DE3231466C2 - - Google Patents

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DE3231466C2
DE3231466C2 DE19823231466 DE3231466A DE3231466C2 DE 3231466 C2 DE3231466 C2 DE 3231466C2 DE 19823231466 DE19823231466 DE 19823231466 DE 3231466 A DE3231466 A DE 3231466A DE 3231466 C2 DE3231466 C2 DE 3231466C2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

Die vorgenannte Erfindung bezieht sich auf eine Wagenkastenabstützung mit einstellbarer Querfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion, bei welcher die Last des Wagenkastens unter Verwendung von allseitig auslenkbaren Federelementen elastisch und um eine vertikale Achse drehbar auf die Drehgestelle übertragen wird.
Solche Wagenkastenabstützungen dienen dazu, die auf Wagenkörper und Drehgestell wirkenden Kräfte elastisch aufzunehmen, so daß der erforderliche Reisekomfort gewährleistet ist und die Beanspruchung des Wagenmaterials durch die Spurführungskräfte zwischen Rad und Schiene innerhalb der zulässigen Grenzen gehalten wird.
Es sind bereits Wagenkastenabstützungen bekannt, die bei gleichbleibenden vertikalen Federkonstanten in den Horizontalrichtungen unterschiedliche Federkonstanten aufweisen und dadurch, z. B. bei weicher Längsfederung, eine härtere Querfederung ermöglichen.
Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 17 50 841 ist eine Wagenkastenabstützung der eingangs genannten Art bekannt, welche die Aufgabe löst, bei der Querführung von Drehgestell und Wagenkasten die Anlenkorgane in Höhe des Fahrzeugschwerpunktes am Wagenkasten angreifen zu lassen, ohne hierzu Podeste oder ähnliche ein zusätzliches Fahrzeuggewicht erzeugende Aufbauten zu verwenden. Hierzu sind in Fahrzeugquerrichtung führende, lenkerartige Bauelemente vorgesehen, die mit einer Rückstellvorrichtung gelenkig zusammenwirken. Es ist dann leicht möglich, den lenkerartigen Bauelementen eine entsprechende Neigung zu geben, um sie ohne irgendwelche zusätzliche Aufbauten in größtmöglicher Annäherung, in Höhe des Fahrzeugschwerpunktes am Wagenkasten angreifen zu lassen.
Die Nachteile dieser bekannten Anordnung ergeben sich im wesentlichen aus dem Umstande, daß es sich bei der Rückstellvorrichtung nicht um ein Druck-Zugfederelement handelt, sondern lediglich um ein Druck- Federelement, das auf Zug keine Rückstellwirkung besitzt. Es sind deshalb zwei lenkerartige Bauelemente erforderlich, die auf den beiden Längsseiten des Wagenkastens sowie an der Rückstellvorrichtung je einmal gelenkig abgestützt sind. Dies bedeutet einen erheblichen Aufwand und ein zusätzliches Fahrzeuggewicht. Da zudem die Querkräfte auf den gegenüberliegenden Längsseiten des Wagenkastens angreifen, besteht die Gefahr, daß der Wagenkasten beim Richtungswechsel der Querkräfte eine Wankbewegung ausführt. Um die geforderte Stabilität des Fahrzeuglaufes zu gewährleisten, kann es deshalb notwendig sein, den in Fahrzeuglängsrichtung führenden Lenker zusätzlich als Wankstütze auszubilden.
In der AT-PS 3 12 672 ist eine Wagenkastenabstützung beschrieben, die sich auf die Aufgabe bezieht, die querseitige Verformung der Stützkörper zwischen Wagenkasten und Drehgestell kleiner zu halten als die gegenseitige Querauslenkung dieser beiden Fahrzeugteile. Hierzu sind die Stützkörper je mit einem auslenkbaren Halter verbunden, welcher durch eine, quer zur Fahrtrichtung wirksame Verstelleinrichtung relativ zu den beiden Fahrzeugteilen geführt ist, wobei die Querauslenkung dieser auslenkbaren Halter kleiner ist als die gegenseitige Querverschiebung des Fahrzeugkastens gegenüber dem Drehgestell. Auf diese Weise kann die gegenseitige Querauslenkung von Wagenkasten und Drehgestell groß sein, ohne die z. B. als Schraubenfedern ausgebildeten Stützkörper in Querrichtung über Gebühr auszulenken. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß bei geringerer Querverformung der Stützfedern auch deren, der Auslenkbewegung entgegenwirkende Rückstellkräfte in Querrichtung, im Verhältnis zur Längsrichtung verkleinert werden. Es ergibt sich daraus eine Wagenkastenabstützung deren Querfederung weicher ist als deren Längsfederung. Dies widerspricht aber den Anforderungen an die Wagenkastenfederung bei insbesondere überkritischem Wagenlauf. Um dabei nämlich den geforderten Fahrkomfort zu gewährleisten, muß die Federung zwischen Wagenkasten und Drehgestell in Querrichtung härter sein als in Längsrichtung. Weiter besteht ein grundsätzlicher Nachteil darin, daß die Kennlinien der Federungen in Längs- und Querrichtung nicht unabhängig voneinander einstellbar sind, was für eine freizügige Elastizitätsabstimmung zwischen Wagenkasten und Drehgestell aber erforderlich wäre. Überdies hat sich als nachteilig erwiesen, daß die auslenkbaren Halter über Gleitflächen oder Rollensätze auf den benachbarten Teilen des Fahrzeugkastens bzw. des Drehgestelles abgestützt sind. Diese Anordnung basiert also auf mechanisch bewegten Teilen und zeigt deshalb die Nachteile, die sich aus der Verwendung verschiebbarer und allenfalls ölgeschmierter Reib- und Gleitstücken ergeben.
Bei den in den DE-GM 19 56 127 und 19 56 128 beschriebenen Wagenkastenabstützung wird der Umstand ausgenützt, daß für die seitliche Elastizität von Schraubenfedern neben der Federlänge auch die Einspannung der Federenden von Bedeutung ist. An den abstützenden Schraubenfedern zwischen Wagenkastenuntergestell und Drehgestellrahmen sind deshalb im oberen Bereiche Gummielemente montiert, welche durch ihre geometrische Ausbildung eine Neigbarkeit der Federteller nur in der Richtung senkrecht zur Zylinderachse erlauben. Mit dieser richtungsabhängigen Nichtparallelführung mindestens eines Endes der Schraubenfedern auf einer elastischen Unterlage lassen sich, in den Horizontalrichtungen, z. B. in Drehgestellängs- und in Drehgestellquerrichtung unterschiedliche Federkonstanten erzielen, so daß auch eine unterschiedliche Auslegung der Wagenkastenabstützung bezüglich des Ausdrehwiderstandes und der Querfederung möglich ist. Nachteilig bei der Verwendung von solchen auf Kompression beanspruchten Gummielementen als Neigungsflächen für die Federenden bzw. Federteller ist deren dynamische Verhärtung und das Setzen dieser Elemente. Weiter hat sich als Mangel erwiesen, daß mit der Nichtparallelführung mindestens eines Endes der Schraubenfedern deren seitliche Elastizität nur in beschränktem und oft nicht in wünschbarem Maße an vorliegende Verhältnisse angepaßt werden kann.
Im weiteren ist gemäß der DE-23 61 734 B2 eine Wagenkastenabstützung für Drehgestell-Schienenfahrzeuge bekannt, bei welcher der Wagenkasten über Gleitschuhe in kreisbogenförmigen Laufbahnsegmenten und seitlich elastischen Stützfedern direkt auf den Achslagern abgestützt ist. Zusätzlich sind zwischen dem die Achslager steuernden Führungsrahmen und dem die Laufbahnsegmente verbindenden Schwenkrahmen horizontal verlaufende Längs- und Querlenker angebracht, die federnd ausgebildet sind, und die zusammen mit der Seitenelastizität der die Laufbahnsegmente tragenden Stützfedern, Wagenkasten und Drehgestelle in Längs- und Querrichtung gegeneinander abfedern. Obwohl mit solchen elastischen Lenkern die Federungen in Längs und Querrichtung, unabhängig voneinander, beliebig wählbar sind, besteht keine Möglichkeit, damit der Forderung nach reduziertem Ausdrehwiderstand zu entsprechen. Die elastischen Längs- und Querlenker sind nämlich paarweise und außenmittig beidseits der Drehgestellängs- bzw. der Drehgestellquermittelebene angeordnet, wodurch Führungs- und Schwenkrahmen hinsichtlich ihrem gegenseitigen Ausdrehen um eine Vertikalachse relativ starr miteinander verbunden sind. Die Ausdrehung zwischen Wagenkasten und Drehgestell wird denn auch durch in kreisförmigen Laufbahnsegmenten abgestützte Gleitschuhe ermöglicht. Bei dieser Wagenkastenabstützung muß demnach, je nach den Reibverhältnissen, mit unterschiedlichen und relativ großen Ausdrehwiderständen gerechnet werden. Außerdem zeigt sie alle Nachteile, die sich aus der Verwendung verschiebbarer und allenfalls ölgeschmierter Reib- und Gleitstücke ergeben.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Die Erfindung stellt sich damit die Aufgabe, eine verschleißfreie und wenig aufwendige Wagenkastenabstützung für Drehgestell- Schienenfahrzeuge - insbesondere drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion - nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten und Drehgestell ein möglichst kleines Rückstellmoment aufweist, und deren Federung in horizontaler Querrichtung beliebig härter wählbar ist als die Längsfederung.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Drehgestellschienenfahrzeugen ein kleines Rückstellmoment beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten und Drehgestell vorteilhaft ist. Daraus ergibt sich nämlich eine Verringerung der Spurführungskräfte und des Spurkranzverschleißes, was sowohl die Fahrgeräusche reduziert als auch die Entgleistungssicherheit erhöht.
Bei Wagenkastenabstützungen moderner Bauart - insbesondere drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion - ist das Rückstellmoment bei Bogenfahrt im wesentlichen durch die Längsfederung bestimmt, weil die den Wagenkasten abstützenden, allseitig auslenkbaren Federelemente auf der Längsseite des Drehgestelles, im Bereiche seiner vertikalen Quermittelebene, angeordnet sind und beim Einfahren in einen Gleisbogen in Wagenlängsrichtung eine Relativbewegung ausführen. Ein kleines Rückstellmoment bedingt deshalb eine relativ weiche Längsfederung der Wagenkastenabstützung. Andererseits bestehen Anforderungen an die Wagenkastenquerfederung bei insbesondere überkritischem Wagenlauf. Um dabei nämlich den geforderten Fahrkomfort zu gewährleisten, sollte die Quereigenfrequenz der Wagenkastenabstützung in der Größenordnung von etwa 0,7 bis 0,9 Hz entsprechend einer Pendellänge von etwa 500 mm liegen, die Querfederung also härter sein, als die, aufgrund des vorgenannten kleinen Rückstellmomentes, bevorzugt weich ausgelegte Längsfederung.
Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 1 wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es wird darüber hinaus eine Wagenkastenabstützung geschaffen, die folgende Vorteile bietet:
Der Forderung nach einer angepaßten Querfederung und weicher Längsfederung kann in idealer Weise entsprochen werden, weil hierfür zwei unabhängige Bauteile nämlich das Druck-Zugfederelement bzw. die Schraubenfedern, beide zwischen Wagenkasten und Drehgestell angeordnet, zur Verfügung stehen. Aufgrund dieser bauelementmäßigen Aufteilung besteht die Möglichkeit, die Wagenkastenabstützung auf unterschiedliche Betriebsverhältnisse abzustimmen oder diesbezüglich gar zu optimieren. Mit solchen Elastizitätsabstimmungen wird der Fahrkomfort verbessert und die Beanspruchung des Wagenmaterials vermindert.
Auch ist die Wagenkastenabstützung in horizontaler Querrichtung im wesentlichen durch das Druck-Zugfederelement bestimmt, so daß durch entsprechende Wahl seiner internen Feder, die erfindungsgemäß leicht austauschbar eingebaut ist, die seitliche Abfederung beliebig hart und mit z. B. progressiver Kennlinie erfolgen kann. Überdies ist die Vorspannung des Druck-Zugfederelementes mittels einer Spannmutter leicht änderbar, so daß die Querfederung hinsichtlich unterschiedlicher oder geänderter Betriebsverhältnisse ein- bzw. nachgestellt werden kann was den Unterhalt erleichtert.
Da die erfindungsgemäß ausgebildete Abstützung des Wagenkastens mittels allseitig auslenkbaren Federelementen erfolgt, die beiderends an einem der gegenseitig abgefederten Teile, dem Wagenkasten bzw. dem Drehgestell starr befestigt sind, entfallen Reib- und Gleitstücke die verschiebbar und allenfalls ölgeschmiert geführt sind, so daß eine verschleißfreie Funktion gewährleistet ist. Aus der Einfachheit dieser Konstruktion und dem Fortfall des mit Gleitstücken verbundenen Unterhaltsaufwandes ergibt sich eine erhöhte Wartungsfreundlichkeit und eine verbesserte Störsicherheit. Im weitern ist das Druck-Zugfederelement so gestaltet, daß seine interne Feder, unabhängig von der Auslenkung des Wagenkastens relativ zu den Drehgestellen durch formschlüssige Einwirkung der Kolbenstange, stets auf Druck beansprucht wird. Solche Federelemente gewährleisten verbesserte Kennwerte hinsichtlich Zuverlässigkeit und Sicherheit und sind - im Falle von geführten Schraubenfedern - selbst bei Bruch noch funktionsfähig. Vorteilhaft hat sich auch erwiesen, daß die Positionierung der abstützenden Federelemente zwischen Wagenkasten und Drehgestell frei wählbar ist. Insbesondere können dieselben Bereiche der Drehgestellquermittelebene oder außerhalb z. B. über den Achslagern angeordnet sein, so daß die Erfindung auf unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen der Wagenkastenabstützung freizügig anwendbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 schematisch im Grundriß und teilweise im Schnitt ein wiegen- und zapfenloses Drehgestell mit einer Ausführungsform der Wagenkastenabstützung,
Fig. 2 schematisch einen Vertikalschnitt der Wagenkastenabstützung nach der Linie QQ in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Längsachse des Druck-Zugfederelementes.
In den Fig. 1 und 2 ist schematisch ein wiegen- und zapfenloses Drehgestell 2 dargestellt, auf dessen Drehgestellrahmen 5 mittels der Schraubenfedern 7 der in seinen Umrissen strichpunktiert angegebene Wagenkasten 1 abgestützt ist. Vom Wagenkasten 1 dargestellt sind ferner noch das Wagenkastenuntergestell 4 sowie der damit verbundene Federträger 3. Jeder Radsatz 12 läuft auf Schienen 13, die auch seine seitliche Führung übernehmen.
Die Wagenkastenabstützung nach den Fig. 1 und 2 enthält mehrere, in Fahrzeuglängsrichtung auf dem Drehgestellängsträger 9 oder einer seitlichen Federkonsole 8 gelagerte allseitig auslenkbare Schraubenfedern 7, welche einerseits am Wagenkastenuntergestell 4 andererseits am Drehgestellängsträger 9 mit dem Wagenkasten 1 bzw. mit dem Drehgestell 2 starr verbunden sind. Zusätzlich ist ein Druck-Zug-Federelement 6 mittels mit Gummielementen versehenen Lageraugen 10 in den Befestigungspunkten 11 am Federträger 3 bzw. am Drehgestellrahmen 5 gelagert und dadurch gelenkig zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 angeordnet. Entsprechend der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung ist das Druck-Zug-Federelement 6 in der vertikalen Drehgestellquermittelebene angeordnet, in etwa horizontal liegend und symmetrisch zur Drehgestellängsmittelebene. Der Stoßdämpfer 25 ist in dargestellter Art und Weise zum Druck-Zug-Federelement 6 parallel geschaltet, so daß auch er beiderends mit dem Wagenkasten 1 bzw. dem Drehgestell 2 gelenkig verbunden ist. Fig. 1 zeigt die Positionierung des Druck-Zug-Federelementes 6 in horizontaler Querrichtung sowie die Überlegungen, welche dieser Anordnung zugrunde liegen. Der Kreis 14 mit Zentrum 15 ist die Laufbahn für die Befestigungspunkte 11, wenn sich Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 um die vertikale Schnittgerade zwischen der Drehgestellängs- und der Drehgestellquermittelebene gegeneinander ausdrehen. Dabei dreht sich das Druck-Zug-Federelement 6 einerends um einen der Befestigungspunkte 11, so daß sich für das Lagerauge 10 anderends die Auslenkbahn 16 ergeben würde. Weil aber die Lageraugen 10 und die Befestigungspunkte 11 mittels Lagerbolzen und Gummieinlagen 26 gelenkig miteinander verbunden sind, ist die tatsächliche Auslenkung des Druck-Zug-Federelementes 6 durch die Laufbahn 17 gegeben, die dem Gleichgewicht aller an der Wagenkastenabstützung beteiligten Federelemente entspricht. Im weitern ist in der Fig. 2 gezeigt, daß die Neigung des Druck-Zug-Federelementes 6 relativ zur Horizontalen vorzugsweise so gewählt ist, daß seine Längsachse 18 bei mittlerer Wagenkastenlast horizontal verläuft.
Das Druck-Zug-Federelement 6 besteht nach Fig. 3 aus einem röhrenförmigen Gehäuse 20, in dem eine Feder 30 eingebaut ist und das beiderends durch Abschlußteile 21 und 23 gegen Spritzwasser und Staub geschützt ist. Auf der einen Seite des röhrenförmigen Gehäuses 20 ist am Abschlußteil 21 der Festpunktteil 22 angeschraubt, der für die Bedürfnisse der bauseitigen Befestigung mit einem Lagerauge 10 versehen ist, das eine Gummieinlage 26 besitzt. Das entsprechende Abschlußteil 23 auf der anderen Gehäuseseite enthält den Durchführungsdeckel 24 für die Kolbenstange 27, die im Widerlager 28 geführt ist und deren äußeres Ende ebenfalls ein Lagerauge 10 mit Gummieinlage 26 aufweist. Die im Innern des Gehäuses 20 zwischen dem Federteller 29 und dem Widerlager 28 angeordnete Feder 30 ist leicht auswechselbar eingebaut und gewährleistet die Elastizität des Druck-Zug-Federelementes 6. Zur Betätigung der Feder 30 wirkt die Kolbenstange 27 entweder auf das Widerlager 28 oder auf den Federteller 29 je nach dem, ob das Druck- Zug-Federelement 6 an seinen Lageraugen 10 auf Druck oder Zug beansprucht wird. Hierfür ist die Kolbenstange 27 mit einer Anfräsung 31 und einem Führungsring 32 versehen, die am Widerlager 28 bzw. am Nocken 33 des Federtellers 29 zum Aufliegen kommen, so daß in beiden Fällen - wie in Fig. 3 näher gezeigt - die Feder 30 stets nur auf Druck beansprucht wird. Ferner ist der Durchführungsdeckel 24 über die Schraubverbindung 39 relativ zum röhrenförmigen Gehäuse 20 axial verschiebbar so daß er als Spannmutter gegen das Widerlager 28 wirkt.
Zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Wagenkastenabstützung sei auf die Fig. 1 bis 3 hingewiesen und dabei angenommen, daß erschwerte Betriebsbedingungen, wie enge Bogenfahrt bei hoher Geschwindigkeit und ungünstigen Geleiseverhältnissen, vorliegen. Beim Einfahren in einen Gleisbogen führt der Drehgestellrahmen 5 gegenüber dem Wagenkastenuntergestell 4 eine Drehbewegung aus. Hierbei wird von den Schraubenfedern 7 in Wagenlängsrichtung eine Relativbewegung ausgeführt, welche abhängig von ihrer Seitenelastizität pro Drehgestell 2 ein Gesamtausdrehmoment ergibt, das im Hinblick auf kleine Spurführungskräfte, je nach Ausdrehwinkel, einen gewissen Maximalwert nicht überschreiten darf. Die Schraubenfedern 7 sind deshalb so gebaut, daß sie eine große Seitenelastizität aufweisen, was durch entsprechende Wahl ihrer Kenngrößen wie z. B. Windungsdurchmesser, Drahtstärke, Windungszahl und Federlänge leicht möglich ist.
Auslenkungen des Wagenkastens in horizontaler Längsrichtung werden ausschließlich durch die Seitenelastizität der Schraubenfedern 7, also relativ weich, aufgenommen. Damit kann den Anforderungen, wie sie an die Längsfederung von Schienenfahrzeugen gestellt werden in befriedigender Weise entsprochen werden. Das Druck-Zug-Federelement 6 schwenkt dabei einerends in Wagenlängsrichtung aus der vertikalen Drehgestellquermittelebene aus und dreht sich dabei andererends um einen der Befestigungspunkte 11. Aufgrund der gelenkigen Abstützung des Druck- Zug-Federelementes 6 erfolgt diese Ausschwenkung rückwirkungsfrei. Bei Auslenkung des Wagenkastens 1 in horizontaler Querrichtung wirken die Schraubenfedern 7 in analoger Weise. Wegen des angestrebten geringen Ausdrehwiderstandes zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 ist ihre Seitenelastizität aber so groß, daß sich daraus eine zu niedrige Quereigenfrequenz der Wagenkastenabstützung ergäbe. Auch würde als Folge großer Fliehkraftüberschüsse oder harter Querstöße bei Sinuslauf und Geleiseunebenheiten, der Wagenkasten soweit seitlich auslenken, daß er trotz Einbau von progressiven Seitenanschlägen aufschlagen würde, was zu einem unbefriedigenden Wagenlauf führen müsste. Um solche Mängel zu beheben ist nach der Neuerung zusätzlich die Funktion des in der vertikalen Drehgestellquermittelebene liegenden Druck-Zug-Federelement 6 mit Stoßdämpfer 25 vorgesehen. Auslenkungen des Wagenkastens in horizontaler Querrichtung werden demnach gemeinsam durch die Seitenelastizität der Schraubenfedern 7 sowie durch das Druck-Zug-Federelement 6 aufgenommen, das wegen der großen Seitenelastizität der Schraubenfedern 7 im allgemeinen dominant ist. Die Wagenkastenquerfederung ist deshalb größtenteils durch das Druck-Zug-Federelement 6 bestimmt und um dessen Federkonstante härter als die Wagenkastenlängsfederung. Mit dem Stoßdämpfer 25 werden Stöße in horizontaler Querrichtung aufgenommen und gedämpft. Ob er im Einzelfalle notwendig ist, oder ob auf ihn verzichtet werden kann, hängt von den vorliegenden Betriebsbedingungen sowie den Eigenschaften der Wagenkastenquerfederung ab. Er ist im allgemeinen erforderlich, wenn die Feder 30 im Druck-Zug- Federelement 6 als Stahl- Gummi- oder Luftfeder ausgebildet ist, und mit harten Querstößen gerechnet werden muß. Vertikalbewegungen zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 werden in bekannter Art und Weise ausschließlich durch die Schraubenfedern 7 aufgenommen. Dabei schwenkt das Druck-Zug-Federelement 6 in der vertikalen Drehgestellquermittelebene um seine in etwa horizontale Lage, was aufgrund der gelenkigen Abstützung in den Befestigungspunkten 11 ebenfalls rückwirkungsfrei erfolgt. Beim gegenseitigen Ausdrehen von Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 dreht sich das Druck-Zug-Federelement 6 einerends um einen der Befestigungspunkte 11 und andererends entlang der Laufbahn 17. Die Kolbenstange 27 erfährt dabei eine Einfederung, was zusätzlichen Ausdrehwiderstand bedeutet. Um diese Erhöhung des Ausdrehwiderstandes klein zu halten und auch, um die Beweglichkeit der gelenkigen Abstützung nicht über Gebühr zu beanspruchen, muß der Winkel, um den sich das Druck-Zug-Federelement 6 im ungünstigsten Falle ausdreht, möglichst klein gehalten werden. Diese Forderung ist aufgrund der bei Drehgestellen der oberbegrifflichen Art vorliegenden Abmessungen an sich gut gewährleistet. Gemäß der Erfindung ist aber zusätzlich das Druck-Zug-Federelement 6 so angeordnet, daß es symmetrisch, beidseits der Drehgestellängsmittelebene zu liegen kommt. Gegenüber einer einseitigen Abstützung im Zentrum 15 des Ausdrehkreises 14 ergibt sich daraus eine Halbierung des Winkels, um den das Druck-Zug-Federelement 6 bei gegebener Auslenkung zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 aus der Ruhelage ausschwenkt. Diese Winkelhalbierung gilt für beliebige Relativbewegungen zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2, also nicht bloß für solche in der Horizontalebene.
Die Funktion des Druck-Zug-Federelementes 6 ist aus der Fig. 3 ersichtlich. Wird es, z. B. durch die horizontale Querbewegung zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2, an seinen Lageraugen 10 mit Druck beaufschlagt, dringt die Kolbenstange 27 in das röhrenförmige Gehäuse 20 ein, wobei die Anfräsung 31 auf der fingerförmigen Verlängerung 34 des Widerlagers 28 zum Aufliegen kommt und dadurch das Federende 38 der Feder 30 gegen den Federteller 29 drückt. Erfolgt andererseits an den Lageraugen 10 eine Beaufschlagung mit Zug, tritt die Kolbenstange 27 aus dem röhrenförmigen Gehäuse 20 aus, wodurch der Führungsring 32 der Kolbenstange 27 auf dem Nocken 33 des Federtellers 29 auflädt und dadurch das Federende 37 der Feder 30 gegen das Widerlager 28 drückt. In beiden Fällen wird die horizontale Querauslenkung durch die Kennlinie der Feder 30 elastisch aufgenommen. Sowohl bei Druck- wie bei Zugbeaufschlagung des Druck-Zug-Federelementes 6 ergibt sich eine Pressung seiner Feder 30, die demnach als geführte Schraubenfeder gemäß Fig. 3 oder als Gummi- Teller- oder als Luftfeder ausgebildet sein kann. Die erfindungsgemäß ausgebildete Wagenkastenabstützung bietet auch Möglichkeiten, die horizontale Querfederung, im Sinne einer Elastizitätsabstimmung, an gegebene Betriebsverhältnisse anzupassen. So kann durch entsprechende Wahl der Feder 30 im Druck-Zug-Federelement 6 in horizontaler Querrichtung eine beliebige Federkennlinie erzielt werden, z. B. progressiv anstatt linear. Der hierzu erforderliche Austausch der Feder erfolgt problemlos und rasch durch Lösen der Schraubverbindung 39 zwischen Durchführungsdeckel 24 und Abschlußteil 23. Auch kann eine bestehende Querfederkennlinie durch Vorspannen der Feder 30 geändert werden. Hierzu dient der als Spannmutter ausgebildete Durchführungsdeckel 24. Je nach dem, wie weit er im röhrenförmigen Gehäuse 20 ein- bzw. ausgeschraubt wird, erhöht bzw. vermindert sich die Ruhepressung der Feder 30 und damit deren Vorspannung. Dabei ist der Durchführungsdeckel 24 von außen leicht zugänglich, so daß die Vorspannung der Feder 30 am eingebauten Druck-Zug-Federelement 6 leicht einstellbar ist. Anstelle der im Beispiel vorgeschlagenen winkelhalbierenden Anordnung des Druck-Zug-Federelementes 6 kann dasselbe z. B. auch auf dem Ausdrehkreis 19 und im Zentrum 15 gelenkig abgestützt sein. Dadurch wird allerdings der Ausdrehwinkel zwischen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 nicht mehr hälftig, sondern voll auf das Druck-Zug-Federelement 6 übertragen. Diese Variante der Neuerung setzt deshalb voraus, daß die Abstützung der Lageraugen 10 in den Befestigungspunkten 11 ausreichend raumbeweglich ist.

Claims (9)

1. Wagenabstützung mit einstellbarer Querfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere drehzapfen- und wiegenloser Konstruktion, bei welcher die Last des Wagenkastens unter Verwendung von allseitig auslenkbaren Federelementen elastisch und um eine vertikale Achse drehbar auf die Drehgestelle übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der vertikalen Drehgestellquermittelebene mindestens ein in etwa horizontal liegendes, einerseits am Wagenkasten (1) und andererseits am Drehgestell (2) in Befestigungspunkten (11) gelenkig abgestütztes Druck-Zug-Federelement (6) angeordnet ist.
2. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (11) des Druck-Zug-Federelementes (6) beidseits und im gleichen Abstand von der vertikalen Fahrzeuglängsmittelebene am Wagenkastenuntergestell (4) bzw. am Drehgestellrahmen (5) angeordnet sind.
3. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (11) hinsichtlich ihres gegenseitigen vertikalen Abstandes so am Wagenkastenuntergestell (4) bzw. am Drehgestellrahmen (5) angeordnet sind, daß bei mittlerer Wagenkastenlast die Längsachse (18) des Druck-Zug-Federelementes (6) horizontal verläuft.
4. Wagenkastenabstützung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gelenkigen Abstützung des Druck-Zug-Federelementes (6) in den Befestigungspunkten (11) z. B. kardanische oder sphäroelastische Gelenke vorgesehen sind.
5. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) im Druck- und Zug-Federelement (6) eine progressive Federkennlinie aufweist.
6. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) im Druck-Zug-Federelement (6) eine geführte Schraubenfeder (44) ist.
7. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) im Druck-Zug-Federelement (6) ein geführtes Federelement aus Gummi oder elastomerem Werkstoff ist.
8. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druck-Zug-Federelement (6) ein Stoßdämpfer (25) parallel geschaltet ist.
9. Wagenkastenabstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druck-Zug-Federelement (6) Andrehungen (40) und (41) am Widerlager (28) bzw. am Federteller (29) als Endanschläge zur beidseitigen Begrenzung des Querfederweges ausgebildet sind.
DE19823231466 1981-11-09 1982-08-25 Wagenkastenabstuetzung mit einstellbarer querfederung fuer drehgestell-schienenfahrzeuge Granted DE3231466A1 (de)

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