeitens des Drehgestells zu vermeiden. Solche Schrauben sind ungewöhnlich teuer und gewährleisten kein Versagen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Eisenbahndrehgestelle mit einer Steuereinrichtung und Steuerarmen zu verbessern. Die Steuerarme sollen mit den Lageranordnungen eines Drehgestells genau und leistungsstark verbunden werden. Das Aufnahmeelement einer Lageranordnung und eines Steuerarms sollen als Fertigteil befestigt werden, ohne daß die Befestigungseinrichtung einem größeren Teil der Betriebsbelastung ausgesetzt wird, die auf die Anordnung wirkt. Das Aufnahmeelement ist an einen Steuerarm so anzuschweißen, daß die Schweißung beim Zusammendrücken belastet wird. Die Herstellungskosten eines solchen Drehgestells sollen erheblich verringert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge mit einem Radsatz und einer die Räder starr verbindenden Achse, einer Lageranordnung an jedem Ende der Achse, einem Seitengestell mit Sockelbacken, die zwischen sich die anderen Lageranordnungen und ein Paar Steuerarme zum radialen Steuern des Drehgestells aufzunehmen, das mit den Achsen betriebsmäßig verbunden ist, gelöst. Die Lageranordnungen enthalten je ein Aufnahmeglied mit einem Hauptkörperteil, das unter der Seitengestellsockelbacke unterliegt, und einem Verlängerungsabschnitt, der axial einwärts zur Mitte des Drehgestells parallel zur Achse verläuft. Der Verlängerungsabschnitt besitzt eine

aufwärts gerichtete,praktisch, planare Fläche, die unter dem Steuerarm liegt, wobei verteilt angeordnete aufrechte Strebepfeiler Rippen zum örtlichen Aufstellen und zum Tragen der Steuerarme zum Anbringen durch Schweißen oder andere Mittel· an die planare Fläche besitzen. Die obere Fläche des Hauptkörperteils der Aufnahmevorrichtung ist planar und mit der unteren Platte eines elastischen Gierpolsters versehen, das zwischen die Aufnahme und das Backendach geschichtet ist.

Die Erfindung· wird mit Hilfe der Zeichnungen erläutert. In diesen ist:

Fig. 1 ' eine Seitenansicht eies Eisenbahndrehgestells nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Teilansicht in größerem Maßstab von einer Aufnahmevorrichtung mit Einzelheiten nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Endansicht der Anordnung nach Figur 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung nach den Figuren 2 und 3» und

Fig. 5 ein Querschnitt der Figur 3ο

Bei der Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren gleiche Teile.

Die Erfindung bezieht sich auf Eisenbahndrehgestelle mit Selbststeuerung. Insbesondere enthalten solche Selbststeuerdrehgestelle im allgemeinen Mittel wie Steuerarme

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zum radialen Steuern der Radsätze und dadurch des Drehgestells hinsichtlich der Schienen, auf denen das Drehgestell rollt. Obwohl die Erfindung besonders mit Selbststeuer-Eisenbahndrehgestellen nach dem US-Patent 4.131.069 verwendet wird, so ist sie doch in gleicher Weise zur Benutzung mit anderen Formen von Eisenbahndrehgestellen mit Steuerarmen zur radialen Steuerung geeignet.

Figur 1 zeigt ein Eisenbahndrehgestell mit einer quer verlaufenden Achse. Zwei Räder 20, von denen nur eines zu sehen ist, sind starr an der Achse 11 neben deren Enden drehbar angebracht» Auf der Achse wird gewöhnlich außerhalb der Räder 20 ein Anti-Friktionslager 18, z.B. ein Rollenlager entsprechend getragen. Längs des Drehgestells, gewähnlich außerhalb der "ader 20 befinden sich Seitengestelle 12, von denen nur eines zu sehen ist und die abwärts gerichtete Sockelbacken 22 und 24 aufweisen, die vor und hinter dem Lager 18 verteilt angeordnet sind. und zwischen sich eine lasttragende Fläche oder ein Dach 26 ergeben, das unmittelbar über dem Lager 18 liegt. Die Steuerarme 28 ( Figuren 3 bis 5) sind betriebsfähig über Mittel, die noch beschrieben werden, mit den Achsen 11 verbunden.

Auf der Oberfläche des Lagers 18 liegt ein Lageraufnahmeglied 14 und wird auf ihr getragen. Es bildet mit dem Lager eine Einheit. Vorzugsweise enthält die Aufnahmevorrichtung 14 (Figuren 1 und 2) einen Hauptkörper 30, der unter dem Dach des Seitengestells 12 liegt und besitzt eine flache, die Belastung aufnehmende Fläche 27, diean eine flache, die Belastung tragende Fläche eines elastischen Gierpolsters 40 angreift, das zwischen das Sockelbackendach 26 und die Aufnahmevorrichtung 14 geschichtet ist. Ferner enthält die Vorrichtung 14 eine

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untere konkave Fläche 32 (Figur 4), die quer verläuft undüber eine obere Fläche des Lagers 18 paßt und von dieser aufgenommen wird.nDie Ansätze 34 mit Teilen an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkörpers der Vorrichtung 14 ergeben eine Öffnung zum Spreizen der Stopansätze (nicht dargestellt),die sich an den Sockelbacken bedinden und einen begrenzten Raum zur seitlichen Bewegung von Achse und Hadern gegenüber dem Seitengestell 12 ergeben.

Das Polster 40 kann ein solches nach den US-Patentschriften 3.274.955 und 3.699.897 sein, ist aber vorzugsweise von einer anderen, vereinfachten Konstruktion. Es bewirkt eine elastische Regelung der Längsbewegung der Einheit aus Rad und Achse (Radsatz) gegenüber dem Seitengestell 12 und gleicht die Steuerkräfte, die auf die Radsätze des Drehgestells 10 wirken, elastisch aus. Vorzeugsweise verläuft mindestens ein Kantenteil 42 (Figuren 2, 3 und 4) von der Fläche 27 der Vorrichtung 14 vertikal aufwärts und wird in eine komplementäre öffnung 44 aufgenommen, die sich in der unteren Fläche des Kissens 40 befindet. Die Kombination von Kantenteil und komplementärer Öffnung ergibt eine Einrichtung zum Verbinden des Polsters mit dem Hauptkörper der Aufnahmevorrichtung

Vom Hauptkörperteil der Aufnahmevorrichtung 14 verläuft axial an einem Verlängerungsabschnitt 36 einwärts, der axial zur Mitte des Drehgestells, parallel zur Achse 11 verläuft und eine aufwärts weisende, praktisch planare Fläche 37 besitzt, die unter dem Steuerarm 28 liegt. Die Fläche 37 besitzt aufrechte, verteilt liegende abgehende Strebepfeilerrippen 48. Der raum zwischen den Rippen 48 ist etwas größer als die Breite des Steuerarms, um Schweißmäteaelal 49 aufzunehmen, das zum Verbinden des

Steuerarms mit den Rippen und somit mit dem Aufnahmeelement dient. Nach den Figuren 4 und 5 wird der Steuerarm von der aufwärts gerichteten Fläche des Verlängerungsabschnitts des Aufnahmeelements und seitlich von den aufrechten Strebepfeilerrippen getragen. Zum Beseitigen eines Belastungskonzentrationsgebietes werden die Seitenwände 51 des Steuerarms 28 neben dem Aufnahme element 14 abwärts geführt und die untere Wand 53 ist am Tangentenpunkt des sich ergebenden Radius abgeschlossen. Die Rippen 48 widerstehen dem größeren Teil der Belastung, die während des Betriebes des Drehgestells am Steuerarmaufnahmeelement auftritt. Das Schweißmaterial 49 ist diesen Belastungen nicht ausgesetzt, dadurch ist das Auftreten von Schweißausfällen infolge übermäßiger Betriebsbelastungen unwahrscheinlich. Ferner wird die Schweißung beim Zusammendrücken zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Rippen 48 und dem Steuerarm 28 gehalten, um weiter die Festigkeit der Schweißung während des .Betriebes des Drehgestells zu gewährleisten.

Bisher wurden die Steuerarme bei radialen Selbststeuerdrehgestellen mit den Lageraufnahmen zum betriebsmäßigen Verbinden mit den Achsen verschraubt. Diese Anordnung erfordert aber teuere und genaue Bearbeitung der Lageraufnahme und des Steuerarms an den jeweiligen Flächen, die die Berührungsfläche zwischen ihnen ergeben. Ferner war ein Bohren sowohl der Lageraufnahme als auch des Steuerarms notwendig, um die zum Verbinden dieser Teile verwendeten Schrauben aufzunehmen. Das Bearbeiten erhöht die Kosten der Herstellung des Steuermechanismus erheblich und erfordert außerdem hohe Genauigkeit, um eine quadratische Ausbildung beim Zusammenbau zu gewährleisten und die Belastung an den Schrauben so gering wie möglich zu halten.

Durch die Lageraufnanmevorrichtung mit dem Verlängerungsabschnitt 36, die eine Trägerfläche 37 bildet, und mit seitlichen Rippen 48 für das Liegen über den Steuerarmen können die Herstellungskosten der radialen Steuerung erheblich gesenkt werden. Insbesondere ist nur ein.: geringes Schleifen an der Steuerarmaufnahmeberührungsfläche notwendig, um eine saubere Fläche zur Aufnahme von Schweißmaterial und Befestigen der Aufnahme am Steuerarm zu erhalten. Obwohl bereits vorgeschlagen worden ist, die Lageraufnahmen mit den Steuerarmen als Ganzes herzustellen oder durch Schweißen anzubringen, hat niemand vor der Erfindung ein verhältnismäßig leichtes und wirksames Verfahren zum Erzielen des erwünschten Endergebnisses gefunden, das ein Schweißverfahren benutzt, das schlimmstenfalls eine minimale Beschädigung der Steuerarme ergibt.

Während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und dargestellt worden ist, so ist die Erfindung doch nicht hierauf beschränkt, und es sindauch andere Ausführungen innerhalb dee Sinns der Erfindung möglich.

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Claims

Patentansprüche

Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge mit einem Satz aus Rädern und einer Achse, die die Räder starr miteinander verbindet, einer Lageranordnung an jedem Ende der Achse und mit einem Lageraufnahmeglied, zwei Seitengestellen mit je Sockelbacken zur Aufnahme eines der Lager zwischen sich und zum Bilden eines Sockelbackendaches zwischen sich, einem Steuerarm zum radialen Steuern des betriebsmäßig mit der Achse verbundenen Drehgestells, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erleichtern des Verbindens des Steuerarms mit der Achse jedes Aufnahmeelement (14) einen Hauptkörperteil (30) enthält, der unter dem Sockelbackendach (26) eines Seitengestells (12) und einem Verlängerungsabschnitt (36) liegt, der axial vom Hauptkörperteil zur Mitte des Gestells und parallel zur Achse (11) verlauft und eine aufwärts gerichtete planare Fläche (37) besitzt, die unter dem Steuerarm (28) liegt, und daß der Steuerarm mit der Fläche verbunden ist und von ihr getragen wird.

TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO 1-85644 INVENTION BERLIN BERUNERBANKAa P MEISSNER. BLN-W jnven d BERUN 030/6916037 BERLIN 31 404737-103 030/8913026 3695716000

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2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Backendach des Seitengestells eine aufwärts gerichtete Fläche aufweist, die von einer aufwärts gerichteten Fläche des Hauptkörperteils des Aufnahmeelements mit Abstand angeordnet ist, und daß ein elastomeres Polster (40) zwischen die Flächen geschichtet ist, daß die aufwärts gerichtete Fläche (27) des Aufnahmeelementhauptkörperteils mindestens ein vertikal verlaufendes Kantenteil (42) zum Einpassen in eine komlementäre Öffnung (44) besitzt, die sich unter der Fläche des elastomeren Polsters (40) befindet, das darüber liegt, um das Polster an der Aufnahmefläche zu befestigen.
3. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerarm (28) an die Trägerfläche des Verlängerungsabschnitts des Aufnahmeelements angeschweißt ist.
4. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zwei voneinander entfernt liegende ^ippen (48) von der planaren Fläche des Verlängerungsabschnitts aufwärts abgehen, und daß der Steuerana sich zwischen den Rippen (48) befindet und seitlich von ihnen getragen wird.
5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Steuerarms (28) geringer iet als der Raum zwischen den Rippen (48) und daß Schweißmaterial (49) den Raum ausfüllt und beim Zusammendrücken zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Rippen und dem Steuerarm gehalten wird.