DE645748C - Lagerung der Wiege im Drehgestell auf Wendelfedern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf

mit seitlich schwingender Wiege ausgerüstete Fahrzeuge, vor allem Schienenfahrzeuge. Sie bezweckt, ;eine Wiegelagerung zu schaffen, durch welche die auf das Drehgestell quer zur Fahrtrichtung übertragenen Stöße vom Wagenkasten möglichst ferngehalten werden.

Es sind bereits Wiegefederungen bekannt,

bei denen der Wiegebalken auf Wendelfedern gelagert ist. Ihr Nachteil besteht darin, daß bei der 'an und für sich großen Quer steifigkeit der Wendelfedern hohe Schwingungsfrequenzen für den Wagenkasten leintreten. Um in der Wiege einen Schwinger mit niedriger Frequenz zu erhalten, kann man den Wiegebalken auf Stütz- und Hängependeln lagern, in welche Federn derart eingeschaltet und durch das Fahrzeuggewicht derartig belastet werden, daß die waagerecht gerichteten Rück-Stellkräfte der beiden Federn entgegengesetzt wirken und die Rückstellkraft des Hängependels größer ist als die Rückstellkraft des Stützpendels. Eine solche Ausführungsform ist nicht nur vielteilig, sondern sie nimmt, was vor allem bei Maschinendrehgestellen von großem Nachteil ist, den für die Maschinenanlage unbedingt notwendigen Raum

in unierwünscht großem Maße in Anspruch.

Die Erfindung schafft eine Wiege mit beliebig niedriger Frequenz, indem die als Wendelfedern ausgebildeten Wiegefedern als Pendel stützen dienen, wobei die beim Seitwärtsschwingen des Wiegenträgers sich ergebenden Rückstellkräfte durch in Querrichtung gelenkigen Anschluß der Wendelfedern vermindert werden. Bei der einfachsten Ausführungsform wird man die Wendelfedern an ihrem unteren Ende einspannen oder mit verbreiterter Stützfläche auf den Drehgestellrahmen lagern und den oberen Federteller mit einer Schneide versehen, die in eine Schneidenführung am Wiegebalken eingreift. Die Schneide ist dabei so angeordnet, daß bei Seitenverschiebungen des Wiegebalkens zum Drehgestell" oder umgekehrt der betreffende Federteller Winkelbewegungen ■ in dieser Ebene in seiner Schneidenlagerung vollführt. Die bei einer solchen Wiegelagerung seitlich ausgeübten Federkräfte sind um etwa die Hälfte kleiner als die bei oben und unten eingespannten Wendelfedern. Die Schwingungsfrequenz des Wiegebalkens ist somit bei weitem geringer. Man kann die niedrige Frequenz aber auch dadurch erzielen, daß man die den Wiegeträger stützenden Federn zu einem Teil an beiden Enden starr, zum andern Teil an beiden Enden in Querrichtung gelenkig lagert.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Rudolf Ahrens in Uerdingen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι leine Wiegelagerung mit quer gelen.-kig angeschlossenem Oberen Teller und starr

gelagertem Fuß der Wendeltragfeder, ' f-

Abb. 2 einen Federfuß mit vergrößerter

Stützfläche.

Abb. 3 eine Wiegelagerung mit je einer ίο oben und unten eingespannten Wendelfeder und einer quer gelenkig angeschlossenen Feder. In der Ausführung nach Abb. ι ist für die lotrechte Federung des Wagenkastens ι eine Wendelfeder 2 vorgesehen, die die Wiege 3 mit einem oberen, mit Schneide 4 versehenen Teller 5 stützt. Die Schneide 4 liegt in einem Schneidenlager 6, das am Wiegebalken 3 befestigt ist. Um bei seitlicher Bewegung des Wiegebalkens 3 zum Drehgestellrahmen 7 oder umgekehrt dem Streben der Wendelfeder 2 um eine ihrer unteren äußeren Auflagerkanten zu kippen besser entgegenzuwirken, ist die untere Drahtwindung 8 der Feder 2 erweitert (s. Abb. 2). Diese Windung 8 der Feder 2 liegt in ihrer ganzen Länge auf dem Auflageteller 9 auf, so daß sie für die lotrechte Federung nicht in Betracht kommt. Bei seitlicher, quer zur Fahrtrichtung eintretender Belastung der Schneide 4 wird die Feder 2 seitlichen Biegungsspannungen unterworfen. Ist die einwirkende Seitenkraft klein, so wird die für eine volle Schwingung der

Kastenmasse gültige Zeit 7" = 2 · — -- sehr

groß, d. li. der Wagenkasten 1 würde langsam seitwärts hin und her schwingen, ohne daß die Fahrgäste den Eindruck eines Stoßes empfinden. Die Anordnung läßt sich auch umgekehrt treffen, indem die Schneide 4 nach unten und die breitfüßige Auflagerung 8 oder Einspannung am Wiegebalken 3 erfolgt.

Um die bei der Bewegung in der Kurve auftretenden Fliehkräfte der Fahrzeugmasse aufnehmen zu können, ist die Wiege 3 zusätz-

+5 Hch mit einem bekannten federnden Anschlag

10 ausgerüstet, der jedoch erst zur Wirkung kommt, nachdem der Wagenkasten 1 bzw. die Wiege 3 einen Teil des zulässigen seitlichen Ausschlags zurückgelegt haben. Der Puffer 10 wird zweckmäßig mit einer Reibvorrichtung versehen, um die Rückstellkräfte klein zu halten.

In Abb. 3 ist ein Federungssystem der Wiege 3 wiedergegeben, das sich aus einer oben und unten eingespannten Wendelfeder

11 und einer mit beiden Enden quer gelenkig angeschlossenen Feder 12 zusammensetzt. Die am Drehgestellträger 7 und am Wiegebalken 3 befestigten Widerlager 13 sind zur Aufnahme der Federgruppe 11 und 12 mit je einem Ringansatz 14 versehen, auf denen die äußeren Wendclfcdern 11 aufgeschraubt sind. Innerhalb der Feder 11 ist eine aus einer Wendelfeder 12 und zwei mit Schneiden 16 ausgerüsteten Tellern 15 gebildete Gelenkstütze untergebracht. Die Schneiden 16 der Feder-■-teller 15 sind oben und unten in dem Widerlager 13 gelagert.

. Wird bei der Ausführung nach Abb. 3 der Wiegebalken 3 quer zum Drehgestellrahmen 7 bewegt, so wird die äußere Wendelfeder 11 seitlich verformt und unterliegt damit seitlichen Rückstellkräften. Wie bereits erwähnt, würde eine oben und unten eingespannte Wendelfeder 11 zu kurze Schwingungszeiten für die Masse des Wagenkastens ergeben und somit einen unruhigen Lauf liefern. Dieser Nachteil wird durch die Anwendung der gelenkig gelagerten Stützfeder 12 vermieden, da bei seitlich ausbiegender Feder 11 die Stützfeder 12 ebenfalls aus ihrer Mittellage gelenkt wird und nun in der Bewegungsrichtung des Wiegebalkens 3 umzuknicken versucht. Die Stützfeder 12 hilft mithin durch ihre waagerechte Teilkraft die festgelegte Feder 11 seitlich auszubiegen, so daß die tatsächlichen Rückstellkräfte der Feder 11 um den Wert der Gegenkraft der Stützfeder 12 verringert werden. Je nach der Abmessung der Stützfeder 12 kann man jeglichen Schwingungszustand der Wagenmasse erreichen. Auch in diesem Fall ist ein zusätzlicher Puffer 10 erwünscht, um die beim Durchfahren von Kurven auftretenden Fliehkräfte der Wagenmasse aufzunehmen.

Da sich mit Hilfe der angeführten Federanordnung nach Abb. 1 und Abb. 3 die Schwingungen des Wagenkastens ι quer zur Fahrtrichtung nicht restlos beseitigen lassen, sieht die Erfindung eine Dämpfung vor, die auf der zylindrischen Ausbildung von Schneiden 4 bzw. 16 und ihrer Lagerpfannen 6, 13 beruht, wobei beide Lagerteile mit gleichen Krümmungshalbmessern ausgeführt sind. Die erforderliche Dämpfung wird durch die Reibung in den Schneidengelenken erzielt.

Die in Abb. 3 benutzte Stützfeder 12 mit beiderseitigen Gelenken kann auch bei der Wendelfeder 2 nach Abb. 1 Verwendung finden. Die auf die Wiege 3 ausgeübten Rück-Stellkräfte würden dann bei gleichem Federvolumen noch wesentlich geringer ausfallen als bei den Federsystemen nach Abb. 1 oder 3. _% Was die Anordnung des Federsystems im Drehgestell betrifft, so werden die Wendelfedern 2 oder 11 und 12 am günstigsten außerhalb der Drehgestellseitenwangen 7 angebracht, um eine größere Federbasis zu erhalten. Sind mehrere Federn erforderlich, so ordnet man diese aus dem gleichen Grunde iao parallel zur Wagenlängsrichtung örtlich hintereinander an.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Lagerung der Wiege im Drehgestell auf Wendelfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegefedern als Pendelstützen dienen, wobei die beim Seitwärtsschwingen des Wiegenträgers (3) auftretenden Rückstiellkräfte durch in Querrichtung gelenkigen Anschluß der Wendelfedern (2, 12) vermindert werden.
2. 2. Wiegelagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wiegeträger (3) stützenden Federn (11, 12) zu einem Teil an ihren beiden Enden starr, zum anderen Teil an beiden Enden in Querrichtung gelenkig " gelagert sind (Abb. 3).
3. 3. Wiegelagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Quer- ^;* richtung gelenkig gelagerten Wendelfedern (12) innerhalb der an beiden Enden starr gelagerten Stützfedern (11) untergebracht sind.
4. 4. Wiegelagerung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (4, 16) der Wiegefedern (2, 12) als Reibgelenke ausgebildet sind.
5. 5. Wiegelagerung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlußwindung der starr gelagerten Feder (2) zur Vergrößerung der Stützfläche (8) erweitert ist.
6. 6. Wiegelagerung nach den Ansprüchen i" bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Anschläge (10) zur Begrenzung der Querfederung des Wiegebalkens (3) vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen