DE943472C - Drehgestellfuehrung fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 26. JULI 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Od GRUPPE 2 INTERNAT. KLASSE B61f

K13647II/sod

. Walter Kugler, München

ist als Erfinder genannt worden

Krauss-Maffei Aktiengesellschaft, München-Allach

Drehgestellführung für Schienenfahrzeuge

Zusatz zum Patent 822094 Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 26. März 1952 an

Das Hauptpatent hat angefangen am 25. März 1950

Patentanmeldung bekanntgemacht am 1. Dezember 1955

Patenterteilung bekanntgemacht am 3. Mai 1956

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehgestellführung für Schienenfahrzeuge, bei der unter Vermeidung eines zentralen Drehzapfens die Querkräfte durch den Drehgestellrahmen mit dem Fahrzeugrahmen verbindende, das Ausschwenken bewirkendfe Lenkhebelgestänge übertragen werden, nach Patent 822 094.

Bei einem Beispiel nach dem Hauptpatent, bei dem die Längskräfte durch ballige, in der Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnete Druckflächen übertragen werden, besteht das Lenkhebelgestänge aus zwei quer zur Fahrtrichtung angeordneten Lenkern und zwei durch eine Zug- und Druckstange verbundenen Winkelhebeln, an deren in Fahrtrichtung verlaufenden Schenkeln die Lenker angelenkt sind. Die freien Enden der Lenker sind dabei in der lotrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges mit dem einen Fahrzeugteil und die Winkelhebel mit dem anderen Fahrzeugteil verbunden. Bei dieser Anordnung ist eine Vielzahl ao von Teilen vorhanden. Außerdem verschiebt sich die ideelle Drehachse bei einer Drehung des Dreh-

gestells, da es sich um keine, theoretisch richtige Kreisführung handelt, seitlich aus der lotrechten Längsmittelebene heraus, so daß insbesondere bei großen Schwenk winkeln das Gleichgewicht des Fahrzeuges eine Störung erfahren kann.

■ Es sind zwar Drehgestellführungen mit theoretisch richtiger Kreisführung bekanntgeworden. Bei diesen Drehgestellen werden sowohl die Längsais auch die Querkräfte durch zwei um 90⁰ gegeneinander versetzte Gelenkvierecke übertragen. Jedes Gelenkviereck wird durch einen geraden Doppelhebel gebildet, an dessen Enden zwei senkrecht zu ihm stehende Lenker angreifen. Der Doppelhebel ist mit einer dritten Anlenkstelle, die in der Mitte zwischen den Anlenkstellen der Lenker liegt, an dem 'einen Fahrzeugteil und mit den freien Enden der Lenker an dem anderen Fahrzeugteil angelenkt. Diese Drehgestellführungen sind infolge der sich kreuzenden Lenker und der zwar in der Größe, aber nicht grundsätzlich in der Anbringung frei wählbaren Gelenkvierecke für viele Fälle von Drehgestellen, insbesondere von Triebdrehgestellen, nicht geeignet. . :

Es wird nicht als patentfähige-Erfindung angesehen, an Stelle des Lenkhebelgestänges des Hauptpatents zur Übertragung der Querkräfte ein oder mehrere der bekannten Gelenkvierecke vorzusehen, um eine einwandfreie Kreisführung des Drehgestells um die ideelle Drehachse zu gewährleisten und um gleichzeitig von der baulichen Einfachheit der Druckflächen Gebrauch zu machen. Gleichfalls nicht erfinderisch im Sinne des-Patentgesetzes ist es, dasselbe für die Übertragung der Längskräfte oder — unter Fortlassung der balligen

.35 Druckflächen — für die Längs- und Querkräfte zu tun. Aber auch eine solche Drehgestellführung ist infolge des in ,seiner Lage festliegenden Gelenkvierecks nicht für alle Drehgestelle, insbesondere nicht für Triebgestelle, verwendbar, da bei diesen wegen der notwendigen Antriebsmotoren, Getriebe od. dgl. das Gelenkviereck ohne konstruktive Änderungen meist nicht angebracht werden kann.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, diese Drehgestellführung unter Ver-Wendung von Gelenkvierecken so zu verbessern, daß sie ohne konstruktive Änderung der Drehgestelle und deren Antriebsaggregate für praktisch alle vorkommenden Fälle verwendet werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß an Stelle des Lenkhebelgestänges des Hauptpatents, das wie bei drehzapfenlosen Drehgestellen bekannt durch mindestens ein Gelenkyiereck mit Doppelhebel ersetzt ist, von dem zwei Anlenkstellen über Lenker an das eine und die dritte Anlenkstelle an das andere der zu verbindenden Fahrzeugteile angeschlossen sind, die dritte Anlenkstelle des Doppelhebels außerhalb der geraden Verbindungsstrecke liegt, deren Endpunkte die Anlenkstellen der Lenker am Doppelhebel sind.

Durch diese Maßnahme gelingt es, eine Drehgestellführung mit der Charakteristik eines festen Drehzapfens zu schaffen, die eine weitgehende Freiheit in der konstruktiven Ausbildung von Drehgestellen, insbesondere' von Triebdrehgestellen, ermöglicht, ohne daß dabei irgendeine behelfsmäßiige und nicht allen Anforderungen gerecht werdende' Hilfskonstruktion vorgesehen werden muß.

In dfer Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten drehzapfenlosen Drehgestellführung schematisch dargestellt.

Grundsätzlich sind in der Beschreibung die Anlenkstellen am Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen ι mit F, die am Drehgestellrahmen 2 mit D und die der Lenker 3 mit dem Verbindungsglied 4 mit A bezeichnet. Ferner ist die lotrechte Längsmittelebene des Drehgestells mit χ und die lotrechte Quermittelebene desselben mit y bezeichnet, wobei die Schnittlinie beider Ebenen χ und y stets die: lotrechte ideelle Drehachse 0 eines Drehgestells bilden soll.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 greift der Fahrzeugrahmen 1 mit einem kastenförmigen, lotrecht nach unten gerichteten Fortsatz 5 in eine mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung liegende rechteckige und, um die Drehbarkeit des Drehgestells zu gewährleisten, entsprechend große Ausnehmung 6 des Drehgestellrahmens 2, die symmetrisch zur ideellen Drehachse 0 angeordnet ist. An den jeweils einander zugekehrten Schmalseiten ■ von Ausnehmung 6 und Fortsatz 5 sind symmetrisch zu beiden Ebenen χ und y Druckflächen 7 und' 8 vorgesehen, die zwischen den Schmalseiten ein Druckflächenpaar 7, 8 bilden und zur Übertragung der Längskräfte, z. B: der Zug- und Bremskräfte," zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen 2 und ι dienen. Hierbei werden immer die der ideellen Drehachse 0 näherliegenden Druckflächen 7 eines jeden Paares 7,8 zylindermantelförmig, ballig oder kugelig ausgebildet, und zwar mit einem Radius, dessen Mittelpunkt etwa in der ideellen Drehachse 0 liegt. Dadurch wird eine Führung in Längsrichtung erzielt, ohne die Drehbarkeit oder Seitenverschiebbarkeit des Drehgestells zu beeinträchtigen.

Die Querkräfte werden durch zwei gleichartig ausgebildete, symmetrisch zu beiden Ebenen χ und y angeordnete, die Kreisführung des Drehgestells zusätzlich übernehmende Gelenkvierecke übertragen. Jedes Gelenkviereck wird von zwei gleich langen parallelen Lenkern 3 gebildet, an deren nach außen weisenden Enden ein Doppelhebel 4 angelenkt ist, der außer den beiden Anlenkstellen A der Lenker 3 noch eine dritte Anlenkstelle D aufweist. Die beiden anderen Enden der Lenker 3 werden mittels der Anlenkstellen F, die um den Abstand α aus der Längsmittelebene χ nach außen gerückt sind, mit einem Fahrzeugteil, z. B. mit dem Fortsatz 5 des Fahrzeugrahmens 1, verbunden. Die dritte Anlenkstelle D des Doppelhebeis 4 ist dagegen mit dem anderen Fahrzeugteil, z. B. mit dem Drehgestellrahmen 2, verbunden und so angeordnet, daß die Verbindung in der Quearmittelebene y> und zwar zur Gewährleistung einer kreisförmigen Drehbewegung, im Abstand der Lenkerlänge von der ideellen Drehachse 0 erfolgt,

d. h., daß die Anlenkstellen D um das Maß α nach innen zur Längsmittelebene χ gerückt werden, so daß sie die Spitze je eines Dreiecks bilden, dessen beide andere Ecken den Anlenkstellen A des Doppelhebels 4 an den Lenkern 3 entsprechen. Jedes derartige Gelenkviereck bildet zusammen mit der dritten Anlenkstelle D und der ideellen Dreh-. achse 0 als gedachten dritten Drehpunkt ein Dreikurbelsystem mit parallelen, gleich langen Kurbeln, wobei die gedachte gerade Verbindungsstrecke zwischen der dritten Anlenkstelle D und der ideellen Drehachse O die dritte Kurbel bildet.

Durch diese Anordnung wird beim Bogenlauf des

Drehgestells jede Anlenkstelle D und damit auch das Drehgestell gezwungen, sich kreisförmig um die ideelle Drehachse O zu drehen, da die praktisch spielfrei aufeinanderliegenden Druckflächen 7 und 8 zwischen Drehgestell· und Fahrzeugrahmen 2 und 1 ein nennenswertes Ausweichen der Drehachse O in der Fahrzeuglängsrichtung verhindern. Somit wird durch diese Anordnung die Führung durch einen feststehenden zentralen Drehzapfen vollkommen gleichwertig ersetzt. Das zwischen Fahrzeug- und Drehgestellrahmen 1 und 2 erforderliche ungehemmte Federspiel wird durch raumbewegliche Ausbildung der Anlenkstellen F und A der

Lenker 3, beispielsweise durch üblichen Einbau von Kardangelenken, Kugelgelenken, handelsüblichen Gelenklagern, Sileritblocs od. dgl., ermöglicht, wodurch das Befahren windschiefer Gleise ungestört erfolgen kann.

Bei Wahrung der vorgenannten Bedingungen können die Gelenkvierecke auch unsymmetrisch zur Längs- bzw. Quermittelebene χ bzw. y angeordnet werden. In der Abb. 2 ist ein derartiges Ausführungsbsispiel dargestellt. Hierbei ist weder der Fortsatz 5 des Fahrzeugrahmens 1 noch die Ausnehmung 6 des Drehgestellrahmens 2 zu einer der Ebenen χ und y symmetrisch angeordnet. Auch die Anlenkstellen F der Lenker 3 der beiden ebenfalls unter sich nicht mehr gleich ausgebildeten Gelenkvierecke sind z. B. nur auf einer Seite der Längsmittelebene χ mit Abstand von dieser mit dem Fahrzeugrahmen 1 verbunden. Da jedoch die Lage der ideellen Drehachse O auch in der Quermittelebene y beibehalten werden soll, müssen die Doppelhebel 4 so ausgebildet sein, daß die dritte Anlenkstelle D in der Quermittelebene y liegt. Zur Vermeidung unerwünschter Drehmomente, die ein einseitiges Anlaufen des Drehgestells bewirken können, sind die Druckflächenpaare 7, 8 stets wie bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 1 und 2 in der Längsmittelebene χ anzuordnen.

Die Abb. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Art von Drehgestellführungen. Der Fortsatz 5 des Fahrzeugrahmens 1 greift in eine symmetrisch zur Längsmittelebene x, jedoch nur auf einer Seite der Quermittelebene y angeordnete Ausnehmung 6 des Drehgestellrahmens 2 ein. Die Druckflächenpaare 7, 8 sind wieder in der Längsmittelebene x. vorgesehen und in der angegebenen Weise, jedoch der veränderten Lage zur ideellen Drehachse O entsprechend ausgebildet. Das Gelenkviereck besteht aus zwei Lenkern 3, die quer zur Fahrtrichtung angeordnet und in der Längsmittelebene χ am Fahrzeugrahmen 1 an den Stellen F angelenkt sind. Der Doppelhebel 4 ist jedoch über eine Anlenkstelle A eines Lenkers 3 hin^ aus bis in die Quermittelebene y verlängert, in der wiederum die dritte Anlenkstelle D angeordnet und mit dem Drehgestellrahmen 2 verbunden ist. Auch bei diesem Gelenkviereck ist die Bedingung des Dreikurbelsystems erfüllt, d. h., die Lenker 3 und die gedachte Kurbel D-O sind zueinander parallel und gleich lang, so daß eine mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen übereinstimmende Wirkungsweise gewährleistet wird.

Alle Ausführungsbeispiele haben das Merkmal gemeinsam, daß die Anlenkstellen jF am Fahrzeugrahmen ι bzw. 5 und^die Anlenkstellen D am Drehgestellrahmen 2 grundsätzlich vertauschbar sind. Es können demnach die Anlenkstellen, D am Fahrzeugrahmen ι bzw. 5 und die Anlenkstellen F am Drehgestellrahmen 2 angelenkt werden.

Sämtliche Anlenkstellen A, F und D werden vorteilhaft wie üblich in Silentblocs gelagert, um eine Stoßminderung und eine beschränkt raumbewegliche, verschleißfreie sowie elastische und geräuschlose Lagerung bzw. Anlenkung zu erzielen. Um unzulässig hohe Spannungen in den Lenkern 3 zu vermeiden, werden die Anlenkstellen der doppelseitig angeordneten Gelenkvierecke mit einem derartigen Spiel in Richtung der Lenker 3 versehen, daß das senkrecht zu diesen stehende Spiel zwischen Fahrzeug- und Drehgestellrahmen 1 und 2 in den Lenkern 3 keine nennenswerte Zugbeanspruchung hervorruft.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Gelenkvierecke statt zur Übertragung der Querkräfte zur Übertragung der Längskräfte anzuwenden oder

— unter Weglassung der balligen Druckflächen 7, 8

— zur Übertragung von Längs- und Querkräften zu gebrauchen.

Anspruch 1 schützt nur die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 und 3 sind reine Unteransprüche, die nur in Verbindung mit Anspruch 1 gelten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Drehgestellführung für Schienenfahrzeuge, bei der unter Vermeidung eines zentralen Drehzapfens die Längskräfte und/oder die Querkräfte durch den Drehgestellrahmen mit dem Fahrzeugrahmen verbindende, das Ausschwenken bewirkende Lenkhebelgestänge übertragen werden, nach Patent 822 094, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Lenkhebelgestänges, das, wie bei drehzapfenlosen Drehgestellen bekannt, durch mindestens ein Gelenkviereck mit Doppelhebel (4) ersetzt ist, von dem zwei Anlenkstellen (F) über Lenker (3) an das eine (1) und die dritte Anlenkstelle (D) an das andere (2) der zu verbindenden Fahrzeugteile (1, 2) angeschlossen sind, die dritte An-

   lenkstelle des Doppelhebels außerhalb der geraden Verbmdungsstrecke liegt, deren Endpunkte die Anlenkstellen (A) der Lenker am Doppelhebel sind.
2. 2. Drehgestellführung nach Anspruch ι mit balligen, in der Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordneten Druckflächen zur Übertragung der Längskräfte, dadurch gekennzeichnet, daß die.Anlenkstellen (F) der freien Enden der an dem Doppelhebel (4) angeschlossenen Lenker (3) zusammen mit der lotrechten ideellen Drehachse (0) die Eckpunkte eines ,Dreiecks bilden, das mit dem durch die Anlenkstellen ( A₁ D, A) des Doppelhebels gebildeten Dreieck kongruent ist und dessen in Fahrtrichtung liegende Seite (F-F) zu der entsprechenden Seite (A-A) des Doppelhebels parallel ist.
3. 3. Drehgestellführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvierecke unsymmetrisch zur lotrechten Längs- und/oder Quermittelebene (x, y) des Drehgestells liegen, wobei die offene, der ideellen Drehachse (O) zugekehrte Seite des Gelenkvierecks durch den zugeordneten Fahrzeugteil (1 bzw/2) gebildet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 667 024, 702 127, 813, 806 969, 831 557, 663 147;

   schweizerische Patentschrift Nr. 230 399;
   USA.-Patentschrift 450 157.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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