EP0395045B1 - Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeugs - Google Patents

Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeugs Download PDF

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EP0395045B1
EP0395045B1 EP90107918A EP90107918A EP0395045B1 EP 0395045 B1 EP0395045 B1 EP 0395045B1 EP 90107918 A EP90107918 A EP 90107918A EP 90107918 A EP90107918 A EP 90107918A EP 0395045 B1 EP0395045 B1 EP 0395045B1
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EP
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frame
running gear
running
spring
gear
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EP90107918A
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Günter Dipl.Ing. Ahlborn
Alfred Dipl.Ing. Lohmann
Gerhard Kampmann
Herbert Büdenbender
Helmut Dipl.-Ing. Hainitz
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ABB Henschel Waggon Union GmbH
Original Assignee
Waggon Union GmbH
ABB Henschel Waggon Union GmbH
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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
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/36—Arrangements for equalising or adjusting the load on wheels or springs, e.g. yokes
    • 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
    • B61F5/16—Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the connection of the carriage and carriage bridge of a rail vehicle, the carriage having at least two wheel sets clamped in a carriage frame via axle bearings and being connected to the carriage bridge only by means of leaf suspension springs and shackle hangers arranged laterally on the carriage frame, and a friction-rotation inhibition between the carriage frame and carriage bridge is arranged.
  • the object of the present invention was to design the connection between the carriage and the carriage bridge of a rail vehicle equipped with a friction-rotation inhibition in such a way that, even with a partially or completely relieved axle or the axle suspension, the leaf suspension springs of the carriage and thus the leg suspension are so heavily loaded that a sufficient restoring effect and a sufficiently large anti-rotation resistance of the drive is maintained.
  • This object of the invention is achieved in a rail vehicle of the type mentioned in that between the carriage frame and the carriage bridge a spring tensioning this against each other is arranged, which is acted upon in inverse proportion to the load on the leaf springs of the drive.
  • the spring is mounted on the drive frame, a connection carrier between two drive frames or on the carriage bridge, the spring being acted upon by a pendulum which in turn is oscillating on the carriage bridge or on the drive frame or the connection carrier between two drive frames.
  • the pendulum is mounted on the spring on the one hand and on its counter bearing on the carriage bridge, on the drive or the connecting support on the other hand in spherical caps.
  • the spherical caps are provided according to the invention with resilient and a restoring force causing rubber-metal elements. These 30 rubber-metal elements of the spherical caps advantageously bring about an additional resetting component and an adaptation of the entire connection to the spring movement between the carriage bridge and the running gear.
  • the spring is designed as a leaf support spring which is guided laterally and is mounted to be movable along a limited length.
  • connection of the carriage and the carriage bridge of a rail vehicle to a carriage group arranged under a carriage bridge 1 and consisting of a two-axle carriage 2 and a three-axle carriage 3 is shown.
  • the drives 2 and 3 have on the outside of their drive frames 4 and 5 longitudinally mounted leaf suspension springs 6 and are only connected to the carriage bridge 1 via this and the hook linkage 7. Between the running gear frame 4 and 5 and the carriage bridge 1 there are resilient friction-rotation inhibitions 8.
  • the two-axis drive 2 and the three-axis drive 3 are connected to one another by means of a connecting support 9 which is articulated on a cross member 4a of the two-axis drive 2 and a cross member 5a of the 3-axis drive 3.
  • a parabolic spring 10 is guided laterally in guides 11 under the connecting support 9 and is mounted so that it can move longitudinally in the middle under the connecting support 9.
  • the parabolic spring 10 and the connecting support 9 have an opening 12 and 13 in their longitudinal center, through which a vertically arranged pendulum 14 is guided.
  • the upper end of the pendulum 14 is oscillating in a spherical cap 15 arranged on the carriage bridge 1.
  • the pendulum 14 on the underside of the parabolic spring 10 is also pivotally mounted in a spherical cap 16.
  • the spherical caps 15 and 16 have rubber-metal elements 17 and 18, which are spherical are trained.
  • the parabolic spring 10 is also guided laterally in guides 19 of the connecting support 9 in its longitudinal center.
  • the length of the pendulum 14 is dimensioned such that the parabolic spring 10 is provided with a defined preload when the vehicle is empty. When the drive or the drive group swings out horizontally with respect to the carriage bridge, this can be done without constraint via the suspension of the pendulum in the spherical caps 15 and 16, but through the rubber-metal elements 17 and 18 with a defined restoring force.
  • a parabolic spring 10 When the drive is relieved, a parabolic spring 10 always provides a resilient tension between the carriage bridge and the drive or group of drives, which is necessary for the effectiveness of the friction-rotation inhibition arranged between the carriage and the carriage bridge.
  • connection of the drive and the carriage bridge according to the invention is conceivable both between a single drive and a carriage bridge and also between drive combinations and the carriage bridge or between drives and an intermediate bridge or between an intermediate bridge and the carriage bridge.
  • the spring 10 of the connection consists of a rubber or helical spring or another spring element.
  • one or more springs 10 are arranged according to the invention.

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeuges, wobei das Laufwerk mindestens zwei über Achslager in einem Laufwerkrahmen eingespannte Radsätze aufweist und mit der Wagenbrücke lediglich über seitlich am Laufwerkrahmen angeordnete Blatttragfedern und Schakengehänge drehzapfenlos verbunden ist und zwischen Laufwerkrahmen und Wagenbrücke eine Reib-Drehhemmung angeordnet ist.
  • Laufwerke für Schienenfahrzeuge benötigen für höhere Geschwindigkeiten zur Laufstabilisierung eine Drehhemmung zwischen Laufwerk und Wagenbrükke. Bei Eisenbahnfahrzeugen für den Güterverkehr ist diese Drehhemmung in der Regel als mechanisch wirkende Reib-Drehhemmung, beispielsweise durch die DE-PS 28 42 211 vorbekannt, ausgebildet. Bei dieser Art der Drehhemmung, die durch eine teilweise Abstützung des Wagengewichtes über die federnd ausgebildete Drehhemmung auf den Laufwerken zur Wirkung gelangt, kommt es bei leichten Wagenbrücken zu einer erheblichen Entlastung der Federschaken und damit zu einer ungünstigen Laufwerksführung infolge zu geringer Rückstellwirkung, fehlender Reibung in der Reib-Drehhemmung und der Gefahr der vollständigen Schakenentlastung beim dynamischen Ausfedern der Wagenbrücke, verbunden mit eventuellem Verschleiß durch Schlagbewegungen zwischen Schake, Schakenstein und Federbolzen.
  • Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand darin die Verbindung zwischen Laufwerk und Wagenbrücke eines mit einer Reib-Drehhemmung ausgestatteten Schienenfahrzeugs so zu gestalten, daß auch bei teilweise oder ganz entlasteter Achse oder der Achsaufhängung die Blatttragfedern des Laufwerks und damit die Schakenaufhängung so stark belastet wird, daß eine ausreichende Rückstellwirkung und eine genügend große Drehhemmung des Laufwerks erhalten bleibt.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird bei einem Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen Laufwerkrahmen und Wagenbrücke eine diese gegeneinander verspannende Feder angeordnet ist, die umgekehrt proportional zur Belastung der Blatttragfedern des Laufwerks beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß ist hierbei die Feder am Laufwerkrahmen, einem Verbindungsträger zwischen zwei Laufwerkrahmen oder an der Wagenbrücke gelagert, wobei die Beaufschlagung der Feder über ein Pendel erfolgt, das seinerseits an der Wagenbrücke beziehungsweise am Laufwerkrahmen oder dem Verbindungsträger zwischen zwei Laufwerkrahmen pendelnd gelagert ist. Durch diese erfindungsgemäße Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke mittels der diese gegeneinander verspannenden Feder wird auf die Blatttragfedern des Laufwerks ein höheres Wagenbrückengewicht simuliert. Da die Kraft dieser Feder bei sinkender Belastung der Laufwerksfedern ansteigt, bleibt die Belastung der Blatttragfedern des Laufwerks und damit die Belastung der Blatttragfederaufhängung (Schaken) in ausreichender Höhe erhalten. Eine genügend große Rückstellwirkung zwischen Wagenbrücke und Laufwerk über die Schakenaufhängung der Blatttragfeder ist somit gewährleistet. Weiter ist gewährleistet, daß die Reib-Drehhemmung zwischen Wagenbrücke und Laufwerk stets in ausreichender Höhe erhalten bleibt.
  • Gemäß der Erfindung ist das Pendel an der Feder einerseits und an seinem Gegenlager an der Wagenbrücke, an dem Laufwerk oder dem Verbindungsträger andererseits in Kugelkalotten gelagert. Durch die Lagerung des Pendels in Kugelkalotten werden horizontale Bewegungen zwischen Laufwerk und Wagenbrücke zwängungsfrei gewährleistet.
  • Die Kugelkalotten sind gemäß der Erfindung mit federnden und eine Rückstellkraft bewirkenden Gummi-Metallelementen versehen. Diese 30 Gummi-Metallelemente der Kugelkalotten bewirken vorteilhaft eine zusätzliche Rückstellkomponente und eine Anpassung der gesamten Verbindung an die Federbewegung zwischen Wagenbrücke und Laufwerk.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Feder als Blatttragfeder ausgebildet, die seitlich geführt und längs begrenzt beweglich gelagert ist.
  • Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 Die Seitenansicht eines Laufwerks unter einem Schienenfahrzeug mit einer Verbindung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
    • Fig. 2 Die Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeuges gemäß der Erfindung, dargestellt an einer aus einem zweiachsigen und einem dreiachsigen Drehgestell bestehenden Laufwerksgruppe unter einer Wagenbrücke im vertikalen Längsschnitt, in schematischer Darstellung.
    • Fig. 3 Den Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2.
    • Fig. 4 Die Einzelheit "A" der Fig. 2 im vertikalen Längsschnitt in vergrößerter Darstellung.
  • Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeuges an einer unter einer Wagenbrücke 1 angeordneten, aus einem zweiachsigen Laufwerk 2 und einem dreiachsigen Laufwerk 3 bestehenden Laufwerkgruppe dargestellt. Die Laufwerke 2 und 3 weisen außen an ihrem Laufwerkrahmen 4 bzw. 5 längs gelagerte Blatttragfedern 6 auf und sind lediglich über diese und Schakengehänge 7 mit der Wagenbrücke 1 verbunden. Zwischen Laufwerkrahmen 4 und 5 und Wagenbrücke 1 sind federnd Reib-Drehhemmungen 8 angeordnet. Das zweiachsige Laufwerk 2 und das dreiachsige Laufwerk 3 sind mittels eines Verbindungsträgers 9, der gelenkig an einem Querträger 4a des zweiachsigen Laufwerks 2 und einem Querträger 5a des 3achsigen Laufwerks 3 gelagert ist, miteinander verbunden. Mittig unter dem Verbindungsträger 9 ist eine Parabelfeder 10 in Führungen 11 unter dem Verbindungsträger 9 seitlich geführt und längsbeweglich gelagert. Die Parabelfeder 10 und der Verbindungsträger 9 weisen in ihrer Längsmitte einen Durchbruch 12 bzw. 13 auf, durch die ein vertikal angeordnetes Pendel 14 geführt ist. Das Pendel 14 ist mit seinem oberen Ende in einer an der Wagenbrücke 1 angeordneten Kugelkalotte 15 pendelnd gelagert. Mit seinem unteren Ende ist das Pendel 14 auf der Unterseite der Parabelfeder 10 ebenfalls in einer Kugelkalotte 16 pendelnd gelagert. Die Kugelkalotten 15 und 16 weisen Gummi-Metallelemente 17 und 18 auf, die kalottenförmig ausgebildet sind. Die Parabelfeder 10 ist neben ihren seitlichen Führungen 11 unter dem Verbindungsträger 9 nahe den Längsenden der Parabelfeder 10 auch in ihrer Längsmitte seitlich in Führungen 19 des Verbindungsträgers 9 geführt.
  • Die Länge des Pendels 14 ist so bemessen, daß die Parabelfeder 10 bei leerem Fahrzeug mit einer definierten Vorspannung versehen ist. Beim horizontalen Ausschwenken des Laufwerks oder der Laufwerksgruppe gegenüber der Wagenbrücke kann dieses über die Aufhängung des Pendels in den Kugelkalotten 15 und 16 zwängungsfrei, jedoch durch die Gummi-Metallelemente 17 und 18 mit einer definierten Rückstellkraft erfolgen.
  • Beim Entlasten des Laufwerks wird über die Parabelfeder 10 stets eine federnde Verspannung zwischen Wagenbrücke und Laufwerk oder Laufwerksgruppe erhalten, die zur Wirksamkeit der zwischen Laufwerk und Wagenbrükke angeordneten Reib-Drehhemmung erforderlich ist.
  • Die erfindungsgemäße Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke ist sowohl zwischen einem einzelnen Laufwerk und einer Wagenbrücke als auch zwischen Laufwerkskombinationen und der Wagenbrücke oder zwischen Laufwerken und einer Zwischenbrücke oder zwischen einer Zwischenbrücke und der Wagenbrücke denkbar. Es ist auch weiter denkbar, daß die Feder 10 der Verbindung als Gummi- oder Schraubenfeder oder einem anderen Federelement besteht. Hierbei ist weiter denkbar, daß gemäß der Erfindung eine oder mehrere Federn 10 angeordnet sind.

Claims (5)

  1. Verbindung von Laufwerk (4, 5) und Wagenbrücke (1) eines Schienenfahrzeuges, wobei das Laufwerk mindestens zwei über Achslager in einem Laufwerkrahmen eingespannte Radsätze aufweist und mit der Wagenbrücke lediglich über seitlich am Laufwerkrahmen angeordnete Blatttragfedern (6) und Schakengehänge (7) drehzapfenlos verbunden ist und zwischen Laufwerkrahmen und Wagenbrücke eine Reib- und Drehhemmung (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Laufwerkrahmen (4 und 5) und Wagenbrücke (1) eine diese gegeneinander verspannende Feder (10) angeordnet ist, die umgekehrt proportional zur Belastung der Blatttragfedern (6) des Laufwerks (2 und 3) beaufschlagt ist.
  2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) am Laufwerkrahmen (4 oder 5), einem Verbindungsträger (9), zwischen zwei Laufwerkrahmen (4 und 5) oder an der Wagenbrücke (1) gelagert ist und daß die Beaufschlagung der Feder (10) über ein Pendel (14) erfolgt, das seinerseits an der Wagenbrücke (1) bzw. am Laufwerkrahmen (4 oder 5) oder dem Verbindungsträger (9) zwischen zwei Laufwerkrahmen (4 und 5) pendelnd gelagert ist.
  3. Verbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (14) an der Feder (10) einerseits und an seinem Gegenlager an der Wagenbrücke (1), an dem Laufwerk (4 oder 5) oder dem Verbindungsträger (9) andererseits in Kugelkalotten (15 und 16) gelagert ist.
  4. Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotten (15 und 16) federnde und eine Rückstellkraft bewirkende Gummi-Metallelemente (17 und 18) aufweisen.
  5. Verbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) aus einer Blattfeder besteht, die seitlich geführt und längs begrenzt beweglich gelagert ist.
EP90107918A 1989-04-28 1990-04-26 Verbindung von Laufwerk und Wagenbrücke eines Schienenfahrzeugs Expired - Lifetime EP0395045B1 (de)

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DK (1) DK0395045T3 (de)
ES (1) ES2041073T3 (de)
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HU (1) HU205308B (de)
LT (1) LTIP1600A (de)
LV (1) LV11019A (de)
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