DE3840755A1 - Zugkraftuebertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugkraftüber­ tragungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zum Übertragen der Zugkraft von den Drehgestellen eines Schienentriebfahrzeugs auf dessen Fahrzeug­ rahmen ist es bekannt, zwei Verbindungsstangen je Drehgestell in Fahrzeuglängsmitte anzuordnen. Diese Verbindungsstangen führen von zwei Anlenk­ punkten am Drehgestell zu zwei Anlenkpunkten am Fahrzeugrahmen. Je nach Zugkraftrichtung wird je Drehgestell immer nur eine Verbindungsstange auf Zug belastet. Um bei der Zugkraftübertragung ein Nickmoment auf das Drehgestell und daraus resultierende, zugkraftabhängige Reaktionen in den Radaufstandspunkten zu vermeiden, muß die Zugkraftübertragung zwischen Drehgestell und Fahrzeugrahmen so niedrig wie möglich über der Schienenoberkante erfolgen. Dies führt bei der bekannten Konstruktion dazu, daß durch die beiden Verbindungsstangen wertvoller Bauraum in den Dreh­ gestellen beansprucht wird, welcher den Komponenten zur Drehmomentübertragung (z.B. bei dieselhydrau­ lischen Schienentriebfahrzeugen mit Kardangelenk­ wellen zwischen Achsgetrieben an den Radsätzen) oder Komponenten zur Drehmomenterzeugung (z.B. den Fahrmotoren von dieselelektrischen Schienen­ triebfahrzeugen) nicht mehr zur Verfügung steht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Zugkraftübertragungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einen minimalen Einbauraum im Drehgestell bean­ sprucht, ohne die übliche Rahmenkonstruktion von Drehgestellen mit zwei Längsträgern und einem Querträger verändern zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zugkraftübertragungsvor­ richtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Zugkraftübertragungs­ vorrichtung werden die Längskräfte (Zug- und Bremskräfte) von den Radsätzen über die Längs- und Querträger eines üblichen Drehgestellrahmens in einen unter dem Querträger befestigten Dreh­ zapfen geleitet, welcher über Verbindungselemente einerseits mit dem benachbarten Fahrzeugende (z.B. Rahmenstirnplatte) und andererseits mit dem Drehzapfen des benachbarten Drehgestells ver­ bunden ist. Da die Verbindungselemente sowohl bei Zug- als auch Bremskräften immer nur auf Zug beansprucht sind, lassen sich als Verbindungs­ elemente außer Stangen auch Drahtseile verwenden, die an ihrem drehzapfenseitigen Ende ein schlaufen­ förmiges Kopfstück für die drehbare Anlenkung an den zugeordneten Drehzapfen aufweisen. Die verwen­ deten Drehzapfen benötigen weder verschleißvermin­ dernde Anbauteile noch muß ihre Oberfläche an der kraftübertragenden Fläche besonders bearbeitet werden, da die Drehzapfen keine Relativbewegungen zu angrenzenden Bauteilen ausführen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Aus­ führungsbeispielen in den Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1a und 1b jeweils eine schematische Seitenan­ sicht von Ausführungsbeispielen eines Schienentriebfahrzeugs mit zwei zweiachsigen Drehgestellen, wobei hier zur besseren Übersicht die nicht-interessierenden Bauteile weg­ gelassen wurden;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Drehgestells des Schienentriebfahrzeugs nach den Fig. 1a und 1b;

Fig. 3 eine Detailansicht des vorderen Endes des Schienentriebfahrzeugs nach den Fig. 1a und 1b, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Drehgestell eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Schienentriebfahrzeugs.

Das in den Fig. 1a und 1b schematisch gezeigte Schienen­ triebfahrzeug 100 mit Vorderende 101 und Hinter­ ende 102 weist einen Fahrzeugrahmen 20 auf, an dessen Enden in üblicher Weise Rahmenstirnplatten 18 a, 18 b angebracht sind. Die Rahmenstirnplatten 18 a, 18 b dienen u.a. zur Befestigung von vorderen und hinteren Zughaken 19 a, 19 b. In der gezeigten Ausführung weist das Schienentriebfahrzeug 100 zwei zweiachsige Drehgestelle 1 und 1 a auf, von denen jedes Drehgestell Radsätze 2 und 3, zwei Längsträger 6 (Fig. 2) und einen Querträger 7 (Fig. 4) umfaßt.

An dem Querträger 7 ist konzentrisch zur Hoch­ achse 21 des in Fig. 2 betrachteten Drehgestells 1 ein Drehzapfen 8 angebracht, derart, daß der Drehzapfen unterhalb der Radachsen 2 a, 3 a knapp oberhalb der Schienen 9 endet. Die Höhenlage des Drehzapfens 8 bezüglich der Schienen 9 läßt sich durch eine Konsole 10 bestimmen, welche zwischen Querträger 7 und Drehzapfen 8 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 1a in der Übersicht und aus Fig. 2 im Detail zu entnehmen ist, verlaufen Verbindungs­ elemente 11, 14 und 14 a zur Längskraftübertragung zwischen den Rahmenstirnplatten 18 a, 18 b und den Dreh­ zapfen 8 der Drehgestelle 1, 1 a sowie zwischen den Drehzapfen 8 beider Drehgestelle 1, 1 a (Ver­ bindungselement 11). Im Falle von Fig. 1b verläuft das Verbindungselement 11 zwischen endseitigen vertikalen Aus­ legern 22 der Drehgestelle 1, 1 a. An ihren Enden sind die Ver­ bindungselemente 14, 14 a mit einem Kopfstück versehen, das im ge­ zeigten Längsschnitt durch die Längsmitte des Drehgestells 1 gabelförmig ausgebildet ist, um dazwischen das flache Kopfstück 12 des Verbin­ dungselementes 11 aufzunehmen. Alle Kopfstücke 12, 13 umfassen schlaufenförmig den Drehzapfen 8 und bilden auf diese Weise eine einfache Gelenk­ verbindung zwischen Drehzapfen 8 und Verbindungs­ elementen 11, 14 und 14 a.

Die fahrzeugseitigen Enden der Verbindungselemente 14, 14 a sind, wie Fig. 3 zeigt, mit einem Endstück 15 ver­ sehen, das durch die betreffende Rahmenstirnplatte 18 a hindurchgeführt und mittels einer Gewindemutter 16 gesichert ist. Hierzu weist das Kopfstück 15 einen entsprechenden, in Fig. 3 eingezeichneten Gewindeabschnitt auf.

Die Gewindemutter 16 stützt sich über ein Feder­ element 17 auf der betreffenden Rahmenstirnplatte 18 a ab, wobei, wie noch zu erläutern sein wird, die Verbindungselemente 11, 14 und 14 a nur auf Zug in der eingezeichneten Richtung "Zugkraft" bean­ sprucht werden, so daß das Federelement 17 in Fig. 3 stets von der Gewindemutter 16 gegen die Rahmen­ stirnplatte 18 a gepreßt wird.

Die Antriebkräfte der Radsätze 2, 3 werden, wie Fig. 2 zeigt, über Gleitführungen 4, 5 auf die Längsträger 6 und den Querträger 7 des jeweiligen Drehgestells 1, 1 a übertragen. Von dort verlaufen die Längskräfte entweder (Fig. 1b) über den Ausleger 22 auf das Verbindungselement 11 und das benachbarte Drehgestell 1 a oder (Fig. 1a) über den Gelenkzapfen 8 des Dreh­ gestells 1 auf das Verbindungselement 11 und von dort auf den Gelenkzapfen 8 des benachbarten Drehgestells 1 a. Dort addieren sich die Längskräfte des Drehgestells 1 mit den Längs­ kräften des Drehgestells 1 a, wobei die Summe dieser Längskräfte über das Verbindungselement 14 a auf die Rahmenstirnplatte 18 b und damit auf den Fahr­ zeugrahmen 20 übertragen wird.

Im Falle von Druckkräften auf ein Fahrzeugende 101 bzw. 102, z.B. beim Abbremsen eines Wagenzuges und bremsenden Drehgestellen 1, 1 a, werden diese Druckkräfte über die Puffer am Fahrzeugrahmen 20 auf den Fahrzeugrahmen 20 geleitet, von wo sie über die den beteiligten Puffern entgegengesetzte Rahmenstirnplatte 18 a bzw. 18 b wiederum als Zug­ kräfte auf die Verbindungselemente 14 bzw. 14 a und 11 und von dort in die Drehgestelle 1, 1 a geleitet werden.

Da, wie dargelegt, die Verbindungselemente 11, 14 und 14 a nur Zugkräfte zu übertragen haben, kann neben der Verwendung von Stangen als Verbindungs­ elemente auch die Verwendung von Stahlseilen vorgesehen werden. Im Falle von Stahlseilen genügt es, anstelle von Drehzapfen 8 als Drehpunkte Klemmverbindungen für die Seilenden vorzusehen. Ferner kann das Verbindungsele­ ment 11 zwischen den Drehgestellen 1, 1 a schwächer dimensio­ niert werden als die Verbindungselemente 14, 14 a.

Alternativ zu den bisher beschriebenen Ausführungs­ beispielen kann gemäß Fig. 4 an jedem Drehzapfen 8 ein Wiegebalken 23 gelagert werden, an dessen Enden die paarweise vorzusehenden Verbindungselemente 11, 14, 14 a angreifen. Diese Ausführungsform ist beson­ ders dann von Vorteil, wenn in der Drehgestellmitte drehmomentübertragende Bauteile, wie Kardangelenk­ wellen 24 und Radsatzgetriebe 25 (Fig. 4) vorgesehen sind und daher die Verbindungselemente 11, 14, 14 a zur Seite verlegt werden müssen.

Die erfindungsgemäße Zugkraftübertragung benötigt nur einen geringen Einbauraum in jedem Drehgestell, dessen Aufbau im übrigen unbeeinflußt bleibt.

Gleichzeitig gewährleistet die erfindungsgemäße Zugkraftübertragungsvorrichtung eine minimale Höhe der Kraftübertragung über den Schienen, so daß unerwünschte Reaktionen in den Radaufstands­ punkten mit Sicherheit vermieden werden können. Die Kosten für die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind so gering, daß auch die Nachrüstung von Schienentriebfahrzeugen problemlos möglich ist. lnsbesondere braucht die Festigkeit des Querträgers 7 jedes Drehgestells 1, 1 a durch keinerlei Durch­ brüche oder dgl. verringert zu werden, was Voraus­ setzung jeder Nachrüstung von vorhandenen Fahr­ zeugen ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Übertragen der Zugkraft von den Drehgestellen eines Schienentriebfahrzeugs auf dessen Fahrzeugrahmen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß konzentrisch zur Hochachse (21) jedes Drehgestells (1, 1 a) ein Drehpunkt (8) vorgesehen ist, welcher an einem Querträger (7) des Drehgestells (1, 1 a) befestigt ist und vertikal durch das Drehgestell (1, 1 a) bis unter die Radachsen (2 a, 3 a) verläuft, und daß in Längsrichtung der Drehgestelle (1, 1 a) Verbindungselemente (11, 14, 14 a) verlaufen, welche zwischen den vorderen und hinteren Fahr­ zeugenden (101, 102) und den Drehzapfen (8) beziehungsweise zwischen den Drehgestellen (1, 1 a) angeordnet sind und dabei drehbar an den Drehpunkten gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Verbindungselemente (11, 14, 14 a) Stangen oder Seile vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verbindungselement (11) zwischen den Drehgestellen (1, 1 a) schwächer bemessen ist als die Verbindungselemente (14, 14 a) zwischen den Drehpunkten und den Fahrzeugenden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehpunkt ein Drehzapfen (8) oder - im Falle der Verwendung eines Seils als Verbindungselement - ein Klemmstück vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stangen zur Anlenkung an die Dreh­ zapfen (8) jeweils ein Kopfstück (12 bzw. 13) auf­ weisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Drehzapfen (8) Wiege­ balken (23) gelagert sind, an deren Enden die Verbindungselemente (11, 14, 14 a) paarweise an­ geordnet sind (Fig. 4).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsele­ mente (14, 14 a) zur Befestigung an Rahmenstirn­ platten (18 a, 18 b) des Fahrzeugrahmens (20) jeweils ein mit einem Gewinde versehenes Endstück (15) auf­ weisen, das durch die betreffende Rahmenstirnplatte hindurchgeführt und mit einer Gewindemutter (16) gesichert ist, die sich über ein Federelement (17) auf der betreffenden Rahmenstirnplatte abstützt (Fig. 3).