DE3135074C2

DE3135074C2 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3135074C2
Application number: DE19813135074
Authority: DE
Inventors: Béla Dipl.-Ing. 1061 Budapest Kiss; Péter Dr. 1118 Budapest Zupan
Original assignee: GANZ-MAVAG MOZDONY- VAGON- ES GEPGYAR BUDAPEST HU
Current assignee: GANZ-MAVAG MOZDONY- VAGON- ES GEPGYAR BUDAPEST HU
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE3135074A1; JPS57149962A; FR2490171A1; JPS5784259A; HU185013B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell mit Querbalken für die Abstützung der Wagenkästen von Schienenfahrzeugen. Hierbei ist der Drehzapfen bzw. Drehteller des Wagenkastens in einem Sitz am Querbalken verdrehbar gelagert. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Querbalken mindestens eine Vertiefung hat, die mit einer Konsole des Drehgestells - in der Zugrichtung - in kraftübertragender Verbindung steht, hingegen quer zur Zugrichtung und vertikal eine relative Verschiebung der Drehgestellkonsole zuläßt. Auf diese Weise kann sich mit Anwendung des Drehgestells gemäß der Erfindung das Drehgestell selbst gegenüber dem Wagenkasten im Prinzip unbegrenzt verdrehen. Ferner kann sich auch der Querbalken gegenüber dem Drehgestell in der Querrichtung verschieben, und damit eine "flexicoile" Arbeitsweise der sekundären Federung ermöglichen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit einem Querbalken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die DE-AS 24 40 069 beschreibt ein mit einem Querbalken versehenes Drehgestell, bei welchem der am Wagenkasten befestigte Drehzapfen in dem Sitz am Querbalken gebettet ist. Diese Lösung hat den Mangel, daß das Drehgestell die quergerichteten Belastungen durch das Gleis zwangsläufig auf den Wagenkasten überträgt, demzufolge diese Lösung zur »flexicoilen« Betriebsweise der sekundären Federung nicht geeignet ist.

Wie bekannt, lauten die Anforderungen, die bei Eisenbahnfahrzeugen an die sog. Sekundärfederung zwischen Wagenkasten und Drehgestell gestellt werden, wie folgt:

Sicherung einer entsprechend weichen Vertikalfederung des Wagenkastens;

Verminderung der auf den Wagenkasten einwirkenden dynamischen Querkräfte bei mäßiger Querverschiebung;

elastische Übertragung der Zug- und Bremskräfte in der Längsrichtung des Fahrzeuges zwischen Drehgestell und Wagenkasten;
Sicherstellung der einklemmungsfreien Einstellung des Drehgestells selbst in den praktisch möglichen kleinsten Gleiskrümmungen.

Diese Anforderungen aber enthalten einen Widerspruch: Wenn nämlich zwischen Drehgestell und Wagenkasten als sekundäre Federung ein auch normal zur Zugrichtung belastbares, sog. »flexicoiles« Federsystem angewendet wird, dann behindert dieses das Durchfahren der Gleisbogen von kleinem Krümmungshalbmesser.

Bekannt sind solche Drehgestelle, bei denen Querschwingungen zur Anwendung kommen, die pendelartig und mit einer Feder unterstützt aufgehängt sind und sich deshalb auch zu quergerichtetem Schwingen eignen.

Der Mangel solcher Vorschläge besteht aber darin, daß deren Lösungen kompliziert, teuer und wegen Verschleißes der sich reibenden Elemente betreffs Instandhaltungsaufwand sehr anspruchsvoll sind. Die Lebensdauer der Reibelemente ist sehr beschränkt, und sie beanspruchen viel Gewicht und Raum.

Um die obigen Mangel der pendelnd aufgehängten Drehgestelle zu eliminieren, wurden bereits mechanische bzw. kombiniert mechanisch-pneumatische Lösuiigen vorgeschlagen, doch kamen dabei nur Teilergebnisse zustande. Bei solchen Drehgestellen nämlich, wo zur Unterstützung des Wagenkastens ohne Balancier »flexicoile« Spiralfedern angewendet wurden, traten in den Gleisbogen und bei der Krümmungseinstellung zu große Widerstände auf, und die erweckten Federkräfte verursachten beträchtlichen Spurkranzverschleiß.

In der HU-PS 164 237 wird ein Drehgestell beschrieben, bei welchem die Verbindung zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten mit Spiralfedem und mit sich auf diese stützenden, geschichteten Gummifedern ausgestaltet wurde, um das in den Gleiskrümmungen auftretende Verdrehungsmoment abzuschwächen. Dieser Vorschlag hat den Nachteil, daß zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkasten nur eine relativ kleine Verdrehung möglich ist. Bei relativ großen Verdrehungen verlieren nämlich die eingebauten Kastenstütz-Gummifedern ihre Stabilität. Somit kommt dieser Vorschlag für den Einsatz bei der Eisenbahn, im Straßenverkehr sowie bei Schnell- und Untergrundbahnen gleichermaßen nicht in Frage.

Das Ziel unserer Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist somit darin zu sehen, bei einem mit einem Querbalken versehenen Drehgestell nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, welches die Vorteile einer Verbindung ohne Balanciervorrichtung (Hebelschwinge), also geringes Gewicht, relativ einfache Bauart und Betriebssicherheit aufweist, eine nahezu unbeschränkte relative Verdrehung zwischen dem Drehgestell bzw. dessen Querbalken und dem Wagenkasten zu ermöglichen, außerdem auch die »flexicoile-< Arbeitsweise der sekundären Federung zu gewährleisten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird darin gesehen, daß der Querbalken wenigstens eine Vertiefung aufweist, weiche mit einer am Drehgestell vorgesehenen Konsole in der Zugrichtung in kraftübertragender Verbindung steht und so ausgestaltet ist, daß sie quer zur Zugrichtung und vertikal eine relative Verschiebung des Drehgestells und der Konsole ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unte^ransprüchen zu entnehmen.

Der Widerstand gegen die Verdrehung des Wagenkastens ist sehr gering und hat den großen Vorteil, daß dadurch die Abnutzung der Spurkränze in hohem Maße herabgesetzt wird. Der wichtigste Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Drehgestells aber besteht darin, daß zwischen dem Drehgestell und dem Querbalken auch in der Querrichtung eine Relativbewegung ermöglicht ist, so daß demzufolge auch die Kastenstützfedern unbehindert nach der sehr zweckmäßigen »flexicoilen« Arbeitsweise wirksam werden können. Dies aber resultiert, daß sämtliche Konstruk-

b5 tionsmerkmale der mit Kastenstützfedern realisierten sekundären Federung, mithin deren Weichheit, Stabilität, Dämpfung in der Längs- und Querrichtung, ferner ihre Betriebsmerkmale (lange Lebensdauer, einfacher

Aufbau, anspruchslos betreffs Instandhaltung) wesentlich besser werden als bei den bekannten Vorschlägen. Ein zusätzlicher Vorzug ist, daß das erfindungsgemäß ausgebildete, mit dem Querbalken versehene Drehgestell universal auf den verschiedensten Einsatzgebieten der Eisenbahn, z. B. bei der Staatsbahn, im Straßenverkehr, bei Straßenbahnen, Schnellbahnen, Untergrundbahnen usw. gleichermaßen mit Vorteil angewendet werden kann. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäß ausgebildete Drehgestell auf sehr einfache Weise unter dem Wagenkasten eingebaut bzw. dort ausgebaut werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Prinzipskizze des eingebauten Drehgestells in Seitenansicht;

Fig. 3 das Drehgestell im Querschnitt in größerer Darstellung;

F i g. 4 Draufsicht der Lösung nach F ι g. 3, teils abgehoben dargestellt;

F i g. 5 Schnitt nach V-V in F i g. 4. In Fig. 1 wurden die Konturen eines Eisenbahnfahrzeuges dargestellt, dessen Wagenkasten 10 von zwei Drehgestellen mit Querbalken unterstützt wird, wobei das Drehgestell als Ganzes mit der Bezugsnummer 11, der Querbalken aber mit 12 bezeichnet ist.

In Fig. 2 ist eine solche Anordnung zu sehen, bei welcher zwei Wagenkästen 10 auf drei Drehgestellen 11 aufsitzen. Hierbei wird das mittlere Drehgestell 11' für die beiden benachbarten Wagenkästen 10 mit je einer.i voneinander völlig unabhängigen Querbalken 12 unterstützt. Die Einzelheiten einer Ausführungsform des Drehgestells gemäß der Erfindung sind in F i g. 3 bis 5 zu sehen.

Fig. 3 zeigt die unteren Details eines Wagenkastens 10, der in der Mittelebene 13 des Fahrzeuges mit Drehzapfen 14 versehen ist. Der Drehzapfen 14 ist in einem Sitz 15 gebettet, der am Querbalken 12 ausgebildet ist. Der Drehzapfen 14 kann selbstverständlich auch durch einen Drehteller oder einen Kugelkranz ersetzt werden. Das Gewicht des Wagenkastens 10 wird von dem Drehzapfen 14 am Sitz 15 auf den Querbalken 12 übertragen. Der Querbalken 12 aber überträgt die Belastung über Kastenstützfedern 16 von an sich bekannter »flexicoiler« Arbeitsweise auf das Drehgestell 11 (auf Sekundärfederung). Der Wagenkasten 10 ist am unteren Teil, der Querbalken 12 aber am oberen Teil mit an sich bekannten Seitenstützen 17 versehen.

Der Querbalken 12 hat wenigstens eine Vertiefung 18, welche sich mit einer am Drehgestell 11 ausgebildeten Konsole 19 — in der Zugrichtung — in kraftübertragender Verbindung befindet, dabei aber so ausgestaltet ist, daß sie quer und vertikal zur Zugrichtung eine relative Verschiebung der Konsole 19 des Drehgestells 11

gestattet.

In Fig.3 bis 5 hat das Drehgestell 11 zwei Konsolen 19, weiche mit zwei Vertiefungen 18 des Querbaikens 12 korrespondieren. Die Konsolen 19 und die diese aufnehmenden Vertiefungen 18 sind zur Mittellinie de? Drehzapfens (welche mit der vertikalen Mittellinie 13 des Wagenkastens 10 übereinstimmt) symmetrisch, zur Längsmittellinie des Fahrzeugs aber normal angeordnet bzw. ausgestaltet. Die Übertragung der Zug- bzw. ίο Bremskräfte erfolgt — wie wir das schon oben erwähnten — vom Wagenkasten 10 über den Drehzapfen 14 und den Sitz 15 auf den Querbalken 12; die Mittellinie der Kraftübertragung ist mit Bezugsnummer

20 bezeichnet.

Die Konsolen 19 und die Vertiefungen 18 sind miteinander in dem dargestellten Fall in der Zugrichtung durch je ein elastisches Element (Gummifeder 21) in kraftübertragender Verbindung. Die elastischen Elemente sind auch in Fig.4 und F i g. 5 gut zu sehen. wobei sie in diesem Fall als vorgespannte Gummifedern

21 ausgebildet sind. Die Vorspannung der elastischen Elemente kann z. B. mit Hilfe eines Spannkeiles 22 reguliert werden (Fig. 5). Die Mittelpunkte 27 der Kraftübertragung zwischen den Konsolen 19 und den Vertiefungen 18 fallen in die durch die Kraftübertragungsmittellinie 20 gelegte Horizontalebene 23.

Um die horizontale, seitliche Relativverschiebung der Konsolen 19 des Drehgestells 11 und des Querbalkens 12 zu begrenzen, ist im beschriebenen Ausführungsbei-

spiel der Querbalken 12 mit elastischen Anschlagelementen 24 versehen. Die Anschlagelemente 24 haben eine progressive Charakteristik. Im dargestellten Fall sind die Anschlagelemente als Gummifedern ausgebildet (Fig. 3 und 4).

Zwischen dem Drehgestell 11 und dem Querbalken 12 sind an sich bekannte Stoßdämpfer 25, zwischen der Konsole 19 und den Querbalken 12 aber ein horizontaler Stoßdämpfer 26 eingebaut (F i g. 3).

Wie aus Fig. 3 bis 5 ersichtlich, bleiben das

•to Drehgestell 11 und der Querbalken 12 beim Fahren des Fahrzeuges zueinander parallel oder nahezu parallel. Bemerkt sei jedoch, daß die zwischen die Konsolen 19 und die Vertiefungen 18 eingelegten elastischen Elemente (Gummifedern 21) eine Relativverdrehung

von einigen Graden von Drehgestell und Querbalken ermöglichen. Auf dem im Sitz 15 gebetteten Drehzapfen 14 kann sich der Wagenkasten 10 mit Bezug auf das Drehgestell 11 bzw. den Querbalken 12 prinzipiell unbeschränkt verdrehen.

"'" In dem als Ausführungsbeispiel dargestellten Fall (F i g. 3 bis 5) wurden zwei Vertiefungen 18 und zwei mit diesen in Kontakt stehende Konsolen 19 eingezeichnet, doch kann zur Verwirklichung der Erfindung auch eine einzige Konsole 19 und nur eine dazugehörige

Vertiefung 18 genügen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit einem Querbalken für die Abstützung des Wagenkastens, bei welchem ein am Wagenkasten befestigter Drehzapfen in einem Sitz am Querbalken gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken (12) wenigstens eine Vertiefung (18) aufweist, weiche mit einer am Drehgestell (11 bzw. 11') vorgesehenen Konsole (19) in der Zugrichtung in kraftübertragender Verbindung steht und so ausgestaltet ist, daß sie quer zur Zugrichtung und vertikal eine relative Verschiebung des Drehgestells (11) und der Konsole (19) ermöglicht.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (19) des Drehgestells (11) in der Zugrichtung an die Vertiefung (18) im Querbalken (12) beidseitig über Federelemsnte (21) angeschlossen ist

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (19) mit ihre Verschiebung quer zur Wagenkastenlängsrichtung begrenzenden elastischen Anschlagelementen (24) versehen ist.