EP0193919A2 - Fahrwerksrahmen für Schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP0193919A2
EP0193919A2 EP86102783A EP86102783A EP0193919A2 EP 0193919 A2 EP0193919 A2 EP 0193919A2 EP 86102783 A EP86102783 A EP 86102783A EP 86102783 A EP86102783 A EP 86102783A EP 0193919 A2 EP0193919 A2 EP 0193919A2
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EP
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frame
wheels
chassis
cheeks
wheel
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EP86102783A
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EP0193919B1 (de
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Fritz Prof. Dr.-Ing. Frederich
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Siemens Duewag Schienenfahrzeuge GmbH
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Duewag AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50Other details
    • B61F5/52Bogie frames

Definitions

  • the invention relates to a chassis frame for rail vehicles with preferably four wheels.
  • a chassis with four wheels is not statically determined, so that any wheel buttons can adjust on the wheels. Because of the even rail load and the safety of the guidance, the same wheel loads on all wheels are desirable even when the track is very bad.
  • the other variant avoids these errors.
  • the two frame cheeks are rotatable - not articulated - mounted on the crossbeam of the bogie.
  • the wheels can deflect vertically on vertical rail position errors without changing camber and skew. It is disadvantageous that the bearing points which connect the frame cheeks to the cross members have to be made very stable since they have to support the forces acting on the wheels as moments. This makes the construction complex and heavy.
  • the invention is based on the object of enabling a chassis frame which is simple and easy to build, ensures the same wheel loads on all wheels and does not produce any changes in camber and incline on rail position errors
  • chassis frame is formed from two frame cheeks provided with cantilever arms, which are articulated to the other frame cheek on the cantilever arms.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the lateral forces arising in the wheel / rail contact generate a moment about the vertical axis of a joint bearing. Because of the large distance between the two spherical bearings, there is only a small reaction force, which is absorbed by the other spherical bearing. The position of the joints in the middle of the frame cheeks simultaneously ensures that each individual wheel is free of vertical movement without camber and incline. It also ensures a rigid frame construction without the spherical bearings having to be particularly large and heavy.
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 are the wheel sets 1, which are rotatably mounted with the wheel set bearings 2 in the frame cheeks 3 of the chassis frame.
  • Cantilever arms 4 are fixedly connected to the respective frame cheeks 3, at the ends of which there are articulated bearings 5 which are mounted in the frame cheeks 3. This allows each frame cheek 3 to perform independently of the other rotary movements about the common pivot axis 6.
  • the wheels 1 are mounted on steering knuckles 2, which are connected to the frame cheeks 3.
  • the extension arms 4 are broken down. They close to the steering knuckle 2 Frame cheeks 3 and give the dressing high rigidity with low weight.
  • Each frame part, consisting of frame cheeks 3 and cantilever arms 4, can in turn perform independently of the other movements about the common pivot axis 6 and thus ensure the ideal wheel load compensation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Zur Erzielung möglichst gleicher Radlasten an den vier Rädern eines Fahrwerks wird ein gelenkiger, zweiteiliger Rahmen vorgeschlagen, bei dem Gelenklager (5) auf Auslegerarmen (4) angeordnet jeweils in der Rahmenwange (3) der anderen Rahmenhälfte gelagert werden. Durch diese Anordnung ist es möglich, daß sich jedes Rad vertikal bewegen kann - also radlastausgleichend wirkt - ohne daß sich dabei Sturz oder Schräglauf jedes der vier Räder eines Fahrwerks ändern und unerwünschte Spurführungseffekte erzeugen.

Description

  • Die Erfindung befifft einen Fahrwerksrahmen für Schienenfahrzeuge mit vorzugsweise vier Rädern.
  • Ein Fahrwerk mit vier Rädern ist statisch nicht bestimmt, so daß sich irgendwelche Radtasten an den Rädern einstellen können. Wegen der gleichmäßigen Schienenbeanspruchung und wegen der Sicherheit der Spurführung sind jedoch gleiche Radlasten an allen Rädern auch bei sehr schlechter Gleislage erwünscht.
  • Es ist bakannt, daß zur Erfüllung dieser Aufgabe zwe Wege beschritten werden. In konventionellen Drehgestellen werden die Radsätze an den Radsatzlagem federnd im Drehgestellrahmen gelagert Die Federn gestatten, daß die Räder gegen die Federkräfte vertikalen Schienenlagefehlem folgen können und so annähernd gleiche Radfasten an allen Rädern entstehen.
  • Der andere Weg sieht Gelenkrahmen vor, bei denen der Fahrwerksrahmen mehrteilig ausgebildet ist Zwei Varianten sind gebräuchlich:
    • Es werden zwei Rahmenhätften in diagonal zur Rahmenlängsachse angeordneten Gelenken miteinander verbunden. An vertikalen Schienenfagefehlem kann der Rahmen um die durch die Gelenkpunkte verlaufende Drehachse Bewegungen ausführen und jeweils ein Rad dem Schienenlagefehler folgen. Da die Drehachse diagonal zur Rahmentängsachse verläuft, ist mit der Vertikalbewegung eines Rades zwangsläufig ein Sturz der Radebene und eine Schrägstellung der Radebene zur Fahrtrichtung verbunden. Beide Bewegungen sind für die Spurführung unerwünscht, da sie für die Spurführung schädliche Kräfte im Radaufstandspunkt hervorrufen.
  • Die andere Variante vermeidet diese Fehler. Die beiden Rahmenwangen werden drehbar -nicht gelenkig -auf dem Querträger des Drehgestells gelagert An vertikalen Schienenlagefehlem können die Räder vertikal ausweichen, ohne daß sich Sturz und Schräglauf ändern. Nachteilig ist, daß die Lagerstellen, die die Rahmenwangen mit den Querträgem verbinden, sehr stabil ausgebildet werden müssen, da sie die an die Räder angreifenden Kräfte als Momente abstützen müssen. Die Konstruktion wird dadurch aufwendig und schwer.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrwerksrahmen zu ermöglichen, der einfach und leicht zu bauen ist, gleiche Radlasten an allen Rädern sicherstellt und an Schienenlagefehlem keine Sturz-und Schrägfaufänderungen erzeugt
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Fahrwerksrahmen aus zwei mit Auslegeramen versehenen Rahmenwangen gebildet wird, die an den Auslegerarmen gelenkig jeweils mit der anderen Rahmenwange verbunden sind.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die im Rad/Schiene-Kontakt entstehenden Seitenkräfte ein Moment um die Hochachse eines Gelenkfagers erzeugen. Wegen des großen Abstandes der beiden Gelenklager entsteht eine nur geringe Reaktionskraft, die vom anderen Gelenklager aufgenommen wird. Die Lage der Gelenke in der Mitte der Rahmenwangen gewährleistet gleichzeitig eine sturz-und schrägfauffreie Vertikalbewegung jedes einzelnen Fahrwerksrades. Sie gewährleistet außerdem eine schubsteife Rahmenkonstruktion, ohne daß die Gelenklager besonders groß und schwer dimensioniert werden müssen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beachrieben. Es.zeigen
    • Figur 1 das Prinzip des Fahrwerksrahmens, in Draufsicht,
    • Figur 2 eine besonders zweckmäßige Austühnungsform für EinzeiradfahrWrerke, ebenfalls in Draufsicht.
  • Dargestellt sind in Fig. 1 die Radsätre 1, die mit den Radsatzlagem 2 in den Rahmenwangen 3 des Fahrwerksrahmens drehbar gelagert sind. Fest mit den jeweiligen Rahmenwangen 3 verbunden sind Auslegerarme 4, an deren Enden sich Gelenklager 5 befinden, die in den Rahmenwangen 3 gelagert sind. Dadurch kann jede Rahmenwange 3 für sich und unabhängig von der anderen Drehbewegungen um die gemeinsame Schwenkachse 6 ausführen.
  • ln einer anderen Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 2, die besonders für radsatzlose Fahrwerke geeignet ist werden die Räder 1 auf Achsschenkeln 2, die mit den Rahmenwangen 3 verbunden sind, gelagert Die Auslegerarme 4 sind aufgegliedert Sie schließen in der Nähe der Achsschenkel 2 an die Rahmenwangen 3 an und geben dem Verband eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht An den Enden der Auslegerarme 4 befinden sich Gelenklager 5, die in den Rahmenwangen 3 gelagert sind. Jedes Rahmenteil, bestehend aus Rahmenwangen 3 und Auslegerarmen 4, kann wiederum für sich und unabhängig vom anderen Bewegungen um die gemeinsame Schwenkachse 6 ausführen und so den idealen Radlastausgleich sicherstellen.

Claims (4)

1. Fahrwerksrahmen für Schienenfahrzeuge mit vorzugsweise vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung gleicher Radlastert an allen Rädern bei schlechter Gleislage die Rahmenwangen (3) des Fahrwerks mit Auslegerarmen (4) versehen sind, weiche in der jeweils anderen Rahmenwange (3) gelenkig gelagert sind.
2. Fahrwerksrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auseerarme (4) als versbebter Verband ausgeführt sind, wobei der Anschluß möglichst nahe an den Radlagem/AChsschenkeln (2) erfolgt und dadurch ein seitenkraftsteifes Gebilde entsteht
3. Fahrwerksrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte nahe über Schienenoberkante angeordnet und als sphärische Gelenklager (5) ausgebildet sind.
4. Fahrwerksrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden aus Rahmenwangen (3) und Auslegerarmen (4) gebildeten Rahmenteile völlig gleich gestaltet sind und dadurch die Herstellung verbilligt wird.
EP86102783A 1985-03-06 1986-03-04 Fahrwerksrahmen für Schienenfahrzeuge Expired EP0193919B1 (de)

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