EP1226058A1 - Drehgestell für schienenfahrzeuge - Google Patents

Drehgestell für schienenfahrzeuge

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EP1226058A1
EP1226058A1 EP00981157A EP00981157A EP1226058A1 EP 1226058 A1 EP1226058 A1 EP 1226058A1 EP 00981157 A EP00981157 A EP 00981157A EP 00981157 A EP00981157 A EP 00981157A EP 1226058 A1 EP1226058 A1 EP 1226058A1
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EP
European Patent Office
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axles
rail
bogie
wheelset
springs
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EP00981157A
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EP1226058B1 (de
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Andreas Schaefer-Enkeler
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SCHAEFER ENKELER ANDREAS
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SCHAEFER ENKELER ANDREAS
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Publication date
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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
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/08—Types of bogies with more than one axle without driven axles or wheels
    • 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
    • B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the 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
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames

Definitions

  • the invention relates to a bogie, preferably for high wheelset loads, with idler wheels mounted on axles that do not rotate.
  • a ⁇ very severely limits the transferable wheel loads, so that the known bogie can only be used for very light vehicles. Furthermore, a separate wheel carrier is provided for each wheel on the bogie. In order to ensure that the axles of the left and right wheels are aligned, comparatively complex assembly devices are necessary which make assembly and subsequent maintenance of the bogie difficult.
  • the rotating axle of the wheelset requires, in addition to separate axlebox bearing housings to accommodate the axlebox mounting, an additional bearing in the center of the axlebox, on the bearing housing of which the elements for transverse guidance of the axlebox are arranged. This also makes the wheelset guide multi-parted, heavy and complex.
  • the bearing located in the center of the wheelset is difficult to access for relubrication work. In the case of a bearing replacement, the entire wheel set must even be removed from the bogie and completely dismantled.
  • the invention has for its object to provide a bogie-capable bogie for high wheel loads with less manufacturing and maintenance, which otherwise avoids the disadvantages described above.
  • Z5 Fig. 1 is a schematic side view of a bogie with a portion of the body
  • FIG. 2 shows the top view of the bogie according to FIG. 1
  • 3 shows the top view of the bogie according to FIG. 1 with a modified arrangement of the coupling elements
  • FIG. 4 shows the top view of the bogie according to FIG. 1 with wishbones
  • Fig. 5 shows an embodiment for the spring support on the axle
  • Fig. 6 shows another embodiment for the spring support on the axle set.
  • the car body 1 is supported on a crossbar 8, which in turn is supported on the axles 6 and 7 via the springs 9 and 10.
  • the wheels 2, 3, 4 and 5 are rotatably supported independently of one another, whereby the bearing can be arranged in the wheel hub, so that separate wheelset bearing housings - / ⁇ O are not necessary.
  • the joints being preferably ball joints, spherical joints or rubber-metal parts with the same effect.
  • the wheelset axes 6, 7 can only move in the vertical direction relative to the crossbeam 8 and rotate about axes which are essentially parallel to the rail.
  • the rods 1 1 and 12 so
  • the wheelset axis 6 can additionally rotate about the vertical axis through point A passes. Accordingly, the wheelset axis 7 can rotate about the vertical axis that passes through point B.
  • the springs 9 and 10 can designed for high wheel loads.
  • Their connection to the wheelset axles 6 and 7 can be designed in a simple manner because of the fact that the wheelset axles 6 and 7 are rotationally fixed with respect to an axis which is essentially transverse to the rails and to the wheels 2, 3, 4 and 5. that the leaf springs 9 and 10 can freely change their length during compression (Fig. 5).
  • the continuous axles 6 and 7 ensure that the axes of rotation of the left and right wheels of an axle are exactly aligned, which does not change even during later maintenance work.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Platform Screen Doors And Railroad Systems (AREA)
  • Escalators And Moving Walkways (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Bei einem Drehgestell für Schienenfahrzeuge, das insbesondere für hohe Radlasten geeignet ist, stützt sich der Querbalken (8) über zwei Federn auf beiden Radsatzachsen (6, 7) ab, auf denen die Räder (2-5) drehbar gelagert sind. Die Führung der Radsatzachsen in longitudinaler und in lateraler Richtung übernehmen Blattlenker (15, 16) und/oder gelenkig angebundene Stangen (11-14), die vorzugsweise in Schienenrichtung angeordnet sind.

Description

Drehgestell für Schienenfahrzeuge
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Drehgestell, vorzugsweise für hohe Radsatzlasten, mit fliegend auf nicht mitdrehenden Radsatzachsen gelagerten Losrädern.
JΪ~ Ein Drehgestell dieser Art ist aus der DE-OS 43 20 789 AI bekannt, bei dem jedes Rad auf einem eigenen Radträger gelagert ist; die Radträger sind über je zwei Federblattlenker, die quer zur Schienenrichtung verlaufen, an einen sich im wesentlichen in Schienenrichtung erstreckenden Fahrwerkträger angebunden. Die Federblattlenker führen und federn die Radträger; gleichzeitig übertragen sie die Radlasten. Zur Erfüllung ihrer Federungsaufgaben sind
Aθ die übertragbaren Radlasten sehr stark eingeschränkt, so daß das bekannte Drehgestell nur für sehr leichte Fahrzeuge verwandt werden kann. Desweiteren ist bei dem Drehgestell für jedes Rad ein eigener Radträger vorgesehen. Um sicherzustellen, daß die Achsen von linkem und rechtem Rad fluchten, sind vergleichsweise aufwendige Montagevorrichtungen notwendig, die die Montage und die spätere Wartung des Drehgestelles schwierig gestalten.
Λ i_T Ein weiteres Drehgestell dieser Art ist aus der DE-GM 7 121 742 bekannt, das Radsätze mit fest auf der Radsatzachse sitzenden Rädern hat, die jedoch für den Einsatz bei höheren Geschwindigkeiten aufgrund der festen Drehzahlkopplung beider Räder durch die Radsatzachse nur bedingt geeignet sind, es sei denn, es werden zusätzlich aufwendige Dämpfungselemente angebracht. Die Vertikallast wird über Blattfedern, Pendel und Achs-
'2-C lagergehäuse auf den Radsatz übertragen. Diese Ausführung der Vertikalabfederung ist vielteilig und schwer. Durch die gegen die Horizontale geneigte Anordnung der Achslagergehäuse ändert sich der Radstand einer Seite in Abhängigkeit von der Vertikallast, die auf die jeweilige Seite wirkt. Auf der stärker belasteten Seite wird der Radstand größer, auf der entlasteten Seite wird er kleiner. Dies führt bei in Querrichtung ungleichmäßiger Beladung des
"2 X Güterwagens zu nicht parallelen Radsätzen im Gleis mit der Folge von erhöhtem Verschleiß an Rad und Schiene. Weiterhin bekannt ist ein Drehgestell dieser Art aus der DE-Patentanmeldung P 55 088. Auch dieses Drehgestell hat Radsätze mit fest auf der Radsatzachse sitzenden Rädern, die - wie bereits vorstehend beschrieben - für höhere Geschwindigkeiten nur bedingt geeignet sind. Die Vertikallast wird durch eine komplizierte Abfederung über Blattfedern, Schraubenfedern mit
£~ Drucktellern und Federgehängeträger, die an Pendeln an den Achslagergehäuse hängen, auf den Radsatz übertragen. Diese Art der Vertikalabfederung erlaubt die ungehinderte Längenänderung der Blattfeder beim Einfedern, sie ist jedoch äußerst vielteilig, schwer und aufwendig. Die Führung der Radsätze in Querrichtung erfolgt durch die Radsatzlagergehäuse und - bei größeren Radsatzquerkräften - über eine besondere Lagerung in Radsatzmitte und
/f Q und an deren Lagergehäuse befestigte V-förmige Stützen, die gelenkig über eine Hohlachse am Drehgestellrahmen angeordnet sind. Die mitdrehende Radsatzachse erfordert neben separaten Radsatzlagergehäusen für die Aufnahme der Radsatzlagerung eine zusätzliche Lagerung in der Radsatzmitte, an deren Lagergehäuse die Elemente zur Querführung des Radsatzes angeordnet sind. Dadurch wird auch die Radsatzführung vielteilig, schwer und aufwendig. Darüberhinaus ist das in Radsatzmitte angeordnete Lager für Nachschmierarbeiten nur schwer zugänglich. Im Falle eines Lagertausches muß sogar der gesamte Radsatz aus dem Drehgestell ausgebaut und komplett zerlegt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein güterwagenfahiges Drehgestell für hohe Radlasten mit einem geringeren Herstell- und Wartungsaufwand zu schaffen, das im übrigen die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch ein Drehgestell gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Z5 Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines Drehgestells mit einem Teilbereich des Wagenkastens,
Fig. 2 die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 1 , Fig. 3 die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 1 mit geänderter Anordnung der Koppelelemente,
Fig. 4 die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 1 mit Dreieckslenkern,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für die Federauflage auf der Radsatzachse und
i> Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Federauflage auf der Radsatzachse.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Wagenkasten 1 auf einem Querbalken 8 abgestützt, der wiederum über die Federn 9 und 10 auf die Radsatzachsen 6 und 7 abgestützt ist. Auf den Radsatzachsen 6 und 7 sind die Räder 2, 3, 4 und 5 unabhängig voneinander drehbar fliegend gelagert, wobei die Lagerung in der Radnabe angeordnet werden kann, so daß separate Radsatzlagergehäuse -/ιO nicht notwendig sind.
Die Führung quer zur Schienenrichtung wird in der Ausführung gemäß Fig. 2 von den Blattlenkern 15 und 16 übernommen, die an den Radsatzachsen 6 und 7 einerseits und dem Querbalken 8 andererseits angelenkt sind. In Schienenrichtung werden die Radsatzachsen 6 und 7 von den Blattlenkern 15 und 16 sowie den gelenkig befestigten Stangen 1 1 , 12, 13 und 14
- ζ geführt, wobei es sich bei den Gelenken vorzugsweise um Kugelgelenke, sphärische Gelenke oder gleichwirkende Gummi-Metall-Teile handelt. Durch eine im wesentlichen schienenparallele Anordnung der Stangen 1 1 , 12 und 13, 14 können sich die Radsatzachsen 6,7 relativ zum Querbalken 8 nur in vertikaler Richtung verschieben und um Achsen, die im wesentlichen schienenparallel sind, drehen. Werden dagegen die Stangen 1 1 und 12 so
2_C angeordnet, daß sich ihre Achsen im Punkt A schneiden - die Achsen der Stangen 13 und 14 schneiden sich entsprechend in Punkt B - (Fig. 3), kann sich die Radsatzachse 6 zusätzlich noch um die vertikale Achse drehen, die durch den Punkt A hindurchgeht. Dementsprechend kann sich die Radsatzachse 7 um die vertikale Achse drehen, die durch den Punkt B hindurchgeht. Durch die Anordnung der Koppelglieder in zwei unterschiedlichen Ebenen
2_ parallel zur Schienenoberfläche bilden sie außerdem eine Abstützung für die Radsatzachsen 6 und 7, die deren Rotation um die Radachsen verhindert.
Die Trennung von Federungs- und Führungsaufgaben ermöglicht eine optimale Auslegung der jeweiligen Bauteile für ihren Verwendungszweck. Insbesondere die Federn 9 und 10 können für hohe Radlasten ausgelegt werden. Ihre Anbindung an die Radsatzachsen 6 und 7 kann wegen des Umstandes, daß die Radsatzachsen 6 und 7 bezüglich einer zu den Schienen im wesentlichen quer verlaufenden Achse zu den Rädern 2, 3, 4, und 5 drehfest sind, in einfacher Weise so gestaltet werden, daß die Blattfedern 9 und 10 ihre Länge beim Einfedern unbehindert ändern können (Fig. 5). Die durchgehenden Radsatzachsen 6 und 7 stellen sicher, daß die Drehachsen von linkem und rechtem Rad einer Radsatzachse exakt fluchten, was sich auch bei späteren Wartungsarbeiten nicht ändert.

Claims

Drehgestell für SchienenfahrzeugePatentansprüche
1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit zwei quer zur Schienenrichtung verlaufenden, jeweils ein linkes und ein rechtes Rad tragenden Radsatzachsen und einem ebenfalls quer zur Schienenrichtung verlaufenden Querbalken, auf den sich der Wagenkasten abstützt und der sich selbst über zwei Federn auf die Radsatzachsen abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räder (2,3,4,5) einer Radsatzachse (6,7) voneinander unabhängig drehbar auf der jeweiligen Radsatzachse (6,7) gelagert sind, daß die Radsatzachsen (6,7) bezüglich einer zu den Schienen im wesentlichen quer verlaufenden Achse zu den o Rädern (2,3,4,5) drehfest sind, und daß jede der Radsatzachsen (6,7) in Schienenrichtung und quer dazu mit mindestens drei Koppelgliedern (Stangen (1 1 ,12, 13,14) und/oder Blattlenker (15, 16)) geführt wird, wobei die Koppelglieder nach der Maßgabe angelenkt sind, daß vertikale Bewegungen der Radsatzachsen (6,7) relativ zum Querbalken (8) und Drehungen der Radsatzachsen (6,7) relativ zum Querbalken (8) um Achsen, die im \ S wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verlaufen, erfolgen können.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Radsatzachsen (6,7) gegenüber dem Querbalken (8) durch zwei Stangen (1 1,12, 13,14) und einen Blattlenker (15, 16) geführt wird, wobei die Stangen, deren Achsen im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verlaufen, in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind, und
2< der Blattlenker, dessen Achse im wesentlichen schienenparallel verläuft, in einer anderen, im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist.
3. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Radsatzachsen (6,7) gegenüber dem Querbalken (8) durch vier Stangen geführt wird, wobei zwei Stangen, deren Achsen im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verlaufen, in einer im 2_ wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind, und die anderen beiden Stangen, die in einer anderen, im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind, sich kreuzend zwischen Radsatzachse und Querbalken angeordnet sind.
4. Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit zwei quer zur Schienenrichtung verlaufenden, jeweils ein linkes und ein rechtes Rad tragenden Radsatzachsen und einem ebenfalls quer zur Schienenrichtung verlaufenden Querbalken, auf den sich der Wagenkasten abstützt und der sich selbst über zwei Federn auf die Radsatzachsen abstützt, dadurch " gekennzeichnet, daß die beiden Räder (2,3,4,5) einer Radsatzachse (6,7) voneinander unabhängig drehbar auf der jeweiligen Radsatzachse (6,7) gelagert sind, daß die Radsatzachsen (6,7) bezüglich einer zu den Schienen im wesentlichen quer verlaufenden Achse zu den Rädern (2,3,4,5) drehfest sind, und daß jede der Radsatzachsen (6,7) in Schienenrichtung und quer dazu mit mindestens drei Koppelgliedern (Stangen (11,12,13,14) und/oder
Λ O Blattlenker (15,16)) geführt wird, wobei die Koppelglieder nach der Maßgabe angelenkt sind, daß vertikale Bewegungen der Radsatzachsen (6,7) relativ zum Querbalken (8) und Drehungen der Radsatzachsen (6,7) relativ zum Querbalken (8) um Achsen, die im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verlaufen, und Drehungen der Radsatzachsen (6,7) relativ zum Querbalken (8) um vertikale Achsen, die im wesentlichen in einer Ebene liegen, die
AS m Drehgestellmitte im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung liegt, erfolgen können.
5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Radsatzachsen (6,7) gegenüber dem Querbalken (8) durch zwei Stangen (1 1,12,13,14) und einen Blattlenker (15,16) geführt wird, wobei die Stangen in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind. Die Achsen der Stangen schneiden sich in einem Punkt, der auf einer O Achse liegt, die durch die Drehgestellmitte im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verläuft. Der Blattlenker, dessen Achse im wesentlichen parallel zur Schienenrichtung verläuft, ist in einer anderen, im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet.
6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Radsatzachse anstelle des Blattlenkers eine Stange angeordnet ist.
5 7. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der
Blattlenker (15,16) Dreieckslenker (17,18) angeordnet sind.
8. Drehgestell nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Blattlenker (15,16) Dreieckslenker (17,18) angeordnet sind.
9. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager (19) der Federn (9,10) an den Radsatzachsen (6,7) drehbar gelagert sind und daß die Federenden der Federn (9,10) auf den Auflagern gleiten können.
10. Drehgestell nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ζ Auflager (19) der Federn (9,10) an den Radsatzachsen (6,7) drehbar gelagert sind und daß die
Federenden der Federn (9,10) auf den Auflagern gleiten können.
11. Drehgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbewegung über eine plane Fläche des Auflagers (19) erfolgt und die Kompensation der Drehbewegung über eine oder mehrere zylindrische Flächen des Auflagers (19) erfolgt.
XI Q
12. Drehgestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleitbewegung über eine plane Fläche des Auflagers (19) erfolgt und die Kompensation der Drehbewegung über eine oder mehrere zylindrische Flächen des Auflagers (19) erfolgt.
13. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden der Federn (9, 10) auf einer Gummimatte oder einem Gummi-Metallteil (20) aufliegen, ζ die ihrerseits auf den Radsatzachsen (6,7) aufliegen.
14. Drehgestell nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federenden der Federn (9, 10) auf einer Gummimatte oder einem Gummi-Metallteil (20) aufliegen, die ihrerseits auf den Radsatzachsen (6,7) aufliegen.
15. Drehgestell nach den Ansprüchen 1, 7, 9 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, O daß die Federn (9, 10) am Querbalken um eine im wesentlichen horizontale Achse quer zur
Schienenrichtung drehbar gelagert angebracht sind.
16. Drehgestell nach den Ansprüchen 4, 8, 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (9,10) am Querbalken um eine im wesentlichen horizontale Achse quer zur Schienenrichtung drehbar gelagert angebracht sind.
EP00981157A 1999-11-03 2000-11-02 Drehgestell für schienenfahrzeuge Expired - Lifetime EP1226058B1 (de)

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