EP0613809A1

EP0613809A1 - High speed bogie for railway wagon

Info

Publication number: EP0613809A1
Application number: EP94250051A
Authority: EP
Inventors: Franz Moeschler; Steffen Worbs
Original assignee: Institut fur Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Institut fur Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2014-03-01
Also published as: ES2092375T3; EP0613809B1; DE4306848C2; DE4306848A1

Abstract

In contrast with standard goods wagons, in high-speed transport special devices are provided for achieving the required quiet running and the necessary braking. According to the prior art, inter alia a bolster with pendulum links or chain links and transverse dampers is provided for the laterally decoupled articulation of the bogie. The use of the flexicoil effect of helical springs is not possible since the existing large differences in loading do not correspond to the helical springs due to the existing transverse suspension properties. According to the invention, an axle guide, suspension and damping element (16) with approximately 1/10 of the acceptable static spring compression acts between the empty and loaded goods wagon. This element has a sufficient longitudinal elasticity and a transverse elasticity which is several times larger for good horizontal running of the vehicle. For stabilisation, dampers which are matched proportionally are integrated for the degrees of elasticity acting in all three directions. For compensation of the wheel contact forces, a distortable bogie frame (1) is provided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Güterwagendrehgestell für hohe Geschwindigkeiten.The invention relates to a freight car bogie for high speeds.

Gegenüber Standard-Güterwagendrehgestellen sind besondere Einrichtungen und Maßnahmen zur Erzielung der erforderlichen Laufruhe und der notwendigen Abbremsung bei hohen Fahrgeschwindigkeiten vorgesehen. Andererseits bestehen bei der Vielzahl von Güterwagen strengere wirtschaftliche Maßstäbe, die nur den unbedingt nötigen Aufwand rechtfertigen. Die hieraus resultierenden technischen Forderungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:Hinsichtlich der Laufruhe müssen Güterwagen für einen Geschwindigkeitsbereich über 140 km/h eine lateral entkoppelte Drehgestellanlenkung aufweisen, um nicht den Güterwagen zu zwingen, den lateralen Bewegungen des Drehgestells beim Sinuslauf zu folgen. Ebenso ist zur Stabilisierung desselben eine ausreichende Drehhemmung zwischen Wagen und Drehgestell vorzusehen. Bei vielen Güterwagen besteht auch die Forderung nach verbesserter Wankstabilität. Nicht zuletzt ist eine bessere vertikale Stoß- und Schwingungsisolation durch größere vertikale Federwege vonnöten, da mit höheren Fahrgeschwindigkeiten die Störkräfte ansteigen. Ab 160 km/h machen sich longitudinale Erregerkräfte störend bemerkbar, die aus der Unwucht und Unrundheit der Radsätze herrühren und den Wagen zu vertikalen Biegeschwingungen anregen. Für die Abbremsung müssen Scheibenbremsen in Mehrfachanordnung mit Maßnahmen zur besseren Wärmeabführung eingesetzt werden, da Klotzbremsen den bei hohen Geschwindigkeiten auftretenden Anforderungen nicht genügen.Compared to standard freight car bogies, special facilities and measures are provided to achieve the required smoothness and the necessary braking at high driving speeds. On the other hand, there are stricter economic standards for the large number of freight wagons that justify the effort that is absolutely necessary. The resulting technical requirements can be summarized as follows: With regard to smooth running, freight wagons must have a laterally decoupled bogie linkage for a speed range above 140 km / h, so as not to force the freight wagons to follow the lateral movements of the bogie during sinus movement. Adequate anti-rotation between the carriage and the bogie must also be provided to stabilize the same. Many freight wagons also demand improved roll stability. Last but not least, better vertical shock and vibration isolation due to larger vertical spring travel is required, since the disturbance forces increase with higher driving speeds. From 160 km / h, longitudinal excitation forces are noticeable, which result from the unbalance and out-of-roundness of the wheel sets and stimulate the car to undergo vertical bending vibrations. Disc brakes in multiple arrangements with measures for better heat dissipation must be used for braking, since block brakes do not meet the requirements that occur at high speeds.

Zur Lösung des Problems sind eine Vielzahl von Vorschlägen bekannt, die sich gegenseitig häufig widersprechen oder ausschließen bzw. zu aufwendig sind und meistens aus dem Bereich der Reisezugwagen-Drehgestelle kommen.A large number of proposals are known for solving the problem, which frequently contradict or exclude one another or are too complex and mostly come from the field of passenger car bogies.

Es ist Stand der Technik, für die lateral entkoppelte Drehgestellanlenkung eine Wiege mit Pendeln oder Schaken und Querdämpfern vorzusehen. Die Nutzung der Flexicoil-Wirkung von Schraubenfedern scheidet aus, da die vorhandenen großen Belastungsunterschiede bei Güterwagen den Schraubenfedern aufgrund entstehender Querfederungseigenschaften nicht entsprechen. Es ist weiter bekannt, zur vollständigen Ausnutzung der vertikal zulässigen statischen Absenkung des Wagens zwischen leer und beladen nachstellbare Pendel vorzusehen. Die für Güterwagen günstigere belastungsproportionale Reibdämpfung durch seitliche Auflagerung auf die Wiege zur Stabilisierung des Sinuslaufes muß im Hochgeschwindigkeitsbereich sorgfältig erfolgen. So erfordern die bei der Drehhemmung des Sinuslaufes auftretenden kleinen Reibwege bzw. -amplituden eine longitudinal nahezu starre Anlenkung der Wiege an das Drehgestell. Die bei Hochgeschwindigkeitsreisezugwagen bekannten Anlenkungsausführungen sind elastisch. Durch den Einbau der in Fahrzeuglängsrichtung progressiv elastischen Gummielemente zur schwingungsmäßigen Isolierung der Radsatzerregerkräfte wird die Effektivität der Drehhemmung im Hochgeschwindigkeitsbereich unzulässig abgemindert. Ein weiterer Bereich, in dem naheliegende Lehren vermittelt werden, ist die Achsfederung und -führung. Die Schrift DE-OS 2309702 beinhaltet eine allseitig elastische Anlenkung des Achslagergehäuses, bei der in longitudinale Richtung die größte Elastizität vorhanden ist, um eine freie Einstellbarkeit des Radsatzes im Gleisbogen zu ermöglichen. Eine zusätzliche Feder preßt ein längssteif angelenktes Gleitstück gegen eine oben liegende Reibfläche des Achslagergehäuses und erzeugt dadurch eine longitudinale Reibdämpfung. Weiterhin wird in der DE-OS 3918300 eine Federblatt-Achsanlenkung beschrieben, bei der an der Verbindungsstelle des Lenkers am Achslagergehäuse ein Gummizwischenlager angeordnet ist. Ein Dämpfer,der parallel zum Federblatt liegt und zwischen Achslager und Drehgestelleinspannstelle angeordnet ist, dämpft die Längselastizität. Alle diese Schriften vermitteln jedoch nicht die vollständige Lösung für Hochgeschwindigkeits-Güterwagendrehgestelle.It is state of the art to provide a cradle with pendulums or shackles and transverse dampers for the laterally decoupled bogie linkage. The use of the flexicoil effect of coil springs is ruled out because the existing large load differences in freight cars do not correspond to the coil springs due to the resulting transverse suspension properties. It is also known to provide adjustable pendulums for fully utilizing the vertically permissible static lowering of the wagon between empty and loaded. The friction damping, which is more favorable for freight wagons, due to lateral support on the cradle to stabilize the sinus movement, must be carried out carefully in the high-speed range. For example, the small friction paths or amplitudes that occur when the sine run is inhibited from turning require a longitudinally almost rigid linkage of the cradle to the bogie. The articulation designs known from high-speed passenger coaches are elastic. By installing the rubber elements, which are progressively elastic in the longitudinal direction of the vehicle, for vibration isolation of the wheel set excitation forces, the effectiveness of the rotation inhibition in the high-speed range is inadmissibly reduced. Another area in which obvious lessons are taught is axle suspension and guidance. The document DE-OS 2309702 contains all-round elastic articulation of the axle bearing housing, in which the greatest elasticity is present in the longitudinal direction in order to enable the wheel set to be freely adjustable in the track curve. An additional spring presses a longitudinally articulated sliding piece against an upper friction surface of the axle bearing housing and thereby generates longitudinal friction damping. Furthermore, a spring leaf axle linkage is described in DE-OS 3918300, in which a rubber intermediate bearing is arranged at the connecting point of the handlebar on the axle bearing housing. A damper, which lies parallel to the spring leaf and is arranged between the axle bearing and the bogie clamping point, dampens the longitudinal elasticity. However, none of these writings convey the complete solution for high-speed freight bogies.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drehgestell zu schaffen, welches die eingangs aufgezählten Forderungen nach ausreichender Drehhemmung und genügender Wankstabilität bei guter Stoß- und Schwingungsisolation erfüllt, wobei ein Widerspruch zwischen der für die Drehhemmung erforderlichen nahezu längsstarren Anlenkung der Wiege an den Drehgestellrahmen und andererseits nach einer ausreichenden Längselastizität zur Schwingungsisolation der Radsatzerregerkräfte, die aus der Unwucht und Unrundheit herrühren, besteht. Das erfordert eine nahezu längsstarre Ankoppelung der Wiege an den Drehgestellrahmen zur effektiven Drehhemmung der kleinen Sinuslauf-Amplituden und andererseits eine ausreichende Längselastizität im Drehgestell zur schwingungsmäßigen Isolation der Radsatzerregerkräfte, die aus der Unwucht und Unrundheit herrührt. Hierbei sind den großen Unterschieden der Massen bzw. Massenträgheiten, die zwischen einem leeren und einem beladenen Güterwagen bestehen, Rechnung zu tragen.The object of the invention is to provide a bogie that meets the requirements listed above for sufficient torsion resistance and sufficient roll stability with good shock and vibration insulation, with a contradiction between the almost longitudinally rigid articulation of the cradle to the bogie frame and on the other hand there is sufficient longitudinal elasticity for vibration isolation of the wheelset excitation forces resulting from the unbalance and out-of-roundness. This requires an almost longitudinally rigid coupling of the cradle to the bogie frame for effective rotation inhibition of the small sinusoidal amplitudes and, on the other hand, sufficient longitudinal elasticity in the bogie for vibration isolation of the wheel set excitation forces resulting from the unbalance and out-of-roundness. The large differences in masses or mass inertias that exist between an empty and a loaded freight car must be taken into account.

Hierzu dient erfindungsgemäß ein spezielles Achsführungs-, Federungs- und Dämpfungselement, das etwa 1/10 der zulässigen statischen Einfederung zwischen dem leeren und beladenen Güterwagen bewirkt. Außerdem besitzt dieses Element eine ausreichende Längselastizität und eine mehrfach größere Querelastizität für einen guten horizontalen Fahrzeuglauf. Zur Stabilisierung sind für die in allen drei Richtungen wirkenden Elastizitäten proportional abgestimmte Dämpfer integriert. Die weiterhin davon bedingten und abgeleiteten Merkmale beziehen sich auf einen verwindbaren H-förmigen Drehgestellrahmen mit einer Z-förmigen fast längsstarren Anlenkung der Wiege und seitlichen Auflagerung des Güterwagens. Je nach bestehenden Forderungen hinsichtlich der Wankstabilität kann der Sekundärfederabstand gleich groß wie der Primärfederabstand sein. Eine größere Wankstabilität läßt sich durch Vergrößerung des Sekundärfederabstandes erzielen. Eine weitere Steigerung ergeben gegenüber der Senkrechten nach außen geneigte Pendel. Grundsätzlich werden zur Ausschöpfung der zulässigen statischen Einfederung die Pendel nachstellbar gestaltet. Weiterhin sind die Primär- und Sekundärfederkennlinien progressiv nach einer e-Funktion gestaltet, um gleichbleibende Einfederungsfrequenzen in allen Beladungszuständen zu erhalten. Besonderes Augenmerk erfordert die Mehrfach-Achswellen-Scheibenbremse. Die geringen Primärfederamplituden stellen keine besonderen Anforderungen an die Aufhängung der Bremsbeläge und ihrer Gestänge. Auch während des Bremsens ist nahezu die volle Stoß- und Schwingungsisolation erhalten. Speziell für die Scheibenbremse ist der Drehgestellrahmen so gestaltet, daß ausreichend freie Querschnitte vorhanden sind. damit die für die Kühlung notwendige Luft auch zur Bremseinrichtung des nachlaufenden Radsatzes gelangen kann.For this purpose, according to the invention, a special axle guide, suspension and damping element is used, which effects approximately 1/10 of the permissible static deflection between the empty and loaded freight wagons. In addition, this element has sufficient longitudinal elasticity and a multiple greater transverse elasticity for good horizontal vehicle running. For stabilization, proportionally tuned dampers are integrated for the elasticities acting in all three directions. The further related and derived features relate to a twistable H-shaped bogie frame with a Z-shaped, almost longitudinally rigid linkage of the cradle and lateral support of the freight wagon. Depending on the existing requirements with regard to roll stability, the secondary spring distance can be the same size as the primary spring distance. Greater roll stability can be achieved by increasing the secondary spring distance. Another increase result in pendulums inclined outwards from the vertical. Basically, the pendulums are designed to be adjustable to exhaust the permissible static deflection. Furthermore, the primary and secondary spring characteristics are progressively designed according to an e-function in order to maintain constant deflection frequencies in all loading conditions. The multi-axle disc brake requires special attention. The low primary spring amplitudes make no special demands on the suspension of the brake pads and their linkage. Almost the full shock and vibration isolation is preserved even during braking. The bogie frame is specially designed for the disc brake so that there are sufficient free cross-sections. so that the air required for cooling can also reach the braking device of the trailing wheel set.

Die Einzelheiten der Erfindung sind an drei Ausführungsvarianten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: Die halbe Seitenansicht und den halben Mittenlängsschnitt eines Hochgeschwindigkeits-Güterwagendrehgestell speziell für Geschwindigkeiten ab 160 km/h nach der Linie I-I der Fig. 2,
Fig. 2:: Die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 1,
Fig. 3:: Die halbe Seitenansicht und den halben Mittenlängsschnitt eines wanksteiferen Hochgeschwindigkeits-Güterwagendrehgestells für Geschwindigkeiten über 200 km/h nach einer Linie III-III der Fig. 4,
Fig. 4:: Die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 3,
Fig. 5:: Die halbe Seitenansicht und den halben Mittenlängsschnitt eines weiteren wanksteiferen Hochgeschwindigkeits-Güterwagendrehgestells für Geschwindigkeiten über 200 km/h nach einer Linie V-V der Fig. 6,
Fig. 6:: Die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 5,
Fig. 7:: Einen Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 6,
Fig. 8:: Die halbe Seitenansicht und den halben Längsschnitt des Führungs-, Federungs- und Dämpfungselements in einem größeren Maßstab,
Fig. 9:: Eine weitere Variante analog Fig. 8,
Fig.10:: Eine halbe Draufsicht im Schnitt nach der Linie II-II Fig. 8.

The details of the invention are explained in three variants. Show it:

Fig. 1:: Half the side view and half the longitudinal section of a high-speed freight wagon bogie especially for speeds from 160 km / h according to line II of FIG. 2,
Fig. 2:: The top view of the bogie according to Fig. 1,
Fig. 3:: Half the side view and half the longitudinal section of a more stiff, high-speed freight wagon bogie for speeds over 200 km / h along a line III-III of FIG. 4,
Fig. 4:: The top view of the bogie according to Fig. 3,
Fig. 5:: Half the side view and half the longitudinal section of a further stiff, high-speed freight wagon bogie for speeds over 200 km / h according to a line VV in FIG. 6,
Fig. 6:: The top view of the bogie according to Fig. 5,
Fig. 7:: A cross section along the line VI-VI of Fig. 6,
Fig. 8:: Half the side view and half the longitudinal section the guide, suspension and damping element on a larger scale,
Fig. 9:: Another variant analogous to FIG. 8,
Fig. 10:: Half a top view in section along the line II-II Fig. 8.

Der H-förmige und verwindbare Drehgestellrahmen 1 ist durch zwei elastisch-kardanische Lager 2 vertikal gelenkig verbunden, jedoch horizontal ecksteif gestaltet. Diese Lager 2 sind diagonal gegenüber im mittleren Teil der Langträger 3 angeordnet und stützen eine Seite der Querträger 4 während die andere Seite mit dem anderen Langträger 3 fest verbunden ist. Die Querträger 4 tragen außerdem die Scheibenbremsgestänge 5. An zwei diagonal gegenüberliegenden Enden der Langträger 3 sind nahezu längsstarr und kardanisch die Wiegenlenker 6 Z-förmig angekoppelt. Diese verbinden die Wiege 7 mit dem Drehgestellrahmen 1. In der Mitte der Wiege 7 taucht ein Drehzapfen 8 ein, welcher die längs- und quergerichteten Kräfte überträgt. Die senkrechte Belastung wird über die seitlichen Gleitstücke 9 übertragen. Infolge der nahezu längsstarren Ankopplung der Wiege 7 an den Drehgestellrahmen 1 können die Gleitstücke 9 die erforderliche Drehhemmung bewirken. Die Gleitamplituden erreichen meist nur einen Betrag bis zu 2 mm. Die Wiege 7 stützt sich auf die Schraubenfedern 10, die im Inneren eine Gummizusatzfeder 11 besitzen und im Arbeitsbereich der beiden Schraubenfedern 10 und Gummizusatzfeder 11 eine progressive Kennlinie nach einer e-Funktion erzeugen. Der Anteil der Wiegenfedern beträgt ca. 90 % des zulässigen statischen Federweges zwischen leerem und beladenem Fahrzeug. Die Schraubenfedern 10 und Gummizusatzfedern 11 stehen auf dem Wiegentrog 12. Dieser hängt an vertikalen Pendeln 13, die zum Ausgleich des Höhenverlustes infolge Laufflächenberichtigung nachstellbar sind. Die Pendel 13 werden durch eine Bolzenlagerung 14 mit dem Wiegentrog 12 verbunden, um Instabilität infolge Abkippens des Wiegentroges 12 zu vermeiden. Oben erfolgt die Lagerung der Pendel 13 im Langträger 3 durch ein sphärisches Lager 15. Im mittleren Bereich ist der Langträger 3 verbreitert. Dort befindet sich eine Öffnung,durch welche die Schraubenfedern 10 hindurchragen. An allen vier Enden des Drehgestellrahmens 1 sind kombinierte Führungs-, Federungs- und Dämpfungselemente 16 angeordnet, welche die Radsätze 17 anlenken. Auf die Führungs-, Federungs- und Dämpfungselemente 16 wird später näher eingegangen. Die volle Ausschöpfung des zulässigen Federweges ergibt eine größere Wankstabilität gegenüber konventionellen Güterwagendrehgestellen. Bei diesen wird bei eintretendem Höhenverlust infolge Laufflächenberichtigung auf eine Nachstellung verzichtet. Aus diesem Grunde steht für die Federung nur ein Teil der zulässigen statischen Absenkung zwischen leerem und beladenem Fahrzeug zur Verfügung. D.h.,die Federung ist härter und das Fahrzeug ist wanksteifer. Um die Wanksteifheit mit einfachen Mitteln auch bei dem vollen zulässigen Federweg zu erzielen, wird eine weitere Ausführungsvariante in den Figuren 3 bis 4 vorgestellt. Das wanksteifere Drehgestell wird durch die Vergrößerung des Querabstandes der Schraubenfedern 10 erzielt. Das ist sehr effektiv, da der Abstand zum Quadrat in die Wanksteifigkeit eingeht. Ansonsten entspricht das Drehgestell weitgehend der Ausgangsvariante. Die beiden elastisch-kardanischen Lager 2, welche die Drehgestellhälften verbinden, sind den veränderten Bedingungen angepaßt und ermöglichen, daß der Querträger 4 über den Langträger 3 hinauskragt. Um Raum für den Wiegenlenker 6 zu schaffen, erfolgt die Anordnung der Pendel 13 in einem Winkel zum Langträger 3 und die Aufhängepunkte befinden sich in den Querträgern 4. Der Wiegentrog 12 ist ebenfalls im gleichen Winkel aufgehängt und die Pendel 13 besitzen oben und unten sphärische Lager 15. Damit es hierdurch nicht zu Instabilitäten der Wiegentröge 12 kommt, sind diese durch zwei torsionsweiche Trogverbinder 18 zusammengekoppelt. Die Anlenkung der Radsätze 17 erfolgt ebenfalls durch die kombinierten Führungs-, Federungs- und Dämpfungselemente 16. Die größte Wanksteifheit ohne Verwendung von zusätzlichen Stabilisatoren läßt sich bei erhöhtem Federquerabstand durch geneigte Anordnung der Pendel 13 erzielen. Eine solche Ausführungsvariante, bei der die Pendel 13 im Langträger 3 angeordnet sind, zeigen die Figuren 5 bis 7. Bei der Durchfahrt eines Gleisbogens mit Fliehkraftüberschuß pendelt die Wiege 7 nach bogenaußen. Infolge der geneigten Pendel 13 um ca. 8° hebt sich dabei der bogenäußere Wiegentrog 12 während sich gleichzeitig der bogeninnere Wiegentrog 12 absenkt. Dieser Effekt ist gleichbedeutend mit einer zusätzlichen Gleisüberhöhung oder anders ausgedrückt, vermindert er den Wankwinkel gegenüber einer senkrechten Pendelanordnung. Außer dieser Besonderheit besitzt das Drehgestell analoge Bauelemente der ersten oder zweiten Ausführungsvariante. Der Unterschied besteht hauptsächlich darin, daß der Wiegentrog 12 nicht unmittelbar an den Pendeln 13 aufgehängt ist, sondern unter Zwischenschaltung der Trogverbinder 18. Da diese lasttragend sind, wurde auf eine torsionsweiche Bauart verzichtet und sattdessen die beiden Trogverbinder 18 diagonal an einer Seite am Wiegentrog 12 fest angeschlossen und der anderen Seite unter Zwischenschaltung eines elastisch-kardanischen Lagers 2 angelenkt. Hierdurch ist auch bei Gleisverwindungen ein Ausgleich der Belastungen im Drehgestell gegeben. Das in allen Ausführungsvarianten enthaltene Führungs-, Federungs- und Dämpfungselement 16 zeigen die Figuren 8 bis 10. Der Radsatz 17 besitzt an beiden Seiten geschlossene Kegelrollenlagereinheiten 34, diese werden von einem Achslagergehäuseoberteil 19 und einem Achslagergehäuseunterteil 20 umfaßt, wobei letzteres unten einen Durchbruch 21 besitzt, damit Heißlauf-Detektoren die Lagertemperaturen exakt feststellen können.Das Achslagergehäuseoberteil 19 und Achslagergehäuseunterteil 20 wird durch den Gehäusedeckel 22 und den Gehäuseboden 23 zusammengehalten. Die senkrechte Belastung wird zum größten Teil von der oberen Gummidruckfeder 24 übertragen. Damit die gewünschte progressive Kennlinie entsteht, erhält die Gummidruckfeder 24 eine Stützglocke 25, die gleichzeitig als senkrechter Notanschlag dient. Die gleichen Aufgaben kann auch ein Gürtelring 25' erfüllen. Zwischen Gummidruckfeder 24 und Gehäuseoberteil 19 befindet sich eine waagerechte Reiblamelle 26. Diese hat eine ringförmige Auflage und Reibfläche und füllt den Abstand zwischen Gehäusedeckel 22 und Gehäuseboden 23 aus. Die Reiblamelle 26 ist über den flachen Querschnitt elastisch verformar, aber gegenüber den auftretenden Reibkräften knicksteif. An seinem Ende ist diese an einem Bolzen 27, der am Ende des Langträgers 3 befestigt ist, drehbar und senkrecht verschiebbar gelagert. An beiden Seiten des Achslagergehäuseoberteils 19 ist je eine Gummischubdruckfeder 28 unter einem Außenwinkel von 75° befestigt. Zwischem dem Achslagergehäuseunterteil 20 und den Gummi-Schub-Druckfedern 28 ist hier zusätzlich je ein Anpreßkeil 29 und je eine senkrechte Reiblamelle 30 angebracht, deren ringförmige Auflage und Reibfläche wird in einer senkrechten Nut des Anpreßkeiles 29 fest verbunden, dieser erhält die senkrechte Führung oben an der Teilungsfuge durch das Achslagergehäuseoberteil 19 und unten durch eine Nase des Achslagergehäuseunterteils 20. Die seitlichen Führungen bilden der Gehäusedeckel 22 und der Gehäuseboden 23. Die Schäfte der senkrechten Reiblamellen sind ebenfalls elastisch und knicksteif und sind unten auf einem Bolzen 27 dreh- und verschiebbar gelagert. Diese Bolzen 27 sind an einem Achshaltersteg 31 befestigt, der ebenfalls wie das Gehäuseunterteil 20 einen Durchbruch hat. Die Gummi-Schub-Druckfedern 28 sind außen lösbar in dem Langträger 3 gehalten. Dazu dienen oben ein prismatischer Anschlag 32 und seitlich je ein stufenförmiger Anschlag 33. Dieser bildet außerdem noch die horizontalen Begrenzungen und Notführungen des Radsatzes 17 dadurch, daß der Gehäusedeckel 22 und der Gehäuseboden 23 an den stufenförmigen Anschlag 33 dann zur Anlage kommt. Die senkrechte Federung entsteht durch die obere Gummidruckfeder 24 und die seitlichen Gummi-Schub-Druckfedern 28. Für die Längsführung und -federung dienen zum überwiegenden Teil die Druck-Komponenten der Gummi-Schub-Druckfeder 28 während die Querfederung- und führung durch Schub-Komponenten der gleichen Gummi-Schub-Druckfedern 28 erfolgt. Die belastungsabhängige Reibdämpfung der Längsbewegung entsteht zwischen waagerechter Reiblamelle 26 und Gehäuseoberteil 19. Jeweils die Kraft nur einer Gummi-Schub-Druckfeder 28 sorgt unter Zwischenschottung des Anpreßkeils 29 für die senkrechte belastungsabhängige Reibdämpfung, die zwischen Achslagergehäuseunterteil 20 und der senkrechten Reiblamelle 30 und zwischen dieser und dem Anpreßkeil entsteht. Durch die Drehbewegung der waagerechten Reiblamelle 26 und der beiden senkrechten Reiblamellen 30 um den Bolzen 27 und durch die seitliche Anlage der ringförmigen Reibflächen entsteht die belastungsabhängige Querdämpfung. Durch die aufeinander abgestimmten Elastizitäten und Dämpfungen in allen drei Richtungen ist es möglich, auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten bei einer Schwingungsisolation der Radsatzerregerkräfte am Achslagergehäuse einen stabilen Fahrzeuglauf zu erzielen.The H-shaped and twistable bogie frame 1 is vertically articulated by two elastic cardanic bearings 2, but horizontally rigid. These bearings 2 are arranged diagonally opposite in the middle part of the long beams 3 and support one side of the cross beams 4 while the other side is firmly connected to the other long beams 3. The cross members 4 also carry the disc brake linkages 5. The rocker arms 6 are coupled in a Z-shaped manner almost longitudinally rigid and cardanically at two diagonally opposite ends of the long members 3. These connect the cradle 7 to the bogie frame 1. In the middle of the cradle 7, a pivot pin 8 is immersed, which transmits the longitudinal and transverse forces. The vertical load is transmitted via the side sliders 9. As a result of the almost longitudinally rigid coupling of the cradle 7 to the bogie frame 1, the sliders 9 can bring about the required rotation inhibition. The sliding amplitudes usually only reach an amount of up to 2 mm. The cradle 7 is based on the coil springs 10, which have a rubber additional spring 11 on the inside and produce a progressive characteristic curve according to an e-function in the working area of the two coil springs 10 and rubber additional spring 11. The proportion of cradle springs is approx. 90% of the permissible static spring travel between empty and loaded vehicle. The coil springs 10 and additional rubber springs 11 stand on the weighing trough 12. This hangs on vertical pendulums 13 which can be adjusted to compensate for the loss of height due to tread correction. The pendulums 13 are connected to the weighing trough 12 by a pin bearing 14 in order to avoid instability due to the tipping of the weighing trough 12. At the top, the pendulum 13 is supported in the long beam 3 by a spherical bearing 15. In the central area, the long beam 3 is widened. There there is an opening through which the coil springs 10 protrude. At all four ends of the bogie frame 1, combined guide, suspension and damping elements 16 are arranged, which articulate the wheel sets 17. The guide, suspension and damping elements 16 will be discussed in more detail later. The full use of the permissible spring travel results in greater roll stability compared to conventional freight car bogies. If there is a loss of height due to tread adjustment, these are not readjusted. For this reason, only a part of the permissible static lowering between empty and loaded vehicle is available for the suspension. That means the suspension is harder and the vehicle is more stiff. In order to achieve the roll stiffness with simple means even with the full permissible spring travel, a further embodiment variant is presented in FIGS. 3 to 4. The more rigid bogie is achieved by increasing the transverse spacing of the coil springs 10. This is very effective because the distance to the square is included in the roll stiffness. Otherwise, the bogie largely corresponds to the original version. The two elastic gimbal bearings 2, which connect the bogie halves, are adapted to the changed conditions and allow the cross member 4 to protrude beyond the long member 3. In order to create space for the rocker arm 6, the pendulums 13 are arranged at an angle to the long beam 3 and the suspension points are located in the cross beams 4. The weighing trough 12 is also suspended at the same angle and the pendulums 13 have spherical bearings at the top and bottom 15. So that this does not lead to instabilities of the cradle troughs 12, these are coupled together by two torsionally soft trough connectors 18. The articulation of the wheel sets 17 is also carried out by the combined guide, suspension and damping elements 16. The greatest roll stiffness without the use of additional stabilizers can be achieved with an increased spring transverse distance by inclined arrangement of the pendulums 13. Such an embodiment variant, in which the pendulums 13 are arranged in the long beam 3, is shown in FIGS 7. When passing a curved track with excess centrifugal force, the cradle 7 swings to the outside of the curve. As a result of the inclined pendulum 13 by approximately 8 °, the outer cradle 12 rises while the inner cradle 12 lowers at the same time. This effect is synonymous with an additional track elevation or in other words, it reduces the roll angle compared to a vertical pendulum arrangement. In addition to this special feature, the bogie has analog components of the first or second variant. The main difference is that the cradle 12 is not suspended directly from the pendulums 13, but with the trough connector 18 interposed. As these are load-bearing, a torsionally soft design has been dispensed with and instead the two trough connectors 18 have been diagonally attached to one side of the cradle 12 firmly connected and the other side articulated with the interposition of an elastic gimbal bearing 2. This also compensates for the loads in the bogie when the track is twisted. Figures 8 to 10 show the guide, suspension and damping element 16 contained in all design variants. The wheel set 17 has tapered roller bearing units 34 which are closed on both sides, these being encompassed by an upper bearing housing part 19 and a lower bearing housing part 20, the latter having an opening 21 at the bottom , so that hot running detectors can determine the bearing temperatures exactly. The axle bearing housing upper part 19 and axle bearing housing lower part 20 are held together by the housing cover 22 and the housing base 23. The vertical load is largely transmitted from the upper rubber compression spring 24. So that the desired progressive characteristic curve is created, the rubber compression spring 24 is provided with a support bell 25 which also serves as a vertical emergency stop. A belt ring 25 'can also perform the same tasks. A horizontal friction plate 26 is located between the rubber compression spring 24 and the upper housing part 19. This has an annular support and friction surface and fills the distance between the housing cover 22 and the housing base 23. The friction plate 26 is over the flat cross section elastically deformable, but stiff against the friction forces. At its end, this is rotatably and vertically displaceably mounted on a bolt 27 which is attached to the end of the long beam 3. A rubber thrust compression spring 28 is attached to both sides of the upper axle bearing housing part 19 at an outside angle of 75 °. Between the axle bearing housing lower part 20 and the rubber-thrust compression springs 28, a pressure wedge 29 and a vertical friction plate 30 are each additionally attached, the annular support and friction surface of which are firmly connected in a vertical groove of the pressure wedge 29, this receives the vertical guidance at the top the dividing joint through the axle bearing housing upper part 19 and below through a nose of the axle bearing housing lower part 20. The lateral guides form the housing cover 22 and the housing base 23. The shafts of the vertical friction plates are also elastic and rigid, and are rotatably and displaceably supported on a bolt 27 at the bottom. These bolts 27 are fastened to an axle holder web 31 which, like the lower housing part 20, also has an opening. The rubber-thrust compression springs 28 are detachably held on the outside in the long beam 3. For this purpose, a prismatic stop 32 and laterally a step-shaped stop 33 serve laterally. This also forms the horizontal boundaries and emergency guides of the wheel set 17 in that the housing cover 22 and the housing base 23 then come into contact with the step-shaped stop 33. The vertical suspension is created by the upper rubber compression spring 24 and the lateral rubber-thrust compression springs 28. For the longitudinal guidance and suspension, the pressure components of the rubber-thrust compression spring 28 predominantly serve, while the transverse suspension and guidance by thrust components the same rubber-thrust compression springs 28 takes place. The load-dependent friction damping of the longitudinal movement arises between the horizontal friction plate 26 and the upper housing part 19. The force of only one rubber push / compression spring 28, with the pressure wedge 29 being partitioned between them, ensures the vertical load-dependent friction damping that occurs between the lower bearing housing part 20 and the vertical friction plate 30 and arises between this and the pressure wedge. The load-dependent transverse damping results from the rotary movement of the horizontal friction plate 26 and the two vertical friction plates 30 around the bolt 27 and from the lateral contact of the annular friction surfaces. The coordinated elasticities and damping in all three directions make it possible to achieve stable vehicle running even at high driving speeds with vibration isolation of the wheel set excitation forces on the axle bearing housing.

Claims

High-speed freight wagon bogie with axle bearing housings, twistable H-shaped frame, with a Z-shaped and almost longitudinally rigid cradle with lateral support and adjustable pendulums, characterized in that a combined guide between the bogie frame (1) and axle bearing housing upper part (19) and axle bearing housing lower part (20) , Suspension and damping elements (16) are arranged, the vertical suspension is progressive and is approximately 1/10 of the total spring travel, the longitudinal spring constant is considerably larger than the lateral spring constant and that friction plates (26; 30) are arranged in all three directions.

High-speed freight bogie according to claim 1, characterized in that a friction plate (26), which has an annular friction surface and is mounted on a pin (27) at the end, is arranged between the upper part of the axle bearing housing (19) and the rubber compression spring (24) arranged vertically in the middle and that further on both sides of the axle bearing housing upper part (19) and the axle bearing housing lower part (20) there are several rubber thrust compression springs (28) partly with the interposition of a pressure wedge (29), between which vertical friction plates (30) with an annular support are arranged, which on End are mounted on a bolt (27), not all rubber-thrust compression springs (28) are effectively connected to the vertical friction plates (30).

High-speed freight bogie according to claims 1 and 2, characterized in that the helical spring (10) has a progressively acting rubber auxiliary spring (11) in its center, which acts only in the working area between the empty and loaded vehicle and that the transverse spacing of the helical springs (10) is the same or is greater than the transverse distance of the guide, suspension and damping element (16) of the wheel sets (17) and that the adjustable pendulums (13) are designed to be inclined vertically or downwards outwards.

High-speed freight bogie according to Claims 1 to 3, characterized in that the central rubber compression spring (24) has a support bell (25) or a belt ring (25 '), with a distance between the rubber compression spring (24) and the support bell (25') from their common one Connection point to the bell edge or belt ring edge is provided increasing, and the support bell (25) or the belt ring (25 ') simultaneously serves as a vertical emergency stop and that furthermore through the housing cover (22) and housing base (23) in cooperation with the step-shaped stops ( 33) the travel in the longitudinal and transverse directions is limited and forms the horizontal emergency guidance.