DE60302343T2

DE60302343T2 - Eisenbahndrehgestell mit seitlich schwimmenden Abstützungen für zwei aufeinanderfolgende Waggonstrukturen, die an demselben Drehgestell angelenkt sind

Info

Publication number: DE60302343T2
Application number: DE60302343T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Andre
Original assignee: Lohr Industrie SA
Current assignee: Lohr Industrie SA
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2023-04-05
Also published as: FR2838092A1; WO2003084794A1; RU2004132212A; CN1646356A; CN100434319C; AU2003260007A1; ES2256761T3; EP1492691B1; RU2309070C2; DE60302343D1; FR2838092B1; EP1492691A1; ATE309936T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eisenbahndrehgestell mit seitlich schwimmenden Abstützungen mit einem schwenkhemmenden Mittel für zwei aufeinanderfolgende Waggonstrukturen, die auf demselben Eisenbahndrehgestell angelenkt sind.
Die französische Patentanmeldung FR 0 202 577 vom 28.02. 2002 desselben Anmelders beschreibt eine seitlich schwimmende Abstützung für zwei aufeinanderfolgende Waggonstrukturen, die auf einem einzigen Eisenbahndrehgestell über ein gemeinsames Gelenk zum Schwenken angelenkt sind, das sich auf eine Lagerpfanne abstützt.
Die vorliegende Erfindung sieht eine seitliche Abstützung auf beiden Seiten des gemeinsamen Zentralgelenks zweier aufeinanderfolgender Waggonstrukturen vor, die auf einem gemeinsamen Drehgestell angeordnet sind. Jede seitliche Abstützung ist auf einer Seite zwischen den Enden der beiden Waggonstrukturen angeordnet, wobei sich die Aufhängung an diesen Enden oder an dem Drehgestellgleitstück befindet.
Ein Ziel dieser Lösung besteht darin, die Bewegungen der Enden der Waggonstrukturen zu entkoppeln, d.h. diese Bewe gungen im Bereich der Abstützung auf der seitlichen Aufhängung oder dem Drehgestellgleitstück voneinander unabhängig zu machen.
Ein weiteres Ziel dieser Lösung besteht darin, das jeweilige Spiel und die Amplituden der Bewegungen der Enden der Waggonstrukturen im Fall gegensätzlicher, d.h. entgegengesetzt gerichteter Abstützkräfte zu vermindern.
Diese Lösung bringt erhebliche Vorteile mit sich.
Die Unabhängigkeit der Bewegung gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und eine erhöhte Materialbeständigkeit aufgrund nicht auftretender mechanischer Beanspruchung, die von einer der Waggonstrukturen auf die andere wirkt.
Dank der Erfindung können aufgrund der Einschränkung der Wechselwirkung der Strukturen und des jeweiligen Spiels Frachten von maximaler Höhe innerhalb des Lademaßes transportiert werden.
Die vorgesehene Ausgestaltung funktioniert durch Verschiebung von Reibungsplatten aufeinander, um die Energie zu vermindern und so von einer Dämpfungswirkung zu profitieren.
Indes sind die von der Fahrbewegung stammenden Bewegungen der Enden selten nur reine Schlinger- und Schwankbewegungen. Tatsächlich weisen sie oft eine Kippkomponente auf, welche bei der anfänglichen Bewegung oft überwiegt.
Letztere wirken auf die Stütz- und Halteplatte, was die Eigenschaft des Stützkontakts zwischen den Reibungsplatten verschlechtert und folglich nicht erlaubt, die gewünschte Wirkung vollständig zu erzielen.
Des Weiteren arbeitet die Aufhängung des Drehgestellgleitstücks ungleichmäßig, wodurch sie weniger effizient wird und ermüdet. In extremen Fällen kann eine Verformung verursacht werden.
Ein Ziel der vorliegenden Verbesserung besteht darin, die anfängliche Kippbewegung zu vermindern und zu begrenzen, um für eine Funktion der Aufhängung des Drehgestellgleitstücks unter guten Bedingungen zu sorgen und einen guten gleichmäßigen Kontakt zwischen den Reibungsplatten sicherzustellen, so dass von einer konstanten Dämpfung profitiert werden kann, bei der die vollständige Wirkung von Anfang an vorhanden ist.
Zugleich besteht ein Ziel darin, die erwünschte Dämpfungswirkung im Rahmen einer schwimmenden Abstützung solcher Art zu erhöhen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Drehgestells und das Ende einer einzelnen Waggonstruktur;
2 eine Draufsicht auf ein Drehgestell, auf dem die gegenüberliegenden Enden zweier aufeinanderfolgender Waggonstrukturen angelenkt sind;
3, 4 jeweils eine perspektivische Ansicht der Verbindung zwischen zwei Enden von Waggonstrukturen im Bereich der seitlichen Abstützung der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung, wobei die zweite Verbindungsklaue gemäß der ersten Ansicht in 3 weggelassen ist, um den Gelenkträger zu zeigen;
5, 6 einen Quer- bzw. Längsschnitt im Bereich der seitlichen Gelenkverbindung, der jeweils einer Position der Elemente entspricht, wie sie im linken Teil der 9 gezeigt sind;
7, 8 einen Quer- bzw. Längsschnitt im Bereich der seitlichen Gelenkverbindung, der jeweils einer Position der Elemente entspricht, wie sie im rechten Teil der 9 gezeigt sind;
9 eine Querschnittsansicht des oberen Teils des Drehgestells, welches in der Figur geringfügig nach rechts geneigt ist;
10 eine perspektivische Gesamtansicht, welche das Drehgestell und das Ende einer einzelnen Waggonstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der Mittel zeigt, auf welche sich die vorliegende Verbesserung bezieht;
11, 12 jeweils eine perspektivische Ansicht der Verbindung zwischen zwei Enden von Waggonstrukturen im Bereich der seitlichen Abstützung der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung, wobei die zweite Verbindungsklaue gemäß der ersten Ansicht in 12 weggelassen ist, um den Gelenkträger zu zeigen;
13, 14 einen Quer- bzw. Längsschnitt im Bereich der seitlichen Gelenkverbindung, der jeweils ei ner Position der Elemente entspricht, wie sie im linken Teil der 19 gezeigt sind;
15, 16 einen Quer- bzw. Längsschnitt im Bereich der seitlichen Gelenkverbindung, der jeweils einer Position der Elemente entspricht, wie sie im rechten Teil der 19 gezeigt sind;
17, 18 einen Quer- bzw. Längsschnitt im Bereich der seitlichen Gelenkverbindung, der jeweils einer Position der Elemente entspricht, wie sie im linken Teil der 19 gezeigt sind;
19 eine Querschnittsansicht des oberen Teils des Drehgestells, welches einer zweiten Ausführungsform der Mittel entspricht, auf welche sich die vorliegende Verbesserung bezieht;
20 eine perspektivische Gesamtansicht seitlich schwimmender Abstützungen, welche die erfindungsgemäße Verbesserung in Form zweier Torsionslamellen aufweisen; und
21 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der seitlichen Abstützung im linken Bereich der 20.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Verbesserung ist es erforderlich, sich der seitlich schwimmenden Abstützung bewusst zu sein, auf die sie sich bezieht.
Sie ist im Folgenden für den Fall zweier grundlegender Ausführungsformen beschrieben.
In diesem Zusammenhang sind im Folgenden immer die grundlegenden Elemente der seitlich schwimmenden Abstützung dargestellt, wie sie bereits in einer früheren Anmeldung beschrieben worden sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zwei aufeinanderfolgende Waggonstrukturen 1, 2, links und rechts in 2, wobei die gegenüberliegenden Enden 3, 4 auf demselben Drehgestell 5 angelenkt sind, das zwei Achsen 6, 7 sowie ein Untergestell 8 aufweist. Das Untergestell 8 trägt eine Lagerpfanne 9 mit einem halbkugelförmigen Körper 10, der aus zwei Komplementärteilen eines Gelenks, d.h. von einer kugelförmigen Aufnahmeschale 11 und eine in die Aufnahmeschale eingepassten Kugel 12 (9), gebildet ist.
Die Lagerpfanne 9 ist mit einem gemeinsamen zentralen Schwenkgelenk 13 mit einem Ausschlag zum seitlichen Schwenken verbunden, welches das Hauptgelenk bildet, durch das die Enden 3, 4 schwenkbar miteinander verbunden sind.
Die Lagerpfanne 9 und das Zentralgelenk 13 bilden ein zusammengesetztes Gelenk mit drei Freiheitsgraden, das alle Neigungen erlaubt, die mit der Fahrbewegung verbunden sind, insbesondere Schlinger- und Schwankbewegungen.
Die gegenüberliegenden Enden 3, 4 der Waggonstrukturen sind an jeder Seite durch eine spezielle seitliche Verbindung mit einer gelegentlichen Diskontinuität 14, 15 miteinander verbunden.
Um die Enden der aufeinanderfolgenden Waggonstrukturen 1, 2 bei ihrer Bewegung abzustützen, sind zwei bewegliche seitliche Abstützungen 16, 17 vorgesehen, die jeweils ein endständiges Element einer der seitlichen diskontinuierlichen Verbindungen 14 bzw. 15 tragen.
Die seitlichen diskontinuierlichen Verbindungen 14, 15 sind erfindungsgemäß aus folgenden Mitteln gebildet. Ein vertikal beweglicher Sockel 18 ist auf einer Aufhängungsvorrichtung mit einem Widerlager angeordnet, wodurch eine Aufhängungseinheit 19 gebildet ist, die in der Fachsprache üblicherweise als Drehgestellgleitstück bezeichnet wird. Eine Stütz- und Halteplatte 20, die in Reibungskontakt mit der Oberseite oder dem Belag des Sockels 18 steht, weist einen Gelenkträger 21 auf, der ein Gelenk 22 aufnimmt, beispielsweise ein Gelenk nach Art einer Schwenkachse 23.
Die Enden 3, 4 der Waggonstrukturen 1, 2 weisen auf Höhe jeder seitlichen diskontinuierlichen Verbindung 14, 15 Verlängerungen in Form von Endklauen auf, wodurch im Bereich jeder seitlichen diskontinuierlichen Verbindung einerseits eine Verbindung mit dem Drehgestellgleitstück und andererseits eine gelegentliche diskontinuierliche Verbindung gebildet ist, die geöffnet oder geschlossen ist, dergemäß sich das Ende der entsprechenden Endklaue in einer angehobenen Position oder in Stützkontakt befindet. Die Endklauen, die an jeder Seite angeordnet sind, sind von zweierlei Art: eine gabelförmige Endklaue 24 für das Ende 3 und eine doppelte Endklaue 25 für das Ende 4 in Bezug auf beide Seiten des Hauptgelenks 13.
Die doppelte Endklaue 25 ist aus zwei Elementen 26, 26a gebildet, von denen mindestens eines, vorzugsweise jedoch beide, eine im Wesentlichen horizontal in Bezug auf die Stütz- und Halteplatte 20 angeordnete Unterseite aufweist/aufweisen.
Insbesondere weist jede seitliche Gelenkstütze erfindungsgemäß folgende Bestandteile auf.
Der Sockel 18 in Form einer Platte ist durch seinen Mittelabschnitt 27, der beispielsweise eine zylindrische Auskragung aufweist, vertikal verschiebbar montiert, um in einer beispielsweise zylindrischen Aufnahme 28 geführt zu gleiten, die in einem festen Träger 29 angeordnet ist, der mit dem Untergestell 8 des Drehgestells starr verbunden ist. Die Führung ist durch einen Zentralklotz 30 verbessert, der in einen zentralen Hohlraum 31 gleitend eingreift.
Der Sockel 18 ist auf einer Aufhängung 18 angeordnet, die aus mindestens zwei Kompressionsfedern 32, 33 gebildet ist, auf deren Enden er sich mit seinen Endbereichen aufstützt, um die Aufhängungseinheit 19 zu bilden. Die Federn 32, 33 der Aufhängung sind durch innere Glieder 34, 35 geführt, entlang welcher sie sich gemäß ihrer Aufhängefunktion in einer Komprimier-Entspannungsbewegung verlagern.
Die in 6 und 8 dargestellten inneren Glieder 34, 35 erfüllen gleichermaßen die Funktion eines Widerlagers und einer Führung. Im Folgenden sind sie als Führungs- und Widerlagerglieder bezeichnet. Demgemäß stößt die Unterseite des Sockels 18 bei Bewegungen mit großer Amplitude, die dem Ausschlag des Sockels 18 entsprechen, am Ende des Hubs an die Stirnseite der Widerlager- und Führungsglieder an, wodurch ein Dämpfen der Bewegungen möglich ist.
Im Folgenden ist die Stütz- und Halteplatte 20 näher beschrieben, die unter reibender Abstützung auf der Oberseite des Sockels 18 angeordnet ist, welcher mit einem Stütz- und Reibungsstück 36 versehen ist. Die Stütz- und Halteplatte 20 kann in unterschiedlichen technischen Ausführungsformen verwirklicht sein, beispielsweise in einem zusammengesetzten Aufbau, der aus mehreren, z.B. drei, aufeinanderliegen den Platten gebildet ist, wie sie in den Figuren dargestellt sind, oder in beliebiger anderer Ausgestaltung.
Die Stütz- und Halteplatte 20 weist auf ihrer Oberfläche einen tragenden Reibungsbereich 37 auf, der sich beispielsweise auf beiden Seiten und um den Gelenkträger 21 herum erstreckt. Dieser tragende Reibungsbereich 37 ist um den Gelenkträger 21 herum, jedoch beabstandet von demselben, mit einem Reibungseinsatz 38 versehen, der aus einem einzigen Stück und in Form eines Rahmens oder aus mehreren Stücken gebildet ist und auf dem sich jede der entsprechenden Sohlen 39, 40 abstützt, mit welchen die jeweilige Unterseite der Elemente 26, 26a der doppelten Endklaue 25 ausgestattet ist.
Der rahmenförmige Reibungseinsatz 38 ist mit seinem Innenumfang z.B. von den Rändern des Gelenkträgers 21 beabstandet und nach unten in Bezug auf die Oberseite der Stütz- und Halteplatte 20 leicht vertieft angeordnet. Er ist in den tragenden Reibungsbereich 37 eingepasst und in Form einer massiven Platte oder eines Belags aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten ausgebildet, wodurch gewährleistet ist, einen Großteil der Energie der Stütz- und Verschiebungsarbeit bei der Gleitreibung der Sohle 39, 40 an jeder Unterseite der Elemente 26, 26a zu vermindern, welche die doppelte Endklaue 25 und den Reibungseinsatz 38 des tragenden Reibungsbereichs 37 gegeneinander bilden.
Es können zwei Einsätze 38 vorhanden sein, die jeweils auf den an dem Gelenkträger 21 angrenzenden Längsabschnitten angeordnet sind.
In der ersten gezeigten Ausführungsform ist der Gelenkträger 21 in vertikaler Richtung bügelförmig und als mechanischer Block ausgebildet, der beispielsweise aus zwei Sei tenteilen gebildet ist, die durch einen Klotz 41 an der Stütz- und Halteplatte 20 zusammengefügt sind. Der Träger 21 weist in seinem oberen Abschnitt eine Aufnahme zur Verschiebung 42 für die Schwenkachse 22 auf. Die Aufnahme 42 ist aus einem querliegenden unteren zylindrischen Hohlraum gebildet, der sich nach oben durch zwei Zweige erweitert, die offen sind oder durch eine Sicherheitsverbindung in Querrichtung miteinander verbunden sind. Die Schwenkachse 22 des Gelenks kann sich entlang der Aufnahme 42 zwischen einer oberen und unteren Position und umgekehrt verschieben. Auf der Schwenkachse 22 sind die seitlichen Enden der gabelförmigen Klaue 24 befestigt. Die Aufnahme zur Verschiebung 42 weist hinsichtlich der Verschiebung der Achse 22 einen im Wesentlichen länglichen Querschnitt auf, der nach oben geöffnet ist, aber vorzugsweise am Austritt durch die Sicherheitsverbindung in Querrichtung, beispielsweise durch sich quer erstreckende Bolzen (nicht dargestellt), verschlossen ist.
Die vertikale Beweglichkeit der Schwenkachse 22 zwischen einer unteren und einer oberen Position entlang ihrer Aufnahme zur Verschiebung 42 bildet den vertikalen Ausschlag, der gemeinsam mit der schwimmenden Anordnung der Stütz- und Halteplatte 20 und der Querrichtung der Bewegung, welche zwischen der Klaue 25 und der Stütz- und Halteplatte 20 vorhanden ist, als Bewegungsfreiheitsgrad dient. Diese Querrichtung der Bewegung entspricht dem Weg zwischen der Abstützung und der erhöhten Position der doppelten Klaue 25, wie nachstehend im Rahmen der Beschreibung der Funktionsweise näher erläutert ist. Zum gleichen Zweck dient die umgekehrte Beweglichkeit, d.h. die des Gelenkträgers 21 in Bezug auf die Schwenkachse 22, welche in diesem Fall ortsfest ist. Es versteht sich von selbst, dass alle Fälle einer Kombination der Beweglichkeiten möglich sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Gelenkträger 21 in Bezug auf die Stütz- und Halteplatte 20 beweglich ausgebildet sein, um eine vollständige Unabhängigkeit der Bewegungen zwischen dem einen und dem anderen Ende der Waggonstrukturen zu erhalten. Bei dieser Ausführung durchsetzt der Gelenkträger 21 folglich die Stütz- und Halteplatte 20, um seine Druckkraft direkt auf und gegen das Reibungsstück 36 der Aufhängungseinheit 19 auszuüben, die das Drehgestellgleitstück bildet. Hierzu kann der Träger 21 in einer Aussparung verschiebbar angeordnet sein, welche die Stütz- und Halteplatte 20 durchsetzt (nicht gezeigt). Eine geführte Bewegung mittels Nuten, Rillen oder andere Mittel ermöglicht eine gute Betriebsfunktion und eine korrekte Anordnung der Abstützung der Basis des Trägers 21. Es versteht sich von selbst, dass in diesem Fall der Ausschlag der Achse 22 entlang ihrer Aufnahme nicht mehr vollständig erforderlich ist, da dieser durch die Verschiebung ihres Trägers 21 gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Gelenkträger in Bezug auf die Stütz- und Halteplatte 20 beweglich, wirkt jedoch indirekt auf das Drehgestellgleitstück, was durch die Platte 20 geschieht. In diesem Fall ist es möglich, einen zusätzlichen Ausschlag zwischen dem Gelenkträger und der Platte durch einen Abstand vor dem Kontakt vorzusehen.
Während des Fahrens gemäß den Bewegungen, die von einer Waggonstruktur oder der anderen oder von einer Seite oder der anderen derselben Waggonstruktur verursacht werden, wirken die seitlich schwimmenden Abstützungen, indem sie sich in eine Richtung oder in eine andere verschieben, beispielsweise von unten nach oben oder umgekehrt.
Die Extrempositionen sind in den 5 bis 8 wiedergegeben.
Im Falle einer Schubwirkung der Waggonstruktur 1 von links (5 und 6), bei einem Schwenken nach unten, stützt sich die gabelförmige Klaue 24 mittels des Gelenkträgers 21 bis zum Ausgleich oder Anstoßen durch die Kompressionsfedern 32, 33 der Aufhängungseinheit 19 auf die inneren Widerlager- und Führungsglieder 34, 35 auf die Aufhängungseinheit 19 oder das Drehgestellgleitstück. Folglich gibt die Aufhängungseinheit in einer gedämpften Bewegung unter dem Schub des entsprechenden Endes 3 der Waggonstruktur 1 aufgrund der Federarbeit der Aufhängung nach, sobald die Schwenkachse 22 an den Boden der Aufnahme 42 anstößt.
Wenn die Schubwirkung zusätzlich eine horizontale Komponente aufweist, verschiebt sich die Stütz- und Halteplatte 20 durch Gleitreibung auf dem Stütz- und Reibungszwischenstück 36.
Die Schwenkachse 22 ist zum Drehen in ihrer Aufnahme bei Schwank- und Schwenkbewegungen vorgesehen.
Umgekehrt kann die doppelte Stützklaue 25 in den 7 und 8 eine Schubwirkung nach unten erfahren, wobei die beiden Elemente 26, 26a der doppelten Stützklaue 25 die Aufhängungseinheit 19 durch Aufstützen ihres Sohlenbelags 39, 40 auf den Gleitreibungsbereich 37 nach unten drücken. Die Aufhängungseinheit 19 wird mit dem Gelenkträger 21 abgesenkt, wobei sie die Schwenkachse 22 aufgrund der Bewegungsfreiheit entlang der Aufnahme mit länglichem Querschnitt in der Position in ihrer Aufnahme 42 lässt.
Aufgrund des Nichtvorhandenseins einer funktionellen mechanischen Verbindung zwischen den Klauen 24, 25 ist jede Kombination der oben beschriebenen Bewegungen möglich.
Auf diese Art lassen sich die Bewegungen des Endes einer Waggonstruktur innerhalb der Grenzen maximaler Ausschläge während des Betriebs unabhängig von denjenigen des Endes der folgenden Waggonstruktur machen.
Im Falle der Ausführungsform des unabhängig von der Stütz- und Halteplatte 20 verschiebbaren Gelenkträgers 21 ergibt sich eine vollständige Unabhängigkeit. Jedes Ende einer jeden Waggonstruktur kann sich verschieben und eigenständig auf dem Reibungsstück 36 des Drehgestellgleitstücks wirken.
Das allgemeine Interesse der vorbeschriebenen Mittel besteht in dem Vorhandensein wenigstens zweier Ausschläge, einem im Bereich des Gelenkträgers 21 und dem anderen zwischen der Endklaue 25 und der Stütz- und Halteplatte 20, während der beim Fahren auftretenden Bewegungen.
Gemäß den Besonderheiten der Bewegungen der Enden erfolgen diese Ausschläge nicht zwangsläufig gleichzeitig. Sie ermöglichen in allen Fällen einer herkömmlichen Anwendung der Waggonstrukturen einen Leerlauf während des Fahrens, der es ermöglicht, die Übertragung von Bewegungen an das andere Ende zu vermeiden, wohl wissend, dass diese zusätzlich durch die Federn der Aufhängungseinheit 19 gedämpft sind.
Die zweite Ausführungsform, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist in den 10 bis 19 dargestellt. Sie umfasst die gleichen allgemeinen Funktionen sowie äquivalente Mittel. Gleiche und ähnliche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein Ziel dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, die horizontale Schwenkachse 23 der Schwenkachse 22 möglichst weit gegen das Drehgestellgleitstück abzusenken, um auf diese Weise das Drehmoment der Schwenkbewegung weitestgehend zu vermindern. Die Reibung führt nämlich zur Erzeugung eines Drehmoments, wobei das Reibungsstück um so mehr dazu neigt Widerstand zu leisten, je weiter es von der Schwenkachse entfernt ist. Zum Zwecke einer gute Funktionsfähigkeit wird dieser Effekt minimiert, um eine Abnutzung zu vermindern und für die Fahrstabilität der Waggons abträgliche Drehmomente zu vermeiden.
Der vertikal bewegliche Sockel 18 ist folglich auf einer Aufhängungsvorrichtung mit einem Widerlager angeordnet, wodurch die Aufhängungseinheit 19 des Drehgestells gebildet ist, die üblicherweise in der Fachsprache als Drehgestellgleitstück bezeichnet wird. Eine Stütz- und Halteplatte 20, die in Reibungskontakt mit der Oberseite oder dem Belag des Sockels 18 steht, weist einen Gelenkträger 43 auf, der ein spezielles Gelenk 44 zum Schwenken um eine horizontale Achse und zur vertikalen Translation aufnimmt. Ein in mehrere Richtungen wirksames Gelenk, beispielsweise nach Art eines Kugelgelenks oder in äquivalenter Ausgestaltung, ist gleichermaßen geeignet, wenngleich bei Ausschlägen mit engem Spiel nur die Bewegungen einer vertikalen Translation und eines Schwenkens um eine horizontale Achse, welche über das Gelenk übertragen werden, betroffen sind.
Die Endklauen besitzen eine quasi identische Form für eine 45 derselben mit zwei Zweigen 46, 47, welche der doppelten Klaue 25 entspricht, unterscheiden sich voneinander aber im Bereich des Endabschnitts für die andere Endklaue, nämlich der zentralen Endklaue 48, die auf dem Gelenk 44 montiert ist.
Wie insbesondere aus 11 und 12 ersichtlich, läuft die zentrale Endklaue 48 mit einem nach unten gerichteten Ende aus und weist einen Hohlraum auf, der eine Aufnahme 49 für das Gelenk 44 bildet. Letzteres stütz sich auf den Gelenkträger 43, der in Form eines Blocks 50, beispielsweise eines Quaders, gebildet ist. Auf diesem Gelenkträgerblock ist ein z.B. geradliniges Aufnahmeelement 51 angeordnet, wie der 12 zu entnehmen ist, das mit einem Kontakt 52 zusammenwirkt, mit welchem der Boden der Aufnahme 49 ausgestattet ist, um eine Sicherheitseinheit in Bezug auf die Gelenkfunktion zu bilden. Der in Form eines Blocks 50 gebildete Gelenkträger 43 umfasst in einem Bereich seiner seitlichen Oberfläche einen Stützbelag 53 mit einer konvexen Außenseite. Der Stützbelag 53 befindet sich in der Betriebsfunktion in gegenüberliegender Anordnung in Bezug auf eine Mantelung 54, die auf die Seitenfläche der Aufnahme 49 aufgebracht ist. Die Mantelung 54 weist eine ebene Außenfläche auf, um die Kontaktfläche mit der Außenseite des Trägerbelags 53 zu vermindern.
Es sei erwähnt, dass der Gelenkträger 43 hier durch den Halteblock 50 auf der Stütz- und Halteplatte 20 gebildet ist.
Wie oben erwähnt, kann der mit der Platte 20 verbundene oder auf dieser montierte Gelenkträger andersartig mit derselben verbunden sein oder in Beziehung stehen. Insbesondere kann der Gelenkträger bezüglich der Platte 20 beweglich angeordnet sein.
Die dargestellten und verwendeten mechanischen Mittel zur Bildung des von dem Gelenkträger 43 getragenen Gelenks 44 werden im Hinblick auf geringe Amplituden der während des Betriebs erzeugten Ausschläge ausgewählt.
Zusammenfassend folgt aus der vorstehenden Beschreibung der Mittel, dass die allgemeine Funktion der Entkopplung der Bewegungen der Endklauen auf die gleiche erfindungsgemäße Weise erfüllt ist. Es handelt sich um eine Ausführungsform im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Was die Funktionsweise betrifft, so sei hinsichtlich der wesentlichen Abläufe auf die detaillierte Beschreibung weiter oben in Bezug auf die erste Ausführungsform verwiesen. Die Besonderheit der Funktionsweise dieser zweiten Ausführungsform beruht auf dem Ersetzen des Gelenks zum Schwenken 22 mit einer vertikalen Verschiebung seiner Achse 23 durch ein spezielles Gelenk 44. Die Funktionsweise dieses speziellen Gelenks 44 macht es möglich, die Erläuterung der Funktionsweise der Einheit zu vervollständigen.
Während einer Kurvenlage oder einer anderen Betriebsart, die eine Bewegung im Bereich der Endklaue erzeugt, wirkt die doppelte Endklaue 45 mittels Gleitreibungskontakt auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Im Gegensatz hierzu überträgt die zentrale Endklaue 48 die auf das Gelenk 44 wirkende Bewegung direkt. Dies macht es möglich, die auftretenden Arten von Ablenkungen und Verschiebungen aufzunehmen, die vertikal sein oder eine Neigung um eine horizontale Schwenkachse aufweisen können, und diese durch Reibung auf dem/den Reibungsbelag/-belägen zu dämpfen und die Entkopplung zu erzielen, die das grundlegende Ziel der Erfindung darstellt.
Der der vorliegenden Verbesserung zugrunde liegende, grundsätzliche Erfindungsgedanke besteht darin, ein schwenkhemmendes Mittel, insbesondere ein Mittel zur Begrenzung des Verschwenkens für die Stütz- und Halteplatte 20, vorzuse hen, mittels welcher die schwimmende Stützvorrichtung mit dem Drehgestellgleitstück in Kontakt steht.
Dieses Mittel kann einfach oder doppelt, in Form eines Rahmens oder einer Gleitfläche oder zweier Endabstützungen oder jeder anderen Lösung ausgebildet sein, welche herkömmliche Mittel oder sekundäre Funktionen implementieren, deren Kombination zu demselben Gesamtergebnis führt.
Nachfolgend ist anhand eines die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels eines der Mittel auf Basis zweier Torsionslamellen erläutert, deren eines Ende jeweils auf einem Ende der Stütz- und Halteplatte 20 befestigt ist und deren anderes Ende jeweils auf einer Platte festgelegt ist, welche einen Teil des Untergestells des Eisenbahndrehgestells oder dessen Lagerpfanne bildet.
Die vorliegende Verbesserung betrifft ein Mittel, das die anfängliche Schwenkbewegung begrenzt, welche von der Abstützung der gabelförmigen Endklaue 24 über die Schwenkachse 23 und/oder über die Abstützung der doppelten Endklaue 25 verursacht wird.
Aufgrund der symmetrischen Ausgestaltung der Abstützung ist das Mittel aus zwei ähnlichen Versteifungselementen gebildet, die an den Längsenden der Stütz- und Halteplatte 20 befestigt sind und die Aufgabe einer Stützstruktur auf dem Sockel des Drehgestellgleitstücks übernehmen.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um zwei unabhängige Torsionslamellen 55, 56, deren jeweils eines Ende 57, 58 an einem Ende der Stütz- und Halteplatte befestigt ist und deren jeweils anderes Ende 59, 60 an einem unabhängigen Träger des Drehgestellgleitstücks montiert ist, beispielsweise an einer angrenzenden Platte 61, die z.B. mit dem Untergestell verbunden, in Bezug auf dieses beweglich oder nicht beweglich ausgebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Träger derart gewählt, dass er mit der Lagerpfanne verbunden ist.
Es ist von Bedeutung, dass der Träger, an welchem die Enden der metallischen Torsionslamellen befestigt sind, nicht von Bewegungen angeregt wird, die denen des Gelenks zugeordnet sind, das von der schwimmenden Abstützung getragen ist.
Die Torsionslamellen 55, 56 bilden eine Kopplungsverbindung zwischen jedem der beiden Enden der Stütz- und Halteplatte 20 derselben schwimmenden Abstützung. Sie bilden zugleich und jeweils mit einem festen, benachbarten Punkt auf der gemeinsamen Tragplatte 61 eine individuelle Verbindung mit einem Torsionswiderstand.
Die gekoppelten Torsionslamellen erzeugen einen mechanischen Widerstand, um die Schwenkbestrebung zu vermindern oder gar aufzuheben, welche durch das von der Stütz- und Halteplatte 20 getragene Schwenkgelenk übertragen wird.
Die Verbindung verleiht der elastischen Aufhängung zugleich einen zusätzlichen Widerstand sowie eine verbesserte Steifigkeit, so dass seitliche Bewegungen vermieden werden, die für Instabilität und Verformungen ursächlich sind.
Sie sorgt des Weiteren für einen zusätzlichen Dämpfungseffekt von Bewegungen, was zur Verminderung der Reibungsenergie beiträgt.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann dieselbe Torsionslamelle für die beiden Enden der Stütz- und Halteplatte 20 derselben schwimmenden Abstützung verwendet werden. Die ge meinsame Lamelle weist in diesem Fall ein Ende auf, das gabelförmig ausgebildet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante wird dieselbe Lamelle zum Verbinden zweier entsprechender Enden der Stütz- und Halteplatte 20 zweier entsprechender schwimmender Abstützungen verwendet. Auf diese Weise verbindet eine einzige Lamelle zugleich die beiden entsprechenden Enden der schwimmenden Abstützungen, wobei diese Lamelle in ihrem Mittelbereich an einem Träger befestigt ist, beispielsweise an der Platte 61.
Ferner kann eine einzige gemeinsame Lamelle verwendet werden, bei der jedes der beiden Enden gabelförmig ausgebildet ist, um das schwenkhemmende Mittel zweier schwimmender Abstützungen zu bilden.
Die erfindungsgemäße schwimmende Stützvorrichtung mit dem schwenkhemmenden Mittel funktioniert auf die folgende Weise.
Wenn der anfängliche Bewegungsimpuls des betreffenden Endes eine Schwenkneigung in Längs- und/oder Querrichtung besitzt, so wird der hierauf folgende Druck auf eines der Enden der Stütz- und Halteplatte 20 durch die entgegengesetzt gerichteten Drehmomente, die ihr die unterstützende(n) Torsionslamelle(n) entgegensetzt/entgegensetzen, unmittelbar – im Allgemeinen gänzlich – neutralisiert.
Die entgegengesetzten Drehmomente sind eine Funktion der Schwenkbestrebung, sie vermindern sich und heben sich schließlich auf, wenn die Schwenkbestrebung gegen Null abnimmt, wodurch eine bessere Gleitreibung möglich gemacht wird.
Die Torsionslamellen, die gleichermaßen einen Widerstand, insbesondere gegen Bestrebungen in Längsrichtung aufweisen, vergrößern die Dämpfung der Bewegungen und folglich den Energieabbau, der weiter verbessert wird.
Die vorliegende Verbesserung betrifft ferner die in den 10 bis 19 wiedergegebenen und vorhergehend beschrieben Mittel.
Das oder die schwenkhemmende(n) Mittel ist/sind jeweils in Form zweier, vorzugsweise metallischer, Torsionslamellen mit zwei unabhängigen Zweigen 62, 63 ausgebildet, wie sie in 10 dargestellt sind, deren in Richtung des gemeinsame Zentralgelenks 13 gerichtete Enden jedoch auf demselben Träger 64 befestigt sind, der beispielsweise mit der Lagerpfanne verbunden ist. Die Lamellen bilden an jeder Seite eine schwenkhemmende Einheit, deren Profilform zwei liegenden "U"s entspricht, die durch einen gemeinsamen Zweig 65 miteinander verbunden sind und deren Enden der beiden anderen Zweige 66, 67 an jeder Seite der entsprechenden Stütz- und Halteplatte befestigt sind.
Es versteht sich von selbst, dass im Rahmen des Erfindungsgedanken auch andere Ausführungsformen möglich sind, insbesondere solche, die mit äquivalenten Mitteln mit von Torsionslamellen andersartigen Federn ausgestattet sind.

Claims

Eisenbahndrehgestell mit seitlich schwimmenden Abstützungen für zwei aufeinanderfolgende Waggonstrukturen, die miteinander auf dem Eisenbahndrehgestell durch ein gemeinsames Zentralgelenk (13) mit einem Ausschlag zum seitlichen Schwenken gelenkig verbunden sind, wobei die Abstützung von jeder Seite des gemeinsamen Zentralgelenks (13) und mindestens von einer Seite über eine verbesserte seitlich schwimmende Abstützung durch Endklauen hindurch erfolgt, welche an jedem der Enden der beiden aufeinanderfolgenden Waggonstrukturen angeordnet sind und an jeder Seite des Zentralgelenks (13) ein(e) elastische(s) Aufhängungseinheit oder Drehgestellgleitstück (19) umfassen, wobei mindestens eines von beiden auf der Oberseite eine Stütz- und Halteplatte (20) mit einer Reibungsfläche zur Übertragung der von der Fahrbewegung herrührenden Schubkräfte aufweist, wobei die Kräfte von jeder Seite des gemeinsamen Zentralgelenks (13) an jeder elastischen Aufhängungseinheit (19) über die jeweilige Endklaue wirken, dadurch gekennzeichnet, dass auf Höhe der Stütz- und Halteplatte (20) ein schwenkhemmendes Mittel vorgesehen ist, das einen Wi derstand gegen die von den Endklauen übertragene Bestrebung zum Verschwenken bildet, um Schwenkbewegungen der Stütz- und Halteplatte (20) zu vermeiden und somit einen gleichmäßigen Stützkontakt derselben an der Oberseite der Aufhängungseinheit (19) während des gesamten Betriebsvorgangs der seitlich schwimmenden Abstützung sicherzustellen.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkhemmende Mittel an mindestens einem Ende der Stütz- und Halteplatte (20) vorgesehen ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkhemmende Mittel nach Art eines Torsionsglieds ausgebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das schwenkhemmende Mittel von mindestens einer metallischen Torsionslamelle (55 und/oder 56) gebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die beiden Torsionslamelle(n) (55 und/oder 56) jeweils an einem ihrer Enden auf demselben Träger (61) unabhängig von dem Drehgestellgleitstück (19) und an dem anderen ihrer Enden jeweils an einem längsseitigen Ende jeder Stütz- und Halteplatte (20) oder über ein einziges aufgedoppeltes Ende einer jeden Torsionslamelle (55 und/oder 56) an dem längsseitigen Ende jeder Stütz- und Halteplatte (20) angeordnet sind.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Torsionslamelle vorge sehen ist und dass diese einzige Lamelle ein aufgedoppeltes Ende, dessen jeweilige Zweige an einem der Enden der Stütz- und Halteplatte (20) festgelegt sind, sowie ein anderes Ende aufweist, das an dem Träger (61) unabhängig von dem Drehgestellgleitstück (19) befestigt ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (61) am Untergestell des Eisenbahndrehgestells befestigt ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (61) an der Lagerpfanne des Eisenbahndrehgestells befestigt ist.
Eisenbahndrehgestell nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Torsionslamelle (55, 56) bis zu der entsprechenden seitlichen Abstützung verläuft, um als schwenkhemmendes Mittel zu dienen und dabei im mittleren Bereich auf dem Träger (61) befestigt zu sein.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Torsionslamelle mit aufgedoppelten Enden vorgesehen ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Abstützung nur eine einzige Torsionslamelle mit aufgedoppelten Enden vorgesehen ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Torsionslamelle an jeder Seite aufgedoppelt ausgebildet sind, so dass sich eine allgemeine Form mit zwei liegenden und miteinander ver bundenen "U"s ergibt.
Eisenbahndrehgestell nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Stütz- und Halteplatte (20) nimmt auf dem Reibungsstück oder -belag der elastischen Aufhängungseinheit des Drehgestells (19) Reibung auf; – ein Gelenkträger (21 oder 43) ist fest oder beweglich auf der Stütz- und Halteplatte (20) befestigt, wobei Letztere durch einen gleitreibenden Stützkontakt auf dem Reibungsstück oder -belag der elastischen Aufhängungseinheit (19) verschiebbar ist und somit einen funktionellen Ausschlag bildet; – die Endklaue(n) der nachfolgenden Waggonstruktur ist bzw. sind hinsichtlich des Ausschlags zwischen einer angehobenen und abgesenkten Position frei, innerhalb welcher sie sich in gleitreibendem Stützkontakt mit der Oberseite der Stütz- und Halteplatte (20) befindet bzw. befinden, wodurch eine gelegentliche Diskontinuität der Verbindung und ein weiterer funktioneller Ausschlag gebildet ist; – die von der Fahrbewegung herrührenden Schubkräfte wirken einerseits auf ein Ende einer Waggonstruktur durch einen einfachen Stützkontakt mit der Stütz- und Halteplatte (20), andererseits über den Gelenkträger (21 oder 43), der über ein Gelenk (22 oder 44) mit dem Ende der nachfolgenden Waggonstruktur verbunden ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (22) des Gelenkträgers (21) ein Gelenk mit Ausschlag ist, so dass ein anderer funktioneller Ausschlag der Einheit gebil det ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (22) ein Gelenk zum Schwenken ist und dass der Gelenkträger (21) ein Träger ist, an dem das Gelenk zum Schwenken (22) entlang einer Aufnahme zwischen einer oberen und unteren Position verschiebbar angeordnet ist, wodurch der andere funktionelle Ausschlag gebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkträger (21) bezüglich der Stütz- und Halteplatte (20) beweglich ist, um auf direkte Art den Gleitreibungskontakt auf dem Reibungsstück der Aufhängungseinheit (19) zu realisieren.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der bezüglich der Stütz- und Halteplatte (20) bewegliche Gelenkträger (21) über diese hinweg beweglich ist, um auf direkte Art den Gleitreibungskontakt auf dem Reibungsstück der Aufhängungseinheit (19) zu realisieren.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der bezüglich der Stütz- und Halteplatte (20) bewegliche Gelenkträger (21) mit dieser in Stützkontakt steht, um auf indirekte Art den Gleitreibungskontakt auf dem Reibungsstück der Aufhängungseinheit (19) zu realisieren.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stützkontakt mit der Stütz- und Halteplatte (20) um einen Stützkontakt mit Ausschlag handelt.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitreibungskontakt zwischen dem zweiten Ende und der Stütz- und Halteplatte (20) auf der Oberseite der Platte (20) erfolgt.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Gelenkachse (22) um eine Schwenkachse (23) handelt.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (23) in einer verschiebbaren länglichen Aufnahme mit einer im Wesentlichen länglichen Querschnittsform angeordnet und gehalten ist, welche im unteren Teil eine zylinderförmige Aufnahmeform aufweist, in welcher sich die Schwenkachse (23) abstützt und entlang welcher die Schwenkachse (23) zwischen einer oberen und unteren Position beweglich ist, wodurch der andere funktionelle Ausschlag gebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (22) ein Gelenk (44) zum Schwenken um eine horizontale Achse und zur vertikalen Translation ist, wobei es an einem Gelenkträger (43) in Form eines mechanischen Gelenkblocks (50) angeordnet ist, der als Gelenkträger dient und in einer Aufnahme (49) angeordnet ist, die dem Ende der zentralen Endklaue (48) angepasst ist, so dass der andere funktionelle Ausschlag gebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkträger (43) des Gelenks (44) in Form eines mechanischen Blocks (50) an der Stütz- und Halteplatte (20) angeordnet ist, so dass der andere funktionelle Ausschlag gebildet ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gelenk (43) um ein Kugelgelenk (43) handelt.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- und Halteplatte (20) eine Ober- und Unterseite zur Abstützung aufweist und dass ein bügelförmig ausgestalteter Gelenkträger (21) von der Stütz- und Halteplatte (20) getragen ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- und Halteplatte (20) mit ihrer Unterseite auf der Aufhängungseinheit angeordnet ist, welche sich in Kontakt mit einem Reibungszwischenstück (36) befindet, das von der Aufhängungseinheit (19) getragen ist, auf welchem sie durch Gleitreibung beweglich ist, wobei das Reibungszwischenstück (36) von dem Sockel (18) der Aufhängungseinheit (19) getragen ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende oder die Endklaue (24) in eine Gabel mündet, die auf der Schwenkachse (23) angeordnet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Endklaue (25) eine doppelte Stützklaue ist, von deren Teilen (26, 26a) wenigstens eines eine Unterfläche aufweist, die mit einer Sohle gegenüber dem Reibungsbereich (37) der Oberseite der Stütz- und Halteplatte (20) versehen ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungsbereich (37) mit einem Reibungseinsatz (38) versehen ist.
Eisenbahndrehgestell nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungseinsatz (38) rahmenförmig ausgebildet und um die Basis des Gelenkträgers etwas unterhalb der Ebene der Oberseite der Stütz- und Halteplatte (20) angeordnet ist.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Element mit ebener Unterseite der doppelten Endklaue (25) bezüglich der Oberseite der Stütz- und Halteplatte (20) mit einer Sohle versehen ist und mit dem Reibungseinsatz (38) der Stütz- und Halteplatte (20) zum Anschlag kommt und sich auf diesem Einsatz durch Gleitreibung bewegt.
Eisenbahndrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der aufeinanderfolgenden Waggonstrukturen an jeder Seite mit wenigstens einer Endklaue enden und dass sie die von der Fahrbewegung stammenden Schubkräfte übertragen.