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Eisenbahnfahrzeug metallener oder halbmetallener Bauart Alle Schienenfahrzeuge
metallener Bauart dröhnen während der Fährt mehr oder weniger und neigen leicht
zu Schwingungen. Insbesondere bind es die bekannten Erzitterungen. des Wagenkastens;'
die- vor allem beim Personenwagen unangenehm empfunden werden..
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Die Ursache dieses unruhigen Verhaltens des Wagenkastens während der
Fahrt geht bei Schienenfahrzeugen wohl meist von der Gleisanlage aus. Die hier während
der Fahrt entstehenden Stöße und Erschütterungen werden: bei Drehgestellwagen :durch
die Räder zunächst Iden Drehgestellen übermittelt. Die in den Drehgestellen vorgesehenen
Federn (in der Regel Blattfedern und Schraubenfedern) vermögen jedoch diese Erschütterungen
nicht ganz aufzuzehren, so daß sie zum Teil auf den Wagenkasten übertragen werden,
wo. sie dann die erwähnten Schwingungserscheinungen hervorrufen. Diese Schwingungserscheinungen
werden, wie noch an anderer Stelle näher erläutert wird, bei metallenen Wagenkästen
in ihrer Auswirkung besonders begünstigt. Man hat nun, vor allem bei Personenwagen;
diese unangenehmen Erscheinungen durch eine Reihe vön Maßnahmen zu beseitigen versucht.
So brachte man z. B. an den tragenden , Bauteilen des Wagenkastens, insbesondere
an den Querträgern und an den Kastenwänden, Verstärkungen an. Man versah ferner
die Drehpfannen und die seitlichen Gleitstücke des Wagenkastens mit elastischen
Unterlagen und machte'weiterhin auch die Federung der Drehgestelle empfindlicher.
Mit allen diesen Maßnahmen konnten jedoch die Schwingungserscheinungen, insbesondere
das Zittern. des Wagenkastens während der Fahrt, nicht beseitigt werden. ' Die Erfindung
bezieht sich auf Eisenbahnfahrzeuge metallener oder halbxiietallener Bauart, dessen
Wagenkasten jeweils mittels eines Querträgers auf dem Wiegebalken oder auf- einem
festen Drehpfannentrager der Drehgestelle abgestützt ist. - -Ihr liegt die Aufgaäbe
zugrunde, bei solchen Fahrzeugen die von Iden Drehgestellen her auf den Wagenkasten
übertragenen, im vorstehenden
erwähnten Schwingungserscheinungen
zu verhindern. Die Lösung dieser -Aufgabe geht von folgender Überlegung aus: Bisher
waren bei Drehgestellwagen die beiden auf den Drehgestellen abgestützten Schemelträger
(Hauptquerträger) des Wagenkastens, an denen auch die Zugvorrichtung des Wiegens
befestigt ist, starr mit den Kastenlängsträgern verbunden. Dies hatte insbesondere
bei Personenwagen eiserner Bauart, bei denen die Seitenwände des Wagenkastens in
Verbindung mit .den Kastenlängsträgern als Träger für die senkrechte Lastaufniahme
ausgebildet sind, den Nachteil, daß die im Betrieb auftretenden elastischen Verformungen
der Schemelträger auch auf die Kastenwände übertragen wurden, die sich dann., wie
die Abb. i der, Zeichnung in übertriebener Darstellung zeigt, ebenfalls mit verformten.
Jede Durchfederung der Sehemelträger, jeder Stoß, . der von diesen .aufgenommen
wurde; wirkte sich also unmittelbar auch auf die Seitenwände ödes Wagenkastens aus.
Es ist daher denkbar, daß das bei Wagenkästen :eiserner Bauart auftretende Zittern
zu einem guten Teil auf die obenerwähnte Anordnung und Durchbildung :der Schemelträger
zurückzüführen ist.
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Es ist auch eine Anordnung bekannt, bei der die zweite Federung des
Wagens zwischen den Wagenkasten und, die Drehgestelle verlegt ist und wobei der
Wagenkasten auf möglichst breiter Basis abgestützt werden soll. Diese Anordnung
setzt zwangsläufig die Zwischenschaltung eines ibesonderen auf den DrehgestelIen
drehbaren verlängerten Querträgers voraus, an dessen Enden die,diezweite Federung
bildenden Blattfedern abgestützt sind. Sie bezweckt aber nicht,die Beseitigung der
obengenannten Verformung .der: Kasten-_wände und ermöglicht auch nicht die Beseitigun.gderhochfrequentenSchwingungen.
Auch läßt sie nicht .erkennen, wie grundsätzlich, also auch-bei arideren Bauarten,
diese nachteiligen Erscheinungen vermieden werden können.
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Erfindungsgemäß we2-den -nun die beiden Haüptqüerträgevdes Wagenkastens
in je einen die Längsträger- des Kastenunterrahmens verbindenden und nur waagerechte
Kräfte übertragenden starren Teil und in einen innerhalb des letzteren lose angeordneten,
auf dem Wiegebalken oder auf,dernfestenDrehpfannenträger der- Drehgestell.e abgestützten
tragenden Teil -(Tragschemel) unterteilt, von denen der letztere ganz öder teilweise
aus schwingungsdämpfendem Stoff, z. B. Holz, besteht und mit seinen beiden Enden
in der Nähe der Verbindung des starren Teiles mit den Kastenseitenwänden oder unmittelbar
!mit letzteren durch lose Äfiflager oder durch Gelenke ,gegen den Kastenunterrahmen
abgestützt ist. Der die Kastenlängsträger verbindende und -den Kasienunterrahmen
;an seinen Stützpunkten versteifende erste (der starre) Teil besteht,dagegen aus
seitlich des Tragschemels vorgeseilZenen bi@egungssteifen Trägern, an- welche -auch
die Zugvorrichtung des Wagens angeschlossen werden kann.
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Diese Unterteilung und Durchbildung der Hauptquerträger des Wagenkastens
wird ge-
mäß verstehender Darlegungen zu dem Zweck durchgeführt, einmal die
in bezug auf Abb. i erwähnten Verformungen der Kastenseitenwände und die dadurch
im Wagenkasten entstehenden Schwingungen zu verhindern, zum anderen -die von den
Drehgestellfedern nicht verarbeiteten kleineren Erschütterungen und das Dröhnen
:des Wagens während der Fahrt abzudämpfen. Wo es zweckmäßig erscheint, können selbstverständlich
auch die Wiegebalken oder die etwa anderen Stelle vorgesehenen festen Drehpfannenträger
der Drehgestelle, auf denen der Wagenkasten mit den Tragschemeln abgestützt ist,
in gleicher Weise wie die 'Tragschemel aus schwingungsdämpfendem Baustoff gebildet
werden.
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In den Abb. 2 bis z i der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Es. zeigen Abb. a einen Querschnitt durch den unteren Teil
eines Drehgestellwagens, Abb. 3 eine zugehörige Draufsicht auf einen Schemelträger
des Wagenkastens, Abb. ¢ einen Querschnitt des Schemelträgers, Abb.5 eine Seitenansicht
einer weiteren Ausbildung des Tragschemels im Sinne der Erfindung, Abb. 6 eine Draufsicht
dazu, Abb. 7 einen Querschnitt dazu, Abb. ä einen Querschnitt- eines gemäß der Erfindung
durchgebildeten Drehgestellwiegebalkens, Ahb. 9 einen. Querschnitt durch den unteren
Teil eines Wagenkastens, worin zwei verschiedene Abstützungen des Tragschemels dargestellt
sind (links mittels eines elastischen Walzkörpers, rechts mittels eines Gelenkes);
Abb: io eine Abstützung des Tragschemels mittels eines Bolzens, der in eine nachgiebige
Masse eingebettet ist, Abb. rz eine Draufsicht .auf .den mittleren Teil des Schemelträgers
.mit der Senkrechtführung des Tragschemels.
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Inder Zeichnung ist z der aus schwingungsdämpfendem Baustoff bestehende
tragende Teil des Schemelträgers, der im folgenden kurz als Tragschemel bezeichnet
wird. 2 ist der,die Längsträger 3 des Wagenkastens verbindende, aus biegungssteifen
Querträgern gebildete Starre Teil des Schemelträgers, der die an den Stützpunkten:
des Wagenkastens erforderliche
Versteifung des Kastenunterrähmens
bildet.. q: sind die Seitenwände des Wagenkastens. 5 ist der Kastenfußboden. .6;
6 a ist ,der auf Bliattfedern 7 ruhende Wiegehalken des Drehgestelles, auf dem der
Wagenkasten mit dem Tragschemel i abgestützt.ist._ .S sind die Längsträgcr,des Drehgestelles.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 bis 4 ist der mittels der Drehpfanne
-9 .und :der seitlichen Gleitstücke zo auf dem Wiegebalken 6, 6 a des Drehgestelles
gelagerte Tragschemel z durch Tragschneiden -i i gegeit .den- Unterrahmen- des abgestützt.
Durch eine :derartige Anordnung wird erreicht, däß sich die im Betrieb auftretenden
Verformungen des Tragschemels nicht in der in Abb. r gezeigten Weise auf die Seitenwände
des Wagenkastens auswirken können. Die Stützpunkte an den Tragschneiden ii des Trag-Schemels
werden: zweckmäßig so angeordnet, daß: sie sich oberhalb der neutralen Faser -des
Tragschemels, ,also in .der 'Zugzone, befinden. Auf diese Weise kann bei richtiger
Wahl der Angriffspunkte -erreicht werden, daß ihr waagerechter Abstand von,der Mitte
der Drehpfanne durch die im Betrieb auftretenden Verformungen des Tragschemels nicht
verringert wird. Die Auflager an den Stützpunkten des Tragschemels z werden im allgemeinen
aus starrem Baustoff gefertigt.. Sie können aber auch, z. B. unter Verwendung- von
Schwingmetall o. dgl., elastisch ausgebildet werden.
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Der Tragschemel selbst besteht, wie bereits gesagt wurde, aus schwingungs,dämpfendem
Baustoff, damit er in der Lage ist,, von den Drehgestellfedern nicht aufgezehrte
Erschütterungen, abzudämpfen. Er kann aus einem Stück oder auch aus mehreren senkrecht
oder waagerecht verlaufenden .Schichten gebildet werden. Auch kann ,er aus gemischten
Baustoffen zusammengesetzt sein. =Bei der-dargestellten Ausführungsform ist beispielsweise
Holz als-Baustoff angenommen. Hierbei kann der Tragschemel,: wie Abb. q. zeigt,
aus mehreren Einzelplatten zusammengesetzt sein, die auch aus verschiedenen Holzsorten,
,bestehen können. Durch ehtsprechende Imprgnierung kann das Holz wetter- und feuerfest
gemacht werden., ..
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Der Tragschemel i ist in -,seinem mittleren Teil von einer starren
Einfassung r2 umgeben, an welcher sich der Oberteil -der Drehpfanne 9 und .die Oberteile.
der Gleitstücke zö befinden. Innerhalb dieser Einfassung können- die federnden Armlängen
des Tragschemels i den jeweiligen. Betriebsverhältnissen beliebig- angepaßt werden.
Es ist also nicht gesagt, .daß nur die aus .der Einfassung 1.2 herausragenden Teile
des Tragschemels- i -federnd wirken müssen. Wie die:Abb. 2 zeigt, kann. beispielsweise
durch eineentsprechende, :innerhalb der Einfassung r2 beginnende Abschrägung des
Tragschemels nach außen hin eine Verlängerung. seiner federnden Armlängen erreicht
werden, wobei dann die Einfassung 12 den Trag-Schemel nur in seinem mittleren Teil
fest umfaßt.# Mit anderen Worten, die Auflagefläche des Tragschemels innerhalb der
Einfassung 12 kann beliebig lang gewählt werden. Umgekehrt kann die Einfassung i2
durch entsprechende Verlängerung über die Gleitstücke ro hinaus auch .dazu benutzt
werden, die etwa zu hohe Elastizität des Tragschemels i herabzumindern. - -Unter
Umständen kann die Einfassung 12, durch entsprechende Verlängerung über die Gleitstücke
so hinaus auch,dazu -benutzt werden, .die :etwa z`u hohe Elastizität des Tragschemels
z -herabzumindern. Unter Umständen kann :die Einfassung 12 auch .ganz entfallen
oder sie kann so vorgesehen werden, daß sie den Tragschemel nur zum Teil ümfäßf.
Es ist auch .eine Ausführung denkbar, bei welcher der elastische Tragschemel r lose
in,dem starren Einfassungsteil angeordnet ist, etwa so, daß, wie die Abb. 5, 6 und
7 zeigen, der Tragschemel i ungefähr in demselben Abstand wie die Gleitstücke io
mit seitlichen -Zapfen: Z oder sonstigen geeigneten Auflagern, z. B. Tragschneiden
o. dgl., so in dem starren Einfassungsteil i2a gelagert .ist, .daß der mittlere
Teil des Tragschemels i ebenfalls federnd wirkt.
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Der den Kästenunterrahmen verbindende und versteifende starre Teil
des Schemelträgers besteht, wie bereits gesagt, ,aus den biegungssteifen Querträgern
2, die an ihren Enden auf bekannte Weise mit den Längsträgern 3 der Kastenseitenwände
verbunden sind, -Diese Träger halben im wesentlichen nur waagerechte Kräfte aufzunehmen.
Zwischenstücke i9, die zwischen dein Tragschemel r, 12 und den, starren Verbindungsträgern
2 vorgesehen sind, Abb.3, und die eibenfjalls aus schwingungsdämpfendem Baustoff
bestehen können, nehmen die beim Anfahren und Bremsen auftretenden Längskräfte auf
und leiten sie in die starren Verbindungsträger 2. Die letzteren können auch in
größerer Entfernung von dem Tragschemel i, 12 vorgesehen werden. In 'diesem Falle
können dann die Zwischenstücke i9 entfallen und zur Übertragung der Kräfte auf die
Verbindungsträger @bzw. den Untergestellrahmcn des Wagenkastensan sich bekannte
Lenker vorgesehen sein. Lösbare Teile 2o, Alb. 2, dienen als Sicherungen für den
Tragschemel.
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Die Zugvorrichtung 1q., i5; 16, 17 des Wagens wird zweckmäßig an die
seitlich des Trag.-schemels r, 12 vorgesehenen starren Verbindungsträger 2 angeschlossen.
In Abb. 3 der Zeichnung ist dieAnordnung der Zugvorrich- -tung beispielsweise so
getroffen, daß die Zugkräfte
durch Verbindungsstangen 18, die mit
entsprechendem Spiel durch .den Tragschemel i, 12 hindurchgeführt sind, auf beide
Träger :2 übertragen werden. Hierfür können aber auch andere Verbindungen der Träger
z geschaffen werden.
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Wie die Abb. g und io zeigen., kann die Ab-
stützung des Tragschemels
i, 12 gegen den Wagenkasten auch in anderer zweckentsprechender Weise .erfolgen,
als dies in Abb.2 dargestellt ist. Bei :der Ausführungsform nach der linken Querschnittshälfte
der Abb. 9 erfolgt =die Abstützung beispielsweise durch einen elastischen Körper
21, der zwischen dem Tragschemel und einem entsprechenden Gegenstiiok des Kastenunterrahmens
vorgesehen isst. Bei der Ausführungsform nach der rechten Hälfte .der Abb:9 ist
zur Abstützung ein seitenbewegliches Gelenk 22 angeordnet, an dessen Stelle auch.
ein Wälzlager o. dgl. treten kann.. Abb. io zeigt eine Ausführungsform, wobei der
Tragschemel durch einen Bolzen 23 au den Kastenunterra.men artgelenkt .ist, der
von deiner elastischen Masse 2q- umschlossen ist.
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Ist der Tragschemel i, i2 so abgestützt, daß der Wagenkasten gegen
Querbewegungen nicht genügend gesichert ist, wie z. B. in -Abb. 9, so können zur
Sicherung am Trag-Schemel i, i2 Anschläge 25 und an den Verbindungsträgern 2 entsprechende
Führungen 26 vorgesehen sein, Abb. i i, die ebenfalls elastisch ausgebildet sein
können. Derartige Anschläge und Führungen können auch an den Enden der Zwischenstücke
i9 angeordnet sein.
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Ähnlich wie der Tragschemel i, 12 kann auch der Wiegebalken des Drehgestelles
eine schwingungs- und. geräuschdämpfende Durchbildung .erhalten. Die Abb. 2 und
8 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Wiegebalkens. Dieser (besteht
hiernach, eben--falls wie der Tragschemel i, z2, aus einem elastischen Teil 6 aus
Holz o..dgl. und aus einer ihn umgebenden starren Einfassung oder Kappe 6a; auf
der sich dieUnterteileder Drehpfanne pfanne 9 und der seitlichen Gleitstücke io
befinden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Höhe des elastischen
Teiles 6 nicht ganz der lichten Höhe des Starren Teiles 6a. Das Innere .des letzteren-
ist, -wie ersichtlich, durch einen waagerechten Quersteg 27 unterteilt, unterhalb
dessen der elastische Tragbalken 6 vorgesehen ist. Diese Maßnahme kann z. B. getroffen
werden einmal, um elastischen Baustoff und Gewicht zu sparen, zurr. andern, um den
starren Teil 6a zu versteifen. Die dargestellte Ausführungsform ist jedoch, keineswegs
bindend. Die Durchbildung und Anordnung es Wiegebalkens kann, ebenso wie die des
Tragschemels i, 12, den je-
weiligen Verhältnissen und dem durch .die Erfindung
angestrebten Zweck entsprechend beliebig getroffen werden.- Bei Drehgestellen ohneWiege,
also solchen mit festen Drehpfannenträgern, _ können die letzteren, wo es angängig
erscheint, ebenfalls ganz oder teilweise aus schwingungsdämpfend-emBaustoff gebildet
werden.-Wenn nach, -der vorbeschridbenen Erfindung die die Kräfte von den Drehgestellen
auf den Wagenkasten übertragenden elastischen Bauteile aus Holz bestehen können,
so kann aus der Anwendung dieses Baustoffes keineswegs ein Vergleich mit der früheren
hölzernen Wagenbauart hergeleitet werden, "bei der auch tragende Teile des Kastens
und der Drehgestelle aus Holz .oder -eisenarmiertem Holz bestanden. Bei dererfindungsgemäßen
Anwendung von Holz und der .damit verbundenen besonderen Durchbildung der tragenden
Teile des Wagenkastens und der Drehgestelle handelt es sich darum;. bei Wagen der
heutigen metallenen oder halbmetallenen Bauart die zur Übertragung der senkrechten
Kräfte auf den Wagenkasten dienenden Bauteile schwingungs-und geräuschdämpfend auszubilden
und so anzuordnen, .daß ihre elastischen Verformungen, insbesondere diejenigen .des
Schemelträgers, nicht mehr schwingungserzeugend auf den Wagenkasten einwirken können.
Unter anderem wirkt hier die Zwischenschaltung von Holz etwa in- derselben Weise
schwingungsun,d geräuschdämpfend -wie z. B. der hölzerne Stiel eines Hammers. Es
ist daher auch anzunehmen, daß die nach der Erfindung durchgebildeten Fahrzeuge
metallener .oder halbmetallener Bauart nicht mehr so stark dröhnen. Daß im übrigen
die schwingungsdämpfenden Bauteile statt aus Holz auch aus anderem in der Wirkung
gleichen Baustoff oder auch aus gemischten Baustoffen bestehen können, wurde bereits
an anderer Stelle ausgeführt.
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Die Erfindung kann bei allen Fahrzeugen; vor allem bei Personenwagen,
aber auch bei Güterwagen für empfindliche Ladegüter, Anwendung finden.