EP0803426B1 - Fahrwerk, insbesondere Drehgestell - Google Patents

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EP0803426B1
EP0803426B1 EP96106712A EP96106712A EP0803426B1 EP 0803426 B1 EP0803426 B1 EP 0803426B1 EP 96106712 A EP96106712 A EP 96106712A EP 96106712 A EP96106712 A EP 96106712A EP 0803426 B1 EP0803426 B1 EP 0803426B1
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car body
guide rods
connecting rods
rods
body according
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Herbert Dipl.-Ing. Tober
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High Technology Industries SpA
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Leitner Austria 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
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a car body with a chassis with at least one sprung axle or Shaft, especially bogie, for rail vehicles, such as. B. funiculars.
  • Such trolleys are known from WO 89/12566 and EP 0365 489 A2 and have the disadvantage that heavy bogie frames are required, and that for comfortable cross suspension and complicated for self-steering of the axles Devices must be arranged. Lead with poor substructure Deviations from the ideal rail position for bogie deformation or reduced driving comfort and increased wear.
  • the invention has set itself the task of the disadvantages mentioned encounter and create a lightweight design for chassis. Due to the Use of radially displaceable spring-damper elements, which are the side or above the wheels, the vertical forces are directly in the Carriage body or directed into the bogie frame. With the spring-damper elements it is preferably air springs. The longitudinal and lateral forces are suspended or damped handlebars in the central pivot or headed directly into the car body. A major advantage is that the invention both the longitudinal and the transverse forces or their resilient Effects are dampened.
  • the invention is characterized in that the axis / s or shaft / s by Handlebars arranged radially around a pivot point connected to the car body is / are and that the running axis / n or shaft / n through preferably parallel to the track arranged connecting rods with the car body or with each other is / are connected, whereby horizontal forces corresponding to the execution of the Handlebars and connecting rods in the arranged on the car body Pivot are guided undamped or initiated and that the vertical support of the wheels against the car body over the Barrel or shaft or the connecting rods or over the handlebars Spring elements, preferably air springs.
  • Other essential features of the invention are specified in subclaims 2 - 8.
  • Fig. 1 and 2 shows a bogie in elevation and plan
  • Fig. 3 the Elevation of an axle undercarriage.
  • Fig. 1 shows in plan a bogie of a rail vehicle in which the individual running axles 6 via damped or sprung in the axial direction Handlebar 4 are connected to the pivot 5 of the bogie.
  • the handlebars 4 are optionally sprung and / or damped in the axial direction and have if necessary, at their connections to the individual components 6 and 5 elastic eyes 7, 7 'or are the bolt connections in elastic sleeves stored so that slight deformations within the connection during the Driving can be compensated.
  • the handlebars 4 can also be used as shock absorbers be trained.
  • the wheels 1 of the axes 6 are in the vertical direction Spring-damper elements 2 (Fig. 2) which are designed, for example, as an air spring are supported.
  • the single ones Wheels 1 consecutive wheels 6 are by a resilient and / or damped Connecting rod 3 connected, for example, by a telescopic tube, in particular in suspended and / or damped in the axial direction, or a connecting rod with at least an elastically lined eye is formed.
  • Both the connecting rods 3 and the links 4 are arranged in pairs, the links 4 being inclined to one another in plan otherwise essentially parallel and the connecting rods 3 of the axes 6 to each other are provided in parallel, in particular in the direction of travel 8.
  • the handlebars 4 are fastened to a sleeve 10 which surrounds the component 5 in the form of a pivot vertical direction on component 5 is vertically displaceable, so that the car weight only is introduced into the chassis via the springs 2.
  • both the connecting rods 3 and the handlebar 4 of rigid elements are formed that have little freedom of movement at the support point exhibit.
  • at least one of the components 3 or 4 is preferably made with elastic Lanyards stored, or designed directly as a telescope, which means longer spring travel be made possible. In most cases, the lining of the eyes with one is sufficient elastic mass.
  • the handlebars 4 and / or the connecting rods 3 as a telescopic damper element can be changed by changing the hydraulic pressure in the individual damper elements influence the spring stiffness or damper constant, so that the inclination of the car body can be influenced during rapid cornering, for example by reducing the hydraulic pressure on the inside of the curve and on the Outside the curve is increased compared to normal pressure.
  • These measures can increase the maximum cornering speed.
  • the use is essential to the invention of radially displaceable springs, preferably of air springs which move laterally or over the Wheels are arranged.
  • the arrangement of the handlebars in a triangle to the central pivot point essential, the handlebars can also be unsprung, for example the connecting bolts are stored in elastic sleeves.
  • the construction is not limited to the use of a bogie, it can also be used uniaxial trolleys (Fig. 3) are used, in which the handlebars 4 at one central point in the car body 9 and the half connecting rods 3 between the car body 9 and axis 6 are articulated. These measures equalize the Barrel axis 6 to the rail conditions without major deformations in the car body or introduced into the chassis frame.
  • the invention enables a defined radial self-steering axis adjustment depending on of the existing transverse force using spring-loaded and possibly damped Connecting rods 3 and the handlebar assembly described above.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Wagenaufbau mit einem Fahrwerk mit mindestens einer gefederten Laufachse oder Welle, insbesondere Drehgestell, für Schienenfahrzeuge, wie z. B. Standseilbahnen. Derartige Fahrwerke sind aus der WO 89/12566 bzw.EP 0365 489 A2 bekannt und haben den Nachteil, daß schwere Drehgestellrahmen benötigt werden, und daß für eine komfortable Querfederung und für ein Selbstlenken der Achsen komplizierte Vorrichtungen angeordnet werden müssen. Bei schlechtem Unterbau führen Abweichungen von der idealen Schienenlage zur Drehgestellverformung bzw. zu vermindertem Fahrkomfort und erhöhtem Verschleiß.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, den genannten Nachteilen zu begegnen und eine leichte Bauweise für Fahrwerke zu schaffen. Aufgrund der Verwendung von radial verschieblichen Feder-Dämpfer-Elementen, welche sich seitlich bzw. über den Rädern befinden, werden die Vertikalkräfte direkt in den Wagenaufbau bzw. in den Drehgestellrahmen geleitet. Bei den Feder-Dämpfer-Elementen handelt es sich vorzugsweise um Luftfedern. Die Längs- und Querkräfte werden über gefederte bzw. gedämpfte Lenker in den zentralen Drehpunkt bzw. direkt in den Wagenaufbau geleitet. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei der Erfindung sowohl die Längs- als auch die Querkräfte bzw. ihre federnden Auswirkungen gedämpft werden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Laufachse/n oder Welle/n durch radial um einen Drehpunkt angeordnete Lenker mit dem Wagenaufbau verbunden ist/sind und daß die Laufachse/n oder Welle/n durch vorzugsweise parallel zur Spur angeordnete Verbindungsstangen mit dem Wagenaufbau bzw. untereinander verbunden ist/sind, wodurch Horizontalkräfte entsprechend der Ausführung der Lenker und der Verbindungsstangen in den am Wagenaufbau angeordneten Drehpunkt ungedämpft geführt oder gedämpft eingeleitet werden und daß die vertikale Abstützung der Laufräder gegenüber dem Wagenaufbau über die Laufachse bzw. Welle oder die Verbindungsstangen oder über die Lenker über Federelemente, vorzugsweise Luftfedern, erfolgt. Weitere wesentliche Erfindungsmerkmale sind in den Unteransprüchen 2 - 8 angegeben.
Die Erfindung ist in der angeschlossenen Fig. 1-3 beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigt ein Drehgestell im Auf- und Grundriß und Fig. 3 den Aufriß eines Achsfahrwerkes.
Fig. 1 zeigt im Grundriß ein Drehgestell eines Schienenfahrzeuges bei dem die einzelnen Laufachsen 6 über in Achsrichtung gedämpft oder gefedert angeordnete Lenker 4 mit dem Drehzapfen 5 des Drehgestelles verbunden sind. Die Lenker 4 sind wahlweise in Achsrichtung gefedert und/oder gedämpft und haben gegebenenfalls an ihren Verbindungen zu den einzelnen Bauteilen 6 und 5 elastische Augen 7, 7' bzw. sind die Bolzenverbindungen in elastischen Hülsen gelagert, sodaß geringfügige Verformungen innerhalb der Verbindung während des Fahrens ausgeglichen werden können. Die Lenker 4 können auch als Stoßdämpfer ausgebildet sein. Die Laufräder 1 der Laufachsen 6 sind in vertikaler Richtung durch Feder-Dämpfer-Elemente 2 (Fig. 2) die beispielsweise als Luftfeder ausgebildet sind, abgestützt. Die einzelnen Laufräder 1 aufeinanderfolgender Laufachsen 6 sind durch eine federnde und/oder gedämpfte Verbindungsstange 3 verbunden, die beispielsweise von einem Teleskoprohr, insbesondere in in Achsrichtung gefedert und/oder gedämpft, bzw. einer Verbindungsstange mit mindestens einem elastisch ausgekleidetem Auge gebildet ist. Sowohl die Verbindungsstangen 3 als auch die Lenker 4 sind paarweise angeordnet, wobei die Lenker 4 im Grundriß zueinander geneigt sonst im wesentlichen parallel und die Verbindungsstangen 3 der Laufachsen 6 zueinander parallel, insbesondere in Fahrrichtung 8, vorgesehen sind. Durch diese Maßnahmen wird praktisch eine Einzelradfederung in einem Drehgestell erreicht, sodaß Ungenauigkeiten im Schienenaufbau bzw. durch schlechten Unterbau ausgeglichen werden können.
Um Zwangsspannungen in den Lenkern 4 auszuschalten, sind in einer optimalen Ausführung die Lenker 4 an einer Hülse 10 befestigt, die um den als Drehzapfen ausgebildeten Bauteil 5 in vertikaler Richtung an Bauteil 5 vertikal verschiebbar gelagert ist, sodaß das Wagengewicht nur über die Federn 2 in das Fahrwerk eingebracht wird.
Im Rahmen der Erfindung können sowohl die Verbindungsstangen 3 als auch die Lenker 4 von starren Elementen gebildet werden, die an der Auflagerstelle geringe Beweglichkeitsfreiheiten aufweisen. Vorzugsweise wird jedoch mindestens einer der Bauteile 3 oder 4 mit elastischen Verbindungsmitteln gelagert, oder direkt als Teleskop ausgebildet, wodurch größere Federwege ermöglicht werden. In den meisten Fällen genügt die Auskleidung der Augen mit einer elastischen Masse. Im Falle der Ausbildung der Lenker 4 und/oder der Verbindungsstangen 3 als teleskopierbares Dämpferelement läßt sich durch Veränderung des Hydraulikdruckes in den einzelnen Dämpfer-Elementen die Federsteifigkeit bzw. Dämpferkonstante beeinflussen, sodaß bei raschen Kurvenfahrten die Schrägstellung des Wagenkastens beeinflußt werden kann, indem beispielsweise der Hydraulikdruck auf der Kurveninnenseite erniedrigt und auf der Kurvenaußenseite gegenüber dem Normaldruck erhöht wird. Durch diese Maßnahmen läßt sich die maximale Kurvengeschwindigkeit erhöhen. Wesentlich für die Erfindung ist die Verwendung von radial verschiebbaren Federn vorzugsweise von Luftfedern, welche seitlich bzw. über den Rädern angeordnet sind. Ferner ist die Anordnung der Lenker im Dreieck zum zentralen Drehpunkt wesentlich, wobei die Lenker auch ungefedert ausgebildet sein können, indem beispielsweise die Anschlußbolzen in elastischen Hülsen gelagert sind.
Die Konstruktion ist nicht auf die Verwendung eines Drehgestells beschränkt, sie kann auch bei einachsigen Fahrwerken (Fig. 3) verwendet werden, bei welchen die Lenker 4 an einem zentralen Punkt im Wagenaufbau 9 und die halben Verbindungsstangen 3 zwischen Wagenaufbau 9 und Laufachse 6 gelenkig angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen gleicht sich die Laufachse 6 den Schienengegebenheiten an, ohne daß größere Verformungen in den Wagenkasten bzw. in den Fahrgestellrahmen eingeleitet werden.
Die Erfindung ermöglicht eine definierte radiale selbstlenkende Achseinstellung in Abhängigkeit von der vorhandenen Querkraft unter Verwendung von gefederten und eventuell gedämpften Verbindungsstangen 3 und der oben beschriebenen Lenkeranordnung. Es besteht die Möglichkeit der Überlagerung der radialen Achseinstellung durch entsprechende Steuerung der Lenker bzw. Verbindungsstangen. Aufgrund der symmetrischen Bauweise lassen sich die gleichen Bauteile sowohl für ein Drehgestell (mit zwei Laufachsen) als auch für ein Achsfahrwerk (mit einer Achse) verwenden, wobei beim Letzteren die halbierten Verbindungsstangen mit dem Wagenkasten bzw. dem Fahrgestellrahmen gelenkig verbunden werden.

Claims (8)

  1. Wagenaufbau mit einem Fahrwerk mit mindestens einer gefederten Laufachse (6) oder Welle, insbesondere Drehgestell, für Schienenfahrzeuge, wie z. B. Standseilbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufachse/n (6) oder Welle/n durch radial um einen Drehpunkt (5) angeordnete Lenker (4) mit dem Wagenaufbau (9) verbunden ist/sind und daß die Laufachse/n (6) oder Welle/n durch vorzugsweise parallel zur Spur angeordnete Verbindungsstangen (3) mit dem Wagenaufbau (9) bzw. untereinander verbunden ist/sind, wodurch Horizontalkräfte entsprechend der Ausführung der Lenker (4) und der Verbindungsstangen (3) in den am Wagenaufbau (9) angeordneten Drehpunkt (5) ungedämpft geführt oder gedämpft eingeleitet werden und daß die vertikale Abstützung der Laufräder gegenüber dem Wagenaufbau (9) über die Laufachse (6) bzw. Welle oder die Verbindungsstangen (3) oder über die Lenker (4) über Federelemente, vorzugsweise Luftfedern, erfolgt.
  2. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (4) für jede Laufachse (6) paarweise zueinander symmetrisch zur Fahrzeugachse geneigt und gegebenenfalls mehrfach übereinander oder nebeneinander angeordnet sind, wobei bei mehrfacher Anordnung der Lenker (4) diese vorzugsweise parallel, jedoch auch im Winkel angeordnet sind.
  3. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (4) in Achsrichtung elastisch und/oder gedämpft ausgebildet sind.
  4. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstangen (3) in Achsrichtung gefedert und/oder gedämpft ausgebildet sind.
  5. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (4) und Verbindungsstangen (3) gefedert und/oder gedämpft angeordnet sind.
  6. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lenker und Verbindungsstangen (3 und 4) symmetrisch zur Fahrrichtung (8) mit regelbarer Federung bzw. Dämpfung ausgebildet sind, sodaß beispielsweise durch Änderung des Hydraulikdruckes in einzelnen Lenkern und Verbindungsstangen (3, 4) die Achsstellung des Schienenfahrzeuges bei unterschiedlichen Krümmungsradien der Schienen regelbar ist.
  7. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (4) an einer Hülse (10) um den als Zapfen ausgebildeten Bauteil (5) gelagert sind und daß die Hülse (10) am Zapfen in vertikaler Richtung bewegbar geführt ist.
  8. Wagenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der Laufachse (6) gegenüber dem Wagenaufbau (9) durch die Anordnung eines Dämpfers, welcher in einem Hebelarm zum Drehpunkt (5) wirkt, zwischen Laufachse (6) oder Verbindungsstange (3) oder Lenker (4) und Wagenaufbau (9) gedämpft ist.
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