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Schienenfahrzeug mit mehrachsigem Drehgestell und einer die mittlere
Drehgestellpartie für andere Bauteile frei lassenden Pendelwiege Die Erfindung bezieht
sich auf ein Schienenfahrzeug mit mehrachsigem Drehgestell, bei dem zur Abstützung
des Fahrzeugkastens auf dem Drehgestell eine die mittlere Drehgestellpartie für
andere Bauteile, wie z.13 für einen Radsatz mit Antriebsmotor, frei lassende Pendelwiege
vorhanden ist und bei dem die Übertragung der Zug-und Bremskräfte durch besondere,
von den Stützorganen unabhängige Mitnahmeorgane erfolgt. Bei dieser Fahrzeuggattung
ist im allgemeinen der Fahrzeugkasten gegenüber dem Drehgestellrahmen innerhalb
des Wiegenfederspieles vertikal frei beweglich.
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Es ist bekannt, als Mitnahmeorgane Lenker vorzusehen, welche die vor
und 'hinter dem Mittelrad-Satz durchgehenden Kastentraversen mit einem in Drehgestellmitte
befestigten Drehzapfen verbinden. Diese Lösung ist zwar betrieblich einwandfrei,
bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß der von der Pendelwiege frei gelassene
Mittelraum wenigstens teilweise durch Kupplungsorgane verbaut wird. Ein weiterer
Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, daß diese Kupplungsorgane vollständig
entfernt werden müssen, um die in Drehgestellmitte liegenden Bauteile, wie Radsätze,
Motoren oder sonstige Ausrüstungsteile, zu Revisions- oder anderen Zwecken ausbauen
zu können.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung die unmittelbar
vor und hinter der freien Mittelpartie gelegenen Traversen des
Kastens
einerseits und des Drehgestells anderseits durch zwei in der Fahrzeuglängsmittelebene
angeordnete Mitnehmer miteinander verbunden, die außerhalb des Bereiches der freien
Mittelpartie angeordnet sind. Diese Mitnehmer dienen nur zur Übertragung der Zug-
und Bremskräfte, jedoch nicht zur Aufnahme von Stützkräften, für welche separate
Organe vorgesehen sind, wie einleitend bereits bemerkt wurde.
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Die Anordnung kann so ausgebildet sein, daß gleichzeitig nur ein einziger
Mitnehmer oder beide zusammen zur Wirkung kommen. Wird aber die Anordnung so getroffen,
daß bei Ausübung von Zugkraft nur der hinter der Drehgestellmitte liegende Mitnehmer,
bei Ausübung von Bremskraft nur der andere Mitnehmer zur Wirkung kommt, so bilden
die am Drehgestell wirkenden Längskräfte in bezug auf die Drehgestellmitte ein stabiles
Kräftesystem, was in Hinsicht auf ruhigen Lauf besonders erwünscht ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
an einem Fahrzeug mit dreiachsigen Drehgestellen dargestellt. Es zeigt Fig. i ein
Drehgestell eines ersten Ausführungsbeispieles im Aufriß, und zwar in der linken
Hälfte in Ansicht, in der rechten Hälfte im Schnitt nach Linie 1-I der Fig. 2, Fig.
2 dasselbe im Grundriß, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-11I der Fig.
2, Fig. 4 eine Variante zu Fig. i, Fig. 5 eine andere Variante zu Fig. 2, Fig. 6
ein Drehgestell eines zweiten Ausführungsl)eispieles im Grundriß.
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Der Drehgestellrahmen i ist auf den an ihm in lotrechter Richtung
geführten Achslagergehäusen 2 der Triebachsen 3 vermittels Schraubenfedern 4 abgestützt.
jede Triebachse wird über ein Zahnradgetriebe 5, 6 durch einen Antriebsmotor 7 angetrieben,
welche Motoren im Drehgestellrahmen abgestützt sind. Nicht näher dargestellte Übertragungsmechanismen
übertragen die Drehbewegung der Zahnräder 6 auf die Triebachsen 3. Die ganze Antriebsgruppe
ist symmetrisch in bezug auf die Mittelquerschnittsebene, wobei der Motor der Mittelachse
direkt über dieser, die beiden Außenmotoren jedoch gegen Drehgestellmitte zu angeordnet
sind.
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Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, stützt sich der Fahrzeugkasten 8 mit
den beiden Seitenwandträgern 9 über Gleitplatten io auf eine gefederte Pendelwiege.
Diese besteht aus den beiden Wiegenfedern i i und zwei Wiegentraversen 12, welche
die einander gegenüberliegenden Enden der Federn i i miteinander verbinden und mittels
quer pendelnder Lenker 13 an den Längswangen 14 des Drehgestellrahmens i aufgehängt
sind. Zur Längsverbindung zwischen der Pendelwiege 11, 12 und dem Drehgestellrahmeni
sind zwei Lenkerstangen 15 vorhanden (Fig. 2), deren Enden mit allseitig beweglichen
Kugelbüchsen versehen sind. In dieser Bauart bildet die Pendelwiege ein geschlossenes
Rechteck und läßt damit die mittlere Drehgestellpartie frei für die ungehinderte
Unterbringung des Mittelradsatzes samt Antriebsmotor und Achsantrieb.
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Zur Übertragung der Zug- und Bremskräfte zwischen Drehgestellrahmen
i und Fahrzeugkasten 8 sind im Ausführungsbeispiel zwei vertikal angeordnete Zapfen
16 vorgesehen, die an den beiden Querbalken 17 des Drehgestellrahmens i befestigt
sind und vermittels Kugelbüchsen 18 und Gleitsteinen i9 in Kulissen 2o der Kastentraversen
21 eingreifen, deren Längserstreckung in der Fahrzeugquerrichtung verläuft (Querkulisse).
Die Zapfen 16 können sich in den Kugelbüchsen 18 im Ausmaß des Wiegenfederspieles
vertikal frei bewegen. Sie übertragen also keine Stützkräfte zwischen Fahrzeugkasten
8 und Dreligestellrahmen i. Wie aus den Fig. i und 2 ersichtlich ist, sind diese
Mitnahmevorrichtungen 16 bis 21 so weit vom Drehgestellzentrum entfernt, daß der
von der Wiege 11, 12 umschlossene Raum auch durch sie nicht verbaut wird; die Vorrichtungen
16 bis 21 gestatten somit den ungehinderten Ein- und Ausbau des in diesem Raum gelegenen
Mittelradsatzes und seines Antriebsmotors.
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Die gegenseitige Anordnung der Gleitsteine i9 und der Kulissen 20
ist so getroffen, daß stets nur der eine der beiden Zapfen 16 an der Übertragung
der Längskräfte beteiligt ist. Zu diesem Zweck sind die Gleitsteine i9 von den von
der Drehgestellmitte abgewandten Seiten der Kulissen 20 um den Abstand a (Fig. i)
entfernt, während auf den Gegenseiten der Kulissen nur so viel Spiel vorgesehen
ist, wie zur Vermeidung von Klemmen notwendig ist. Zufolge dieser Maßnahme liegt
der Kraftangriffspunkt bei Ausübung von Zugkräften stets hinter der Drehgestellmitte,
bei Ausübung von Bremskräften stets vor dieser. Die am Drehgestellrahmen i wirkenden
Längskräfte bilden dann stets ein stabiles Kräftesystem. Zur Verdeutlichung dieser
Verhältnisse sind in Fig. i die auf das Drehgestell einwirkenden, von der Schiene
S bzw. dem Fahrzeugkasten K herrührenden Längskräfte Zs und Zk eingetragen, und
zwar unter der Annahme, daß sich das Fahrzeug in Pfeilrichtung F bewege und gezogen
(nicht gebremst) werde. Diese Kräftestabilität ist in bezug auf ruhigen Lauf des
Drehgestells sehr erwünscht.
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Bei der oben beschriebenen, in den Fig. i bis 3 dargestellten Anordnung
sind die beiden Kastentraversen 21 unterhalb des Drehgestellquerbalkens 17 verlegt,
damit der Angriffspunkt der Längskräfte- möglichst tief liegt. Für den Fall, daß
gemäß Fig. 4 die umgekehrte Anordnung, also die Verlegung der Kastentraverse 21
oberhalb des Drehgestellquerbalkens 17, vorgezogen wird und die beiden ,Zapfen 16
wieder im oberen Teil, hier also in der Kastentraverse 21, befestigt werden, muß
der Abstand a zwischen Kulissenstein und Kulisse nicht mehr an der von der Drehgestellmitte
abgewandten, sondern an der zugewandten Seite vorgesehen werden, damit die vorerwähnte
Kräftestabilität wieder zustande kommt. Durch einen Pfeil ist auch bei dieser Variante
die
Richtung der Kraft angegeben, die auf das Drehgestell ausgeübt
wird.
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Eine weitere Variante zum ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5
dargestellt und besteht darin, (iaß an Stelle von geraden Kulissenbahnen solche
von Kreisbogenform 25 verwendet werden. Diese Ausführungsart kommt in jenen Fällen
in Frage, wo das Fahrzeug verhältnismäßig enge Kurven durchfahren muß, wo also das
Drehgestell gegenüber (lern Fahrzeugkasten um größere Winkel gedreht wird, während
die Amplituden der Querpendelungen des Kastens 8 sich kaum ändern.
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Bei dem in Fig.6 im Grundriß dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
sind das Drehgestell und die Pendelwiege gleich gebaut wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Diese Teile sind deshalb nur zum Teil in die I# ig. 6 aufgenommen. Dagegen vollzieht
sich hier die Übertragung der Längskräfte zwischen Drehgestellrahmen i und Kasten
8 in anderer `eise, indem zwischen den Gleitsteinen r q und den Wänden 32, 33 der
Kastentraversen 21 (,ttmniikiirper 34, 35 eingelegt sind. Im Ruhezustand sind diese
vorkompritniert. I?s sind auch bei dieser Anordnung die beiden Zapfen 16 im Kulissenstein
i9 vertikal frei verschiebbar, übertragen also keine Stützkräfte vom Fahrzeugkasten
8 auf den Drehgestellrahmen 1. Beim Übertragen von Zug- oder Bremskräften werden
die Gummikörper 34, 35 elastisch verformt, und die zu übertragende Kraft verteilt
sich etwa hälftig auf die leiden Zapfen 16, was gegenüber der im ersten Ausführungsbeispiel
gezeigten Anordnung ermöglicht, die Kastentraversen 21 leichter zu bauen. Da anderseits
der resultierende Zugkraftangriff nicht mehr hinter der Dreligestellmitte, sondern
in der Drehgestellmitte selbst liegt, geht der obenerwäluite Vorteil der Stabilität
des Längskräftesystems hier \-(rlorett.
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lern einen 1to»itl)rotniß zwischen diesen einander widerstrebenden
Eigenschaften einzugehen, könnte die Anordnung des zweiten Ausführungsbeispieles
auch so getroffen werden, daß die der Drehgestellmitte zugekehrten Gummikörper 34
stärker vorkomprimiert werden als die beiden anderen Gummikörper 35, z. R. in dem
Maße, daß beim Übertragen der mittleren Zugkraft der Unterschied der Vorkompression
der Gummikörper der einen Traverse gerade aufgehoben wird, beim Übertragen von größeren
Zugkräften jedoch auch diese Seite einen Teil der Längskräfte übernehmen muß.
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Die Gummikörper 34. 35 können ferner zur Dämpfung der Querpendelbewegungen
des Fahrzeugkastens herangezogen werden, wenn sie sowohl mit den Wänden 32, 33 der
Kastentraversen 21 als auch reit den Kulissensteinen icg fest verbunden sind.