EP0303007A2 - Running gear for rail vehicle - Google Patents

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EP0303007A2
EP0303007A2 EP88107900A EP88107900A EP0303007A2 EP 0303007 A2 EP0303007 A2 EP 0303007A2 EP 88107900 A EP88107900 A EP 88107900A EP 88107900 A EP88107900 A EP 88107900A EP 0303007 A2 EP0303007 A2 EP 0303007A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
longitudinal
chassis
bogie
axle
Prior art date
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Application number
EP88107900A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP0303007B1 (en
EP0303007A3 (en
Inventor
Hans-Peter Lang
Thilo Dr. Von Madeyski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG Schienenfahrzeuge Nahverkehr und Wagen GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
MAN GHH Schienenverkehrstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG, MAN GHH Schienenverkehrstechnik GmbH filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to AT88107900T priority Critical patent/ATE73067T1/en
Publication of EP0303007A2 publication Critical patent/EP0303007A2/en
Publication of EP0303007A3 publication Critical patent/EP0303007A3/en
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Publication of EP0303007B1 publication Critical patent/EP0303007B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL 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
    • B61F5/00—Constructional 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL 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
    • B61F5/00—Constructional 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
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles

Definitions

  • the invention relates to a chassis for a rail vehicle, and in particular a bogie, according to the preamble of claim 1.
  • the longitudinal forces from the acceleration and deceleration processes of the rail vehicle are absorbed via the longitudinal axis springs and have a negative impact on the radial self-adjustment of the wheel sets when traveling through bends, which can only be increased by a further increase in construction costs, namely the installation of additional articulated levers that support the wheelset axles can transmit longitudinal force in the middle of the axle, but connect it to the bogie frame so that it can be moved.
  • the self-adjusting lever kinematics which, including the longitudinal damping, consist of a few simple components, which can be accommodated on the long sides of the chassis without problems, keeping the middle of the chassis free.
  • the kinematic self-steering system according to the invention is outstandingly suitable for both passenger and freight cars and not only for bogies but also for powered bogies.
  • the kinematic lever system contains each landing gear side only one bellcrank and two control levers connected to it symmetrically to the fulcrum, which are articulated to the axle ends or axle bearings of the pair of wheelsets located on the same landing gear side. Since the primary suspension of the wheelset axles on the chassis frame is not only longitudinally elastic, but generally also vertically resilient, the lever kinematics preferably have the pivot point geometry characterized in claim 3 to ensure that the vertical movements on the one hand and the self-adjusting movements of the wheelsets on the other hand are largely unaffected by one another and take place without retroactive effect.
  • the two dampers are each arranged between the deflection lever and a fixed articulation point so that they do not form part of the unsprung mass, and while longitudinal dampers usually have only relatively small damping paths available, can be extended by the preferred extension of the deflection arm according to claim 5 the characteristic required by the damper can be brought into a desired area in a very simple manner and complex special dampers can be dispensed with.
  • the dampers preferably work in accordance with the motion in relation to the diagonally opposite control levers of the two lever systems, so that despite the small, for redundancy, however, a sufficient number of two individual longitudinal dampers for the pair of wheels Only attack the shock absorber bases on the chassis side which are aligned in the same direction and are symmetrical to the chassis center.
  • an essential aspect of the invention lies in the coupling of the same axle ends, which allows the wheel sets to self-adjust, but which inevitably limits the degree of freedom of the axles in the longitudinal direction of the chassis to movements of the same magnitude in opposite directions, and therefore there must be play in the lever system, and particularly in its turning or articulation points should be avoided if possible.
  • the pivot points of the lever systems are preferably designed as wear-resistant rubber joints of very high rigidity.
  • the bogie shown in the figure contains as main components two rigid wheel sets 2, 4, the wheels 6, 8 of which are each provided with a hollow or wear profile, are fixedly connected to the wheel set shaft 10, 12 or axis AA, BB, and one Longitudinal and cross members 14, 16 existing bogie frame 18, the (not shown) car body on the side members 14 arranged air springs 20 (Fig. 1 and 2) and z. B. carries a pivot bearing located in the center of the frame (also not shown).
  • the primary suspension effecting the wheelset guidance on the bogie frame 18 consists of spring elements 22 which are elastic in all three coordinate directions, that is to say in the longitudinal, transverse and vertical directions, via which the bogie frame 18 is supported on the axleside wheelset bearing housings 24.
  • the longitudinal elasticity of the wheel set guide, ie the spring elements 22, is decisive for the radial self-adjustment of the wheel sets 2, 4.
  • a self-adjusting lever control which consists of two, kinematically there are independent lever systems 26.1 and 26.2 which are arranged on a longitudinal side of the bogie and which only permit opposite longitudinal movements of the axle ends or axle bearing housings 24 of the pair of wheels 2, 4, which are identical to the rail, relative to the bogie frame 18.
  • each lever system 26.1 and 26.2 contains a reversing lever 30 which is pivotably mounted about a pivot point 28 which is fixed about the bogie approximately in the center of the longitudinal member 14 and two control levers 32 which extend in opposite directions and which on the one hand have pivot points 34, 36 which are symmetrical to the pivot point 28 and which two lever arms of the bell crank 30 and, on the other hand, are connected via pivot points 38 and 40 to the rail bearings 24 of the pair of wheelsets 2, 4, which are the same as rails.
  • Each lever system 26.1 and 26.2 is assigned a damper 42 for the longitudinal movements of the wheelset ends, which is designed as a hydraulic damping element with steep, speed-dependent damping characteristics and, according to FIGS of the lever 30 is articulated. So that when the wheel sets 2, 4 rotate in opposite directions, the bogie frame 18 is not excited to undesired turning movements by the damper forces introduced into the articulation points 44 of the two dampers 42, the longitudinal dampers 42 operate in a movement-conforming manner to the diagonally opposite control levers 32 of the two lever systems 26.1 and 26.2, This is achieved by the arrangement of the longitudinal dampers 42 which is point-symmetrical with respect to the center of the bogie from FIG. 3.
  • the longitudinal dampers 42 are by means of the arms 46 and 48 directly connected to the control lever 32 of the respective lever system 26.1 or 26.2. This eliminates possible elasticities in the pivot and pivot points 28, 34, 36 on the lever side and ensures a very rigid coupling of the dampers 42 to the wheelset bearing housing 24, as a result of which the opposing wheel set turning and longitudinal movements can be damped with maximum effectiveness. Otherwise, the construction and operation of the bogie according to FIG. 2 is the same as in the first embodiment.
  • slip-controlled wheel sets that transmit an adjustable torque can also be provided.

Abstract

A bogie with a wheel set automatic control system which is independent of the superstructure is proposed. The said automatic control system contains, in combination with a hollow profile for the wheels of the wheel set (2 and 4, respectively) and a primary suspension (22) which is elastic in the longitudinal direction of the bogie, two lever systems (26.1, 26.2) which are self-adjusting independently of one another, are each arranged on one longitudinal side of a running gear, forcibly couple the axle ends, on the same rails, of the two wheel sets (2, 4) in the longitudinal direction of the bogie so as to be movable in opposite directions only and are each provided with a deflection element (30) which is swivellably mounted on the bogie frame (18), the swivel movements of which element are damped by a single damper (42) assigned to each lever system, by which means, in a constructionally simple and robust manner requiring little maintenance, an optimum limitation of the freedom of movement of the wheel set in the longitudinal direction of the frame relative to the bogie frame is achieved with a view to a radial self-adjustment in curved tracks and simultaneous high degree of running stability at high travelling speeds. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, und insbesondere ein Drehgestell, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a chassis for a rail vehicle, and in particular a bogie, according to the preamble of claim 1.

Mit der Anhebung der Fahrgeschwindigkeiten werden an die Fahrwerke moderner Schienenfahrzeuge steigende Anforderungen hinsichtlich eines stabilen Fahrverhal­tens und einer guten Bogenläufigkeit mit geringem hori­zontalen Kraftniveau und niedrigem Verschleiß zwischen Rad und Schiene gestellt, denen konventionelle Drehge­stelle nicht genügen, bei denen die einzelnen Radsatz­achsen am Drehgestell mit hoher Längssteifigkeit abge­stützt sind und daher nicht die für eine radiale Ein­stellung der Radachse im Gleisbogen erforderlichen Wen­debewegungen, d. h. Schwenkbewegungen um die Hochachse, ausführen können.With the increase in driving speeds, increasing demands are placed on the running gears of modern rail vehicles with regard to stable driving behavior and good smoothness with low horizontal force level and low wear between wheel and rail, which conventional bogies are not sufficient for, where the individual axles on the bogie with high longitudinal rigidity are supported and therefore not the turning movements required for a radial adjustment of the wheel axis in the track curve, d. H. Can perform pivoting movements around the vertical axis.

Zur Verbesserung des Bogenfahrverhaltens von Drehgestel­len ist es bekannt, (CH-PS 183 368), die einzelnen Rad­satzachsen wendebeweglich am Drehgestellrahmen zu lagern und zwangsweise in Abhängigkeit von dem Ausdrehwinkel des Drehgestells unter dem Wagenkasten radial zum Gleis­bogen einzustellen, wobei zu diesem Zweck zwei bewegungs­schlüssig miteinander verkoppelte Lenkgestänge vorge­sehen sind, die jeweils einen wagenkasten-gesteuerten, seitlich am Drehgestellrahmen gelagerten Umlenkhebel enthalten, mit dem die schienengleichen Achsenden der beiden Radsatzachsen jeweils über eine an das freie Hebelarmende angeschlossene Steuerstange in Fahrwerk-­Längsrichtung gegensinnig verstellbar verbunden sind. Eine solche wagenkastenabhängige, kinematische Zwangs­steuerung, bei welcher die Radialeinstellung der Rad­satzachsen von der Relativdrehung zwischen Wagenkasten und Drehgestell abgeleitet wird, ist nicht Gegenstand der Erfindung.To improve the bowing behavior of bogies, it is known (CH-PS 183 368) to mount the individual wheelset axles on the bogie frame so that they can be moved, and to forcibly adjust them radially to the track arch depending on the angle of rotation of the bogie under the car body, two movement-locking ones for this purpose Coupled steering linkage are provided, each containing a car body-controlled, laterally mounted on the bogie frame lever, with which the rail-like axle ends of the two axles each have one to the free The control arm connected to the lever arm is connected in an adjustable manner in the longitudinal direction of the chassis. Such a car body-dependent, kinematic positive control, in which the radial setting of the axles is derived from the relative rotation between the car body and the bogie, is not the subject of the invention.

Bei Fahrwerken der beanspruchten Art hingegen, wie sie in Form sogenannter Kreuzanker-Drehgestelle bekannt sind, wird das Selbstwende- und Führvermögen des profi­lierten, starren Radsatzes, das sich einerseits aus geometrisch durch das Rad/Schieneprofil bedingten, seit­lichen Rückführkräften und andererseits aus schlupf­bedingten Kraftschlußkräften in Längs- und Querrichtung ergibt, zur selbsttätigen Radialeinstellung der Rad­sätze in Gleisbögen in der Weise ausgenutzt, daß die Radsatzachsen am Drehgestellrahmen längselastisch ge­führt und hinsichtlich ihrer Wendebewegungen durch eine Wagenkastenunabhängige Koppelungseinrichtung selbst­einstellend miteinander verbunden werden (DE-AS 2356 267, DE-AS 2630353, DE-AS 2631 350, EP-A-0 161 729). Für eine derartige Kreuzanker-K oppelung der je­weils diagonal einander gegenüberliegenden Achsenden bzw. Radsatzlager wird jedoch der bei modernen Dreh­gestellen in der Regel nicht verfügbare Bauraum in der Drehgestellmitte benötigt, und ferner muß aus Stabili­tätsgründen für höhere Fahrgeschwindigkeiten die längs­ elastische Achsfederung so steif ausgelegt werden, daß die Selbsteinstellwirkung der Radsätze wesentlich be­einträchtigt wird, wenn nicht in baulich aufwendiger Weise zwischen dem Drehgestellrahmen und den Achslagern jeweils Längsdämpfer vorgesehen sind, die dann zu­sammen mit der Achsquerfederung über den Drehgestell­rahmen ein völlig unabhängiges Stabilitätssystem bilden. Hinzu kommt, daß die Längskräfte aus den Beschleuni­gungs- und Verzögerungsvorgängen des Schienenfahrzeugs über die Achslängsfedern aufgenommen werden und die radiale Selbsteinstellung der Radsätze bei Bogenfahrt negativ beeinflussen, was sich nur durch eine weitere Erhöhung des Bauaufwandes, nämlich den Einbau von zu­sätzlichen Gelenkhebeln, die die Radsatzachsen etwa in der Achsmitte längskraftübertragend, aber wendebeweg­lich mit dem Drehgestellrahmen verbinden, vermeiden läßt.In the case of undercarriages of the type claimed, on the other hand, as they are known in the form of so-called cross-anchor bogies, the self-turning and guiding ability of the profiled, rigid wheel set, which is based on the one hand on geometrically caused by the wheel / rail profile, lateral return forces and on the other hand from slip-related frictional forces Longitudinal and transverse direction results in the automatic radial adjustment of the wheel sets in track bends in such a way that the wheelset axles are guided in a longitudinally elastic manner on the bogie frame and are connected to one another in a self-adjusting manner with regard to their turning movements by a coupling device which is independent of the car body (DE-AS 2356 267, DE-AS 2630353, DE -AS 2631 350, EP-A-0 161 729). For such cross anchor K Koppelung the diagonally opposed axle ends or wheelset bearings, however, the space that is usually not available in modern bogies in the center of the bogie is required, and furthermore, for reasons of stability, the longitudinal must for higher driving speeds elastic axle suspension must be designed so stiff that the self-adjusting effect of the wheel sets is significantly impaired if longitudinal dampers are not provided in a structurally complex manner between the bogie frame and the axle bearings, which then together with the axle transverse suspension via the bogie frame form a completely independent stability system. In addition, the longitudinal forces from the acceleration and deceleration processes of the rail vehicle are absorbed via the longitudinal axis springs and have a negative impact on the radial self-adjustment of the wheel sets when traveling through bends, which can only be increased by a further increase in construction costs, namely the installation of additional articulated levers that support the wheelset axles can transmit longitudinal force in the middle of the axle, but connect it to the bogie frame so that it can be moved.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, das Fahrwerk der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einer einfachen,wagenkastenunabhängig gesteuerten Radsatz-­Koppelung eine selbsttätige Radialeinstellung der Rad­satzachsen in Gleisbögen und gleichzeitig eine große Stabilität bei hohen Fahrgeschwindigkeiten erreicht und die aus Verzögerungs- oder Beschleunigungsvorgängen resultierenden Längskräfte rückwirkungsfrei von den Rad­sätzen auf das Fahrwerk übertragen werden.In contrast, it is an object of the invention to design the undercarriage of the type mentioned in such a way that, with a simple wheel set coupling controlled independently of the car body, an automatic radial adjustment of the wheel set axles in bends and at the same time great stability at high driving speeds is achieved and those resulting from deceleration or acceleration processes Longitudinal forces are transferred from the wheelsets to the chassis without any feedback.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im An­spruch 1 gekennzeichnete Fahrwerk gelöst.This object is achieved by the chassis characterized in claim 1.

Erfindungsgemäß wird durch die selbsteinstellende Hebelkinematik, die einschließlich der Längsdämpfung aus wenigen, einfachen Bauelementen besteht, welche sich unter Freihaltung der Fahrwerkmitte problemlos an den Längsseiten des Fahrwerks unterbringen lassen, eine unter dem Gesichtspunkt einer genauen Radialein­stellung in Gleisbögen und einer hochgradigen Stabi­litätswirkung auch bei sehr großen Fahrgeschwindigkei­ten optimale Auswahl und Beschränkung der Freiheits­grade der Radsätze in Fahrwerk-Längsrichtung garantiert. So werden gleichsinnige Längsverschiebungen der Radsatz­achsen durch die Hebelkinematik unterbunden und die aus Brems- oder Beschleunigungsvorgängen resultierenden Längskräfte ohne Belastung der längselastischen Primär­federung über das Umlenkgleid unmittelbar auf den Fahr­werkrahmen übertragen, ohne daß es hierzu eines zusätz­lichen, längssteifen Gelenkverbindung zwischen Radsatz­achsen und Fahrwerkrahmen bedarf, während andererseits die Radsätze hinsichtlich reiner Wendebewegungen nicht mit dem Wagenkasten, sondern nur un­tereinander und derart zwangsverkoppelt sind, daß die Radsatz-Einstellbewegungen kinematisch auf gegensinnige Längsverschiebungen schienengleicher Achsenden be­schränkt sind, zu deren Dämpfung je Fahrwerkseite le­diglich ein einziges, dem Hebelsystem zugeordnetes Dämpfungselement benötigt wird, wodurch auf konstruk­tiv einfach Weise auch im Hochgeschwindigkeitsbereich eine ausgezeichnete Laufstabilität trotz einer für die Selbsteinstellwirkung ausreichend längsweichen Achsfüh­rung am Fahrwerk erzielt wird.According to the invention, the self-adjusting lever kinematics, which, including the longitudinal damping, consist of a few simple components, which can be accommodated on the long sides of the chassis without problems, keeping the middle of the chassis free. an optimal selection and restriction of the degrees of freedom of the wheel sets in the longitudinal direction of the chassis is guaranteed from the point of view of a precise radial setting in track bends and a high degree of stability effect even at very high driving speeds. Thus, longitudinal movements of the wheelset axles in the same direction are prevented by the lever kinematics and the longitudinal forces resulting from braking or acceleration processes are transmitted directly to the chassis frame via the deflection slide without loading the longitudinally elastic primary suspension without the need for an additional, longitudinally rigid articulated connection between the wheelset axles and chassis frame, while on the other hand the wheelsets with respect to pure turning movements are not forcibly coupled with each other, but only with each other and in such a way that the wheel set movements are kinematically limited to opposite longitudinal displacements of axis ends with the same rail, for the damping of which only a single damping element assigned to the lever system is required on each side of the chassis, which means that structurally simple manner, even in the high-speed range, excellent running stability despite a longitudinally smooth axle base for the self-adjusting effect is achieved on the chassis.

Aufgrund ihrer einbaugünstigen, robusten und wartungs­armen Ausbildung ist die kinematische Radsatz-Selbst­steuerung nach der Erfindung sowohl für Reisezug- wie auch für Güterwagen und nicht nur für Lauf- sondern auch für Triebdrehgestelle in hervorragender Weise ge­eignet.Due to its easy-to-install, robust and low-maintenance design, the kinematic self-steering system according to the invention is outstandingly suitable for both passenger and freight cars and not only for bogies but also for powered bogies.

In weiterer, baulich besonders einfacher Ausgestaltung der Erfindung enthält das kinematische Hebelsystem auf jeder Fahrwerkseite lediglich einen Umlenkhebel und zwei, an diesen symmetrisch zum Hebeldrehpunkt ange­schlossene Steuerhebel, die mit den auf der gleichen Fahrwerkseite liegenden Achsenden bzw. Achslagern des Radsatzpaares gelenkig verbunden sind. Da die Primär­aufhängung der Radsatzachsen am Fahrwerkrahmen nicht nur längselastisch, sondern im allgemeinen auch vertikal federnd ausgebildet ist, besitzt die Hebel­kinematik vorzugsweise die im Anspruch 3 gekennzeich­nete Drehpunkt-Geometrie, um sicherzustellen, daß die Vertikalbewegungen einerseits und die Selbsteinstell­bewegungen der Radsätze andererseits weitgehend unbe­einflußt voneinander und rückwirkungsfrei erfolgen.In a further, structurally particularly simple embodiment of the invention, the kinematic lever system contains each landing gear side only one bellcrank and two control levers connected to it symmetrically to the fulcrum, which are articulated to the axle ends or axle bearings of the pair of wheelsets located on the same landing gear side. Since the primary suspension of the wheelset axles on the chassis frame is not only longitudinally elastic, but generally also vertically resilient, the lever kinematics preferably have the pivot point geometry characterized in claim 3 to ensure that the vertical movements on the one hand and the self-adjusting movements of the wheelsets on the other hand are largely unaffected by one another and take place without retroactive effect.

Zweckmäßigerweise sind die beiden Dämpfer gemäß Anspruch 4 jeweils zwischen dem Umlenkhebel und einem fahrwerk­festen Anlenkpunkt angeordnet, so daß sie keinen Teil der ungefederten Masse bilden, und währen Längsdämpfer üblicherweise nur relativ kleine Dämpungswege zur Verfügung haben, kann durch die nach Anspruch 5 bevorzugte Verlängerung des Umlenkhebelarmes die vom Dämpfer geforderte Charak­teristik auf sehr einfache Weise in einen er­wünschten Bereich gebracht und auf konstruktiv aufwen­dige Spezialdämpfer verzichtet werden. Damit bei gegen­sinnigen Selbstwendebewegungen der Radsätze die in den Anlenkpunkten der beiden Dämpfer eingeleiteten Dämpfer­kräfte nicht am Fahrwerkrahmen zu unerwünschten Stör­momenten um die Hochachse fürhen, arbeiten die Dämpfer gemäß Anspruch 6 vorzugsweise bewegungskonform zu den einander diagonal gegenüberliegenden Steuerhebeln der beiden Hebelsysteme, so daß trotz der geringen, für eine Redundanz jedoch ausreichenden Anzahl von insge­samt zwei Einzel-Längsdämpfern für das Radsatzpaar an den fahrwerkseitigen Dämpfer-Stützpunkten nur gleichge­richtete, zur Fahrwerkmitte symmetrische Dämpfungs­kräfte angreifen.Appropriately, the two dampers are each arranged between the deflection lever and a fixed articulation point so that they do not form part of the unsprung mass, and while longitudinal dampers usually have only relatively small damping paths available, can be extended by the preferred extension of the deflection arm according to claim 5 the characteristic required by the damper can be brought into a desired area in a very simple manner and complex special dampers can be dispensed with. So that the opposing self-turning movements of the wheel sets mean that the damper forces introduced into the articulation points of the two dampers do not lead to undesirable disturbing torques about the vertical axis on the chassis frame, the dampers preferably work in accordance with the motion in relation to the diagonally opposite control levers of the two lever systems, so that despite the small, for redundancy, however, a sufficient number of two individual longitudinal dampers for the pair of wheels Only attack the shock absorber bases on the chassis side which are aligned in the same direction and are symmetrical to the chassis center.

Ein wahlweise, im Hinblick auf große Stellwege und eine Minimierung der ungefederten Fahrgestell-Masse ebenfalls günstige Anordnung der Einzeldämpfer besteht gemäß An­spruch 7 darin, daß diese jeweils zwischen den beiden Steuerhebeln jedes Hebelsystems wirkend eingebaut sind, und damit die radiale Selbsteinstellung der Radsätze etwa bei Bogeneinfahrt durch die Dämpferkräfte nicht nennenswert behindert wird, gleichzeitig jedoch höher­frequente, dynamische Wendebewegungen der Radsätze wirksam gedämpft werden, sind als Dämpfer gemäß Anspruch 8 vorzugsweise hydraulische Dämpfungselemente mit stei­ler Charakteristik vorgesehen.An optional, in view of large travel and minimizing the unsprung chassis mass also favorable arrangement of the individual dampers is according to claim 7, that they are installed between the two control levers of each lever system, and thus the radial self-adjustment of the wheel sets, for example, when entering a bend is not appreciably hampered by the damper forces, but at the same time effectively damping higher-frequency, dynamic turning movements of the wheel sets, hydraulic damping elements with a steep characteristic are preferably provided as dampers.

Wie bereits erwähnt, liegt ein wesentlicher Aspekt der Erfinding in der eine Selbsteinstellung der Radsätze zulassenden, den Freiheitsgrad der Achsen in Fahrwerk-­Längsrichtung jedoch zwangsweise auf gegensinnig gleich­große Bewegungen einschränkenden Verkoppelung schienen­gleicher Achsenden und daher muß ein Spiel im Hebel­system, und insbesondere an dessen Dreh- bzw. Gelenk­punkten, möglichst vermieden werden. Aus diesem Grund werden die Dreh- bzw. Gelenkpunkte der Hebelsysteme gemäß Anspruch 9 vorzugsweise als verschleißfeste Gummi­gelenke sehr hoher Steifigkeit ausgebildet.As already mentioned, an essential aspect of the invention lies in the coupling of the same axle ends, which allows the wheel sets to self-adjust, but which inevitably limits the degree of freedom of the axles in the longitudinal direction of the chassis to movements of the same magnitude in opposite directions, and therefore there must be play in the lever system, and particularly in its turning or articulation points should be avoided if possible. For this reason, the pivot points of the lever systems are preferably designed as wear-resistant rubber joints of very high rigidity.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungs­beispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläu­tert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

  • Fig. 1 Die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drehgestells mit seitlichem Hebelsystem und zugeordneter Längsdämpfung;
  • Fig. 2 Eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einer alternativen Dämpferanordnung;
  • Fig. 3 Eine perspektivische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Fahrwerks.
The invention is explained in more detail below using two exemplary embodiments in conjunction with the drawing. In a schematic representation:
  • Fig. 1 The side view of a bogie according to the invention with a lateral lever system and assigned longitudinal damping;
  • 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 with an alternative damper arrangement;
  • Fig. 3 is a perspective view of the chassis shown in Fig. 1.

Das in den Fig. gezeigte Drehgestell enthält als Hauptbestandteile zwei starre Radsätze 2, 4, deren jeweils mit einem Hohl- oder Verschleißprofil ver­sehene Räder 6, 8 fest mit der Radsatzwelle 10, 12 bzw. -achse A-A, B-B verbunden sind, sowie einen aus Längs- und Querträgern 14, 16 bestehenden Drehge­stellrahmen 18, der den (nicht gezeigten) Wagen­kasten über an den Längsträgern 14 angeordnete Luft­federn 20 (Fig. 1 und 2) und z. B. eine in der Rahmenmitte liegende Drehzapfenlagerung (ebenfalls nicht gezeigt) trägt.The bogie shown in the figure contains as main components two rigid wheel sets 2, 4, the wheels 6, 8 of which are each provided with a hollow or wear profile, are fixedly connected to the wheel set shaft 10, 12 or axis AA, BB, and one Longitudinal and cross members 14, 16 existing bogie frame 18, the (not shown) car body on the side members 14 arranged air springs 20 (Fig. 1 and 2) and z. B. carries a pivot bearing located in the center of the frame (also not shown).

Die die Radsatzführung am Drehgestellrahmen 18 be­wirkende Primäraufhängung besteht aus in allen drei Koordinatenrichtungen, also in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung elastischen Federelementen 22, über die sich der Drehgestellrahmen 18 auf den achsend­seitigen Radsatzlagergehäusen 24 abstützt. Für die radiale Selbsteinstellung der Radsätze 2, 4 ist die Längselastizität der Radsatzführung, also der Federelemente 22 entscheidend.The primary suspension effecting the wheelset guidance on the bogie frame 18 consists of spring elements 22 which are elastic in all three coordinate directions, that is to say in the longitudinal, transverse and vertical directions, via which the bogie frame 18 is supported on the axleside wheelset bearing housings 24. The longitudinal elasticity of the wheel set guide, ie the spring elements 22, is decisive for the radial self-adjustment of the wheel sets 2, 4.

Um die Beweg/ungsfreiheit der beiden Radsätze 2, 4 in Längsrichtung bezüglich des Drehgestellrahmens 18 zu beschränken, ist eine selbsteinstellende Hebel­steuerung vorgesehen, welche aus zwei, kinematisch voneinander unabhängigen, jeweils an einer Drehge­stell-Längsseite angeordneten Hebelsystemen 26.1 und 26.2 besteht, die nur gegensinnige Längsbewegun­gen der jeweils schienengleichen Achsenden bzw. Achs­lagergehäuse 24 des Radsatzpaares 2, 4 gegeüber dem Drehgestellrahmen 18 zulassen.In order to limit the freedom of movement of the two wheel sets 2, 4 in the longitudinal direction with respect to the bogie frame 18, a self-adjusting lever control is provided, which consists of two, kinematically there are independent lever systems 26.1 and 26.2 which are arranged on a longitudinal side of the bogie and which only permit opposite longitudinal movements of the axle ends or axle bearing housings 24 of the pair of wheels 2, 4, which are identical to the rail, relative to the bogie frame 18.

Zu diesem Zweck enthält jedes Hebelsystem 26.1 und 26.2 einen um einen drehgestellfesten Drehpunkt 28 etwa in der Mitte des Längsträgers 14 schwenkbar gelagerten Umlenkhebel 30 und zwei sich in entgegen­gesetzte Richtungen erstreckende Steuerhebel 32, die einerseits über symmetrisch zum Drehpunkt 28 liegen­de Gelenkpunkte 34, 36 mit den beiden Hebelarmen des Umlenkhebels 30 und andererseits über Gelenkpunkte 38 und 40 mit den schienengleichen Lagergehäusen 24 des Radsatzpaares 2, 4 verbunden sind. Die für die Wirksamkeit der Radsatz-Selbststeuerung maßgebliche Längsspiel-Freiheit der Hebelsysteme 26 wird dadurch erreicht, daß die Gelenkpunkte 34 bis 40 als ver­schleißfeste Gummigelenke sehr hoher radialer Stei­figkeit und der Drehpunkt 28, je nach Anforderung an die Gesamtsteifigkeit der Radsatzverkoppelung, ebenfalls als derartiges Gummigelenk oder als spielfreies Gleitlager ausgeführt wird.For this purpose, each lever system 26.1 and 26.2 contains a reversing lever 30 which is pivotably mounted about a pivot point 28 which is fixed about the bogie approximately in the center of the longitudinal member 14 and two control levers 32 which extend in opposite directions and which on the one hand have pivot points 34, 36 which are symmetrical to the pivot point 28 and which two lever arms of the bell crank 30 and, on the other hand, are connected via pivot points 38 and 40 to the rail bearings 24 of the pair of wheelsets 2, 4, which are the same as rails. The freedom from longitudinal play of the lever systems 26, which is decisive for the effectiveness of the wheelset self-control, is achieved in that the articulation points 34 to 40 as wear-resistant rubber joints of very high radial rigidity and the pivot point 28, depending on the requirements for the overall rigidity of the wheelset coupling, also as such a rubber joint or is designed as a play-free plain bearing.

Damit die durch die Hebelsysteme 26 in ihrem Frei­heitsgrad beschränkten Längs- oder Horizontalbewegun­gen und die in den anderen Richtungen entsprechend der Federcharakteristik der Federelemente 22 zugelasse­nen Vertikal- und Querbewegungen der Radsatzachsen A, B sich gegenseitig möglichst nicht beeinflussen, verlaufen in der Mittellage der Radsätze 2, 4, also im Auslegungspunkt des Dreh-gestells, die geraden Verbindungslinien der Gelenkpunkte 34 und 38 bzw. 36 und 40 durch die Mittellinie des zugeordneten, aus Einbaugründen gegenüber den Gelenkpunkten 38 bzw. 40 versetzten Achsendes und schneiden somit die zuge­hörige Radsatzachse A bzw. B und gleichzeitig ste­hen diese steuerhebelseitigen Verbindungslinien im wesentlichen senkrecht zu der Verbindungsgeraden der Gelenkpunkte 28, 34, 36 des Umlenkhebels 30, was durch die in den Fig. gezeigte Schräganstellung des Umlenkhebels 30 im Drehgestell-Auslegungspunkt erreicht wird.So that the longitudinal or horizontal movements limited in their degree of freedom by the lever systems 26 and the vertical and transverse movements of the axles A, B permitted in the other directions in accordance with the spring characteristics of the spring elements 22 do not influence one another as much as possible, run in the central position of the wheelsets 2, 4, i.e. at the design point of the bogie, the straight connecting lines of the articulation points 34 and 38 or 36 and 40 through the center line of the assigned axle end, which is offset from the articulation points 38 and 40 for installation reasons, and thus intersect the associated axle set axis A and B, and at the same time, these control lever-side connecting lines are essentially perpendicular to the connecting straight line of the articulation points 28, 34, 36 of the Deflection lever 30, which is achieved by the inclined position of the deflection lever 30 shown in the figures in the bogie design point.

Jedem Hebelsystem 26.1 und 26.2 ist ein Dämpfer 42 für die Längsbewegungen der Radsatzenden zugeordnet, der als hydraulisches Dämpfungselement mit steiler geschwin­digkeitsabhängiger Dämpfungscharakteristik ausgebil­det und gemäß den Fig. 1 und 3 einerseits mit einem drehgestellfesten Anlenkpunkt 44 und andererseits mit dem über den Gelenkpunkt 36 hinaus verlängerten Hebelarmende des Umlenkhebels 30 gelenkig verbunden ist. Damit bei gegensinnigen Wendebewegungen der Rad­sätze 2, 4 der Drehgestellrahmen 18 nicht durch die in den Anlenkpunkten 44 der beiden Dämpfer 42 ein­geleiteten Dämpferkräfte zu unerwünschten Wendebewe­gungen angeregt wird, arbeiten die Längsdämpfer 42 bewegungskonform zu den einander diagonal gegenüber­liegenden Steuerhebeln 32 der beiden Hebelsysteme 26.1 und 26.2, was durch die aus Fig. 3 ersichtliche, zur Drehgestellmitte punktsymmetrische Anordnung der Längsdämpfer 42 erreicht wird.Each lever system 26.1 and 26.2 is assigned a damper 42 for the longitudinal movements of the wheelset ends, which is designed as a hydraulic damping element with steep, speed-dependent damping characteristics and, according to FIGS of the lever 30 is articulated. So that when the wheel sets 2, 4 rotate in opposite directions, the bogie frame 18 is not excited to undesired turning movements by the damper forces introduced into the articulation points 44 of the two dampers 42, the longitudinal dampers 42 operate in a movement-conforming manner to the diagonally opposite control levers 32 of the two lever systems 26.1 and 26.2, This is achieved by the arrangement of the longitudinal dampers 42 which is point-symmetrical with respect to the center of the bogie from FIG. 3.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die den Fig. 1 und 3 entsprechenden Bau­teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, werden die Längsdämpfer 42 mittels der Arme 46 und 48 direkt an die Steuerhebel 32 des jeweiligen Hebelsystems 26.1 bzw. 26.2 angeschlossen. Hierdurch werden mögliche Elastizitäten in den um­lenkhebelseitigen Dreh- und Gelenkpunkten 28, 34, 36 ausgeschaltet und eine sehr steife Ankoppelung der Dämpfer 42 an die Radsatz-Lagergehäuse 24 sicher­gestellt, wodurch die gegensinnigen Radsatzwende- und -längsbewegungen mit höchster Wirksamkeit ge­dämpft werden können. Im übrigen ist die Bau- und Funktionsweise des Drehgestells gemäß Fig. 2 die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.In the embodiment shown in FIG. 2, in which the components corresponding to FIGS. 1 and 3 are provided with the same reference numerals, the longitudinal dampers 42 are by means of the arms 46 and 48 directly connected to the control lever 32 of the respective lever system 26.1 or 26.2. This eliminates possible elasticities in the pivot and pivot points 28, 34, 36 on the lever side and ensures a very rigid coupling of the dampers 42 to the wheelset bearing housing 24, as a result of which the opposing wheel set turning and longitudinal movements can be damped with maximum effectiveness. Otherwise, the construction and operation of the bogie according to FIG. 2 is the same as in the first embodiment.

Gleichsinnige Längskräfte aus Verzögerungs- oder Be­schleunigungsvorgängen werden über die Steuerstangen 32 und den Hebeldrehpunkt 28 in den Drehgestellrah­men 18 eingeleitet und haben daher auf die Radial­einstellung der Radsätze 2, 4 im Gleisbogen keinen Einfluß. Die beschriebene Radsatz-Selbststeuerung ist daher auch für Triebgestelle geeignet.Longitudinal forces from deceleration or acceleration processes in the same direction are introduced into the bogie frame 18 via the control rods 32 and the lever pivot point 28 and therefore have no influence on the radial setting of the wheel sets 2, 4 in the track curve. The self-steering wheelset described is therefore also suitable for engine racks.

Anstelle der starren Radsätze 2.4 können auch schlupf­geregelte, ein einstellbares Drehmoment übertragende Radsätze vorgesehen sein.Instead of the rigid wheel sets 2.4, slip-controlled wheel sets that transmit an adjustable torque can also be provided.

Claims (9)

1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, insbesondere Drehgestell,
mit mindestens zwei jeweils am Fahrwerk längsela­stisch angeordneten und mit einem drehmoment-über­tragend verbundenen Radsatz versehenen Radsatz­achsen,
sowie einer die Radsatzachsen selbsteinstellend mit­einander verkoppelnden, eine Längsverschiebung des Achsendes der einen Radsatzachse in eine gleichgroße Längsverschiebung des Achsendes der anderen Radsatz­achse umsetzenden Koppelungseinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Koppelungseinrichtung zwei unabhängig voneinan­der selbsteinstellende, jeweils an einer Fahrwerk-­Längsseite angeordnete und die schienengleichen Achsenden der beiden Radsatzachsen (A, B) in Fahr­werk-Längsrichtung nur gegensinnig beweglich kine­matisch verkoppelnde Hebelsysteme (26.1 und 26.2) einschließlich jeweils eines an einem fahrwerkfesten Drehpunkt (28) schwenkbar gelagerten Umlenkgliedes (30),
sowie für jedes Hebelsystem je einen bewegungskon­form zu den Schwenkbewegungen des Umlenkgliedes wirkenden Längsdämpfer (42) enthält.1. running gear for a rail vehicle, in particular bogie,
with at least two axles which are arranged in a longitudinally elastic manner on the undercarriage and which are provided with a torque-transmitting connected wheel set,
and a coupling device which couples the wheelset axles to one another in a self-adjusting manner and converts a longitudinal displacement of the axle end of the one wheel set axle into an equally large longitudinal displacement of the axle end of the other wheelset axis,
characterized in that
the coupling device has two independently adjusting self-adjusting lever systems (26.1 and 26.2), each arranged on one long side of the chassis and the rail-like axle ends of the two axles (A, B) in the longitudinal direction of the chassis, which can only be moved in opposite directions, including one each at a fixed pivot point (28 ) pivotally mounted deflection member (30),
and for each lever system contains a longitudinal damper (42) which acts in accordance with the movement of the deflecting member. 2. Fahrwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Hebelsystem (26.1 und 26.2) als Umlenkglied einen Umlenkhebel (30) mit zwei bezüglich des fahr­werkfesten Drehpunktes (28) einander diametral gegenüberliegenden Hebelarmen aufweist, die jeweils über sich auf der Fahrwerk-Längsseite in entgegen­gesetzte Richtungen erstreckende Steuerhebel (32) gelenkig mit den schienengleichen Achsenden der beiden Radsatzachsen (A, B) verbunden sind.2. Running gear according to claim 1,
characterized in that
each lever system (26.1 and 26.2) as a deflection member has a deflection lever (30) with two lever arms diametrically opposite each other with respect to the chassis-fixed pivot point (28), each are connected in an articulated manner to the rail-like axle ends of the two axles (A, B) via control levers (32) which extend in opposite directions on the longitudinal side of the chassis. Fahrwerk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Mittellage der Radsatzachsen (A, B) die gerade Verbindungslinie des umlenkhebelseitigen und des achsseitigen Gelenkpunktes (34, 38 bzw. 36, 40) jedes Steuerhebels (32) die Mittellinie des zuge­ordneten Achsendes schneidend und der Umlenkhebel (30) im wesentlichen senkrecht zu den Steuerhebel-­Verbindungslinien angestellt ist.Running gear according to claim 2,
characterized in that
in the center position of the wheelset axles (A, B) the straight connecting line of the link lever-side and axle-side articulation point (34, 38 or 36, 40) of each control lever (32) intersecting the center line of the associated axle end and the link lever (30) essentially perpendicular to the control lever connecting lines. 4. Fahrwerk nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Längsdämpfer (42) einerseits an einen fahrwerk­festen Anlenkpunkt (44) und andererseits an den Umlenkhebel (30) angeschlossen ist.4. Suspension according to claim 2 or 3,
characterized in that
the longitudinal damper (42) is connected on the one hand to a pivot point (44) fixed to the chassis and on the other hand to the deflection lever (30). 5. Fahrwerk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Hebelarm des Umlenkhebels (30) über den steuerhebelseitigen Gelenkpunkt (36) hinaus verlän­gert und der Längsdämpfer (42) an das verlängerte Hebelarmende angeschlossen ist.5. landing gear according to claim 4,
characterized in that
one lever arm of the deflection lever (30) extends beyond the control lever-side pivot point (36) and the longitudinal damper (42) is connected to the extended lever arm end. 6. Fahrwerk nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsdämpfer (42) bewegungskonform zu den einan­der diagonal gegenüberliegenden Steuerhebeln (32) der beiden Hebelsysteme (26.1 und 26.2) betätigt sind.6. Suspension according to claim 4 or 5,
characterized in that
the longitudinal dampers (42) are actuated in accordance with the movement relative to the diagonally opposite control levers (32) of the two lever systems (26.1 and 26.2). 7. Fahrwerk nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsdämpfer (42) jeweils zwischen den beiden Steuerhebeln (32) jedes Hebelsystems (26.1 und 26.2) wirkend angeordnet sind (Fig. 2).7. Suspension according to claim 2 or 3,
characterized in that
the longitudinal dampers (42) are each arranged to act between the two control levers (32) of each lever system (26.1 and 26.2) (FIG. 2). 8. Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Längsdämpfer (42) jeweils hyraulische Dämpfungs­elemente mit einer steil geschwindigkeitsabhängigen Dämpfungscharakteristik vorgesehen sind.8. Suspension according to one of the preceding claims,
characterized in that
Hydraulic damping elements with a steeply speed-dependent damping characteristic are provided as longitudinal dampers (42). 9. Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Dreh-bzw. Gelenkpunkte (28, 34 bis 40) ver­schleißfeste Gummigelenke sehr hoher Steifigkeit vorgesehen sind.9. Chassis according to one of the preceding claims,
characterized in that
as a rotary or Joint points (28, 34 to 40) wear-resistant rubber joints of very high rigidity are provided.
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