NL8004786A - Spoorwagen en onderstel daarvoor. - Google Patents

Description

- - 1 -

Spoorwagen en onderstel daarvoor.

De uitvinding heeft betrekking op een spoorwagen en kan niet slechts worden toegepast bij spoorwagens waarbij het wagenlichaam wordt ondersteund door onderstellen, maar ook wanneer het wagenlichaam direkt op wielstellen wordt 5 ondersteund, zoals bijv. vierwielige spoorwagens, en wanneer een combinatie van onderstellen en wielstellen dient voor het ondersteunen van het wagenlichaam. De uitvinding kan eveneens worden toegepast bij spoorwagens, die zwenkbaar met elkaar zijn verbonden en waarbij de naast elkaar 10 liggende uiteinden van twee wagens door een enkel gemeenschappelijk onderstel worden ondersteund.

Teneinde een goede stabiliteit te verkrijgen van een spoorwagen bij hoge snelheid, terwijl toch een relatief vrije beweging mogelijk is van de spoorwagen door .

15 bochten in de spoorbaan, is reeds een spoorwagen ofwel een draaistel daarvoor bekend uit het Britse octrooischrift 1.179.723, omvattende ten minste twee wielstellen elk met een bewegende as, gemonteerd in een bijbehorend paar as-ondersteuningen, waarbij ten minste één as-ondersteuning 20 van één wielstel elastisch is verbonden met ten minste één as-ondersteuning van het andere wielstel door koppelings-middelen,die geen vertikale belastingdragende funktie vervullen ten minste tussen de verbindingen met de as-ondersteuningen, welke koppelingsmiddelen zorgen voor een verbinding tussen 25 de wielstellen, die grote terugbrengkrachten oplevert wanneer de wielstellen een evenwijdige maar niet in lijn liggende stand innemen en lage terugbrengkrachten wanneer de wielstellen een in lijn liggende maar niet evenwijdige stand innemen.

30 Een gunstige constructie van een dergelijke inrichting, die verdere voordelen oplevert in het bijzonder voor wat betreft de stabiliteit, is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 79 03888 op naam van aanvraagster.

Volgens een eerste aspect van de onderhavige 35 uitvinding verschaft deze nu koppelingsmiddelen bestaande uit een frameconstructie voor elk wielstel, welke constructie zich in dwarsrichting ten opzichte van de spoor- 8004786 - 2 - wagen uitstrekt en die vast is verbonden tussen aspotten waarin de asondersteuningen van het betreffende wielstel zijn opgenomen en welke fraudeconstructies zodanig zijn uitgevoerd en aangebracht dat zij met elkaar kunnen worden 5 verbonden door de elastische verbindingsmiddelen op een niveau dat zich onder de ashoogte van de spoorwagen bevindt, terwijl bij voorkeur de elastische verbinding zich op een zodanig laag niveau bevindt, dat een wiegbalk kan worden opgenomen binnen de ruimte die tussen de wielstellen is 10 verkregen.

Bij een dergelijke inrichting en constructie is het voor een goede sporing gewenst, dat de draagvlakken van de wielen een hoge effektieve coniciteit bezitten.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het ver-15 schaffen van een verbeterde constructie ten opzichte van het Britse octrooischrift 1.179.723, in het bijzonder voor spoorwagens of draaistellen van het type waarbij elke bewegende as wordt aangedreven door een motor, die via legers is gemonteerd op de bewegende as en deze laatste 20 aandrijft via een tandwieloverbrenging.

Volgens de onderhavige uitvinding verschaft deze een inrichting voor een spoorwagen of een draaistel daarvoor met ten minste twee wielstellen die elk een bewegende as bezitten, gemonteerd in een resp. paar as-ondersteuningen, 25 en koppelingsmiddelen voor het elastisch met elkaar verbinden van de ene as-ondersteuning van het ene wielstel met ten minste één as-ondersteuning van het andere wielstel, waarbij een tractie-motor is aangebracht voor elk wielstel omvattende een motorhuis dat draaibaar is gemonteerd op 30 de betreffende bewegende as via aslegers, terwijl elk motorhuis tegen rotatie is vastgezet aan een vast deel van het wagenlichaam of van het draaistel en waarbij de koppelingsmiddelen via de motorhuizen zijn vastgezet voor het op effektieve wijze verschaffen van de elastische 35 verbinding.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de motor-huizen een paar tegenover elkaar liggende wanden en de koppelingsmiddelen omvatten een scharnierende arminrich-ting, die verzwenkbaar is verbonden met ten minste één 40 vertikale as tussen de wanden en zodanig dat de motor- 8004786 te· * - 3 - huizen en daardoor de resp. wielstellen worden belemmerd relatieve lineaire verplaatsingen uit te voeren, terwijl zij vrij zijn om ten opzichte van elkaar te bewegen voor wat betreft verdraaiende verplaatsingen.

5 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de scharnierende armverbinding strekt zich een staaf of stang-element diagonaal uit tussen twee steunen, die elk scharnierend zijn verbonden met een bijbehorende wand van het huis en lopen tussen een paar op afstand van elkaar liggende 10 staaf- of stangelementen, die zich diagonaal uitstrekken tussen een verder paar steunen, die scharnierend zijn verbonden met de resp. wanden, waarbij het kruispunt van de staaf- of stangelementen samenvalt met de centrale vertikale as tussen de wielstellen.

15 De bovengenoemde en verdere kenmerken worden nu nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden van een draaistel voor een spoorwagen vervaardigd overeenkomstig de onderhavige uitvinding en weergegeven in de tekening, waarin: 20 fig. 1 een zijaanzicht toont van een draaistel volgens de uitvinding, fig. 2 een bovenaanzicht toont van het draaistel van fig. 1; fig. 3 een gedeeltelijke doorsnede toont volgens 25 de lijn III-III van fig. 1; fig. 4 een doorsnede toont volgens de lijn IV-IV van fig. 1; en fig. 5 en 6 beide een schematisch aanzicht tonen van twee gewijzigde uitvoeringsvormen van de koppelings-30 inrichting.

Zoals weergegeven in de fig. 1-4 omvat het draaistel twee wielstellen 1, 2, elk bestaande uit wielen 3, gemonteerd op bewegende assen 4, dat wil zeggen dat elke as vast is verbonden met de er op aanwezige wielen 3.

35 De in de fig. 1 en 2 weergegeven wielen hebben een grote effektieve coniciteit, dat wil zeggen in het gebied van 0,05 tot 0,5 en bij voorkeur van 0,2 tot 0,3. Het wielstel 1 draait in aslegers 5, terwijl het wielstel 2 draait in aslegers 6. De aslegers zijn bij dit voorbeeld, maar 40 niet noodzakelijkerwijs, aangebracht bij de twee einden van 8004786 - 4 - de assen van hun resp. wielstellen en elke legerplaats omvat een aspot 7, zoals deze beschreven is in de reeds genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 79 03888 en die zodanig kan zijn uitgevoerd dat een legeroppervlak wordt verkregen met een 5 omvattende hoek van niet meer dan 180°, zodat een niet weergegeven legerhuls gemakkelijk kan worden aangebracht op het oppervlak en op een vaste plaats kan worden aangebracht door middel van een geschikte gedeeltelijk cirkelvormige strip.

10 De aspotten 7 strekken zich uit vanaf de zij frames 8, 9, die bij deze uitvoeringsvorm ongeveer van gelijke constructie zijn als de zijframes beschreven in de reeds genoemde Nederlandse octrooiaanvrage. Elk zijframe heeft dus in hoofdzaak een I-vormige dwarsdoorsnede, waarvan de 15 afmetingen variëren, overeenkomstig de belastingsverdeling die tijdens het gebruik optreedt. Bij de onderhavige constructie is geen sub-frame aangebracht en elk zijframe omvat slechts één brugelement, waarvan het centrale deel komvormig is, zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 1, 20 voor het verkrijgen van een centraal horizontaal onder-steuningsoppervlak 10.

Bij deze uitvoeringsvorm is een wiegbalk 11 aanwezig in de vorm van een dwarsbalk, die eveneens van samengestelde constructie kan zijn en een variërende dwarsdoorsnede bezitten, 25 terwijl het centrale deel ervan eveneens een komvorm bezit, zoals blijkt uit fig. 4. Elk einde van de wiegbalk is verbonden met het betreffende zijframe 8 ofwel 9 (zie fig. 4) via een secundaire verende inrichting, omvattende een rubber veer 12 aangebracht tussen het ondersteuningsopper-30 vlak 10 van het zijframe en een uitgespaarde onderste eindplaat 13 van een luchtveer 14, waarvan het andere einde via een ring 15 is verbonden met de onderzijde van het einde van de wiegbalk. Elk einde van de wiegbalk is voorzien van een niet weergegeven pen, die zich uitstrekt door 35 een opening in de bovenplaat van het betreffende zijframe, om samen te werken met een ringvormig deel 16, dat een vertikale bufferaanslag vormt. Voor het controleren van de zijdelingse verplaatsing van de wiegbalk ten opzichte van de zijframes is een telescopische dempingsarm 17 aan-40 gebracht tussen elk zijframe en de wiegbalk (zie fig. 4).

8004786 - 5 - «Γ to

Elk zijframe heeft een uitstekende aanslag 18 om samen te werken met een zijdelingse bufferaanslag 19.

Ter voltooiing van de verbinding van de wiegbalk met de zijframes 8 en 9 zijn zijdelingse trekschakels 20 en 21 5 scharnierend aangebracht tussen de betreffende onderdelen.

Het zal duidelijk zijn, dat indien daaraan de voorkeur wordt gegeven, de wiegbalk niet behoeft te worden aangebracht. In plaats daarvan zou het wagenlichaam direkt gemonteerd kunnen worden op de zijframes 8 en 9 via de 10 luchtveren 14/ in welk geval de bufferaanslagen 16 en het uitstekende deel 18 zodanig zouden worden aangebracht dat zij kunnen samenwerken met onderdelen die op geschikte wijze zijn vastgezet en aangebracht op het wagenlichaam.

Op gelijke wijze als beschreven in de reeds 15 bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage kan elke aspot 7 flexibel zijn verbonden met het bijbehorende einde van het resp. zijframe 8 of 9 via een primaire verende ondersteuning bestaande uit rubberkussens 22. Deze rubberkussens dienen om de bijbehorende aspotten in vertikale richting op hun 20 plaatsen te houden, maar hebben een relatief lage zijdelingse stijfheid, zodat zij dus een beweging in een horizontaal vlak van de aspotten toestaan. Zoals is beschreven in de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage kunnen de rubberkussens 22 de vorm hebben van gelamineerde eenheden, die in een horizon-25 taal vlak zijn aangebracht ofwel in schuine stand voor het verkrijgen van een voorkeursverhouding tussen de stijfheid in langs- en dwarsrichting.

Ook zijn de rubberkussens 22 volgens de onderhavige uitvinding gemonteerd op een relatief kleine afstand boven 30 de assen van de wielstellen 1 en 2, zodat zij het in de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage aangegeven voordeel bezitten van een relatief lage werkingslijn van het draaistel voor zijdelingse en longitudinale verplaatsingen.

Zoals op zichzelf bekend zijn de niet weergegeven 35 remmen van het draaistel gemonteerd op een rembalk 23 voor het wielstel 1 en op een rembalk 24 voor het wielstel 2. De balken strekken zich in dwarsrichting uit tussen de zijframen 8 en 9 en wel evenwijdig met en op de vereiste afstand van de assen van de betreffende wielstellen. Het 40 einde van elke balk is niet draaibaar gemonteerd op het 8004786 - 6 - bijbehorende zijframe via een steun 25, die een paar op afstand van elkaar liggende pennen 26, 27 draagt, passend in bijbehorende openingen 28, 29 aangebracht op het zijframe. Eveneens op bekende wijze zijn tractie-motoren 30 en 31 5 aangebracht voor de wielstellen 1 resp. 2 en deze motoren zijn direkt gemonteerd op de bijbehorende draaiende assen 4 via een paar op afstand van elkaar liggende aslegers 32 en 33. De op afstand van elkaar liggende legers zijn aangebracht aan elk einde van een buisvormige ondersteuningsas 10 34, 35, waaraan de huizen 36, 37 van de betreffende motoren 30 resp. 31 vast zijn aangebracht. Om te verzekeren dat de motoren niet rond hun betreffende draaiende assen 4 kunnen roteren is elk motorhuis voorzien van een uitstekende flens 38, die vast is aangebracht tegen de resp. rembalk 23 of 24, 15 bijv. doordat hij is opgenomen tussen een paar niet weergegeven rubber kussens, die op hun beurt worden aangedrukt tegen de onderzijde van de rembalk via een geschikte steun (niet weergegeven).

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding vormen 20 de motorhuizen 36 en 37 een deel van de koppelingsmiddelen, die verder bestaan uit een scharnierende schakelinrichting 39, welke zich uitstrekt tussen de motorhuizen 36 en 37.

Zoals blijkt uit de fig. 1 en 2 omvat de ene uitvoeringsvorm van de koppelingsinrichting een stijf staaf- of stangvormig 25 element 40, dat zich diagonaal uitstrekt tussen twee eind-bevestigingen 41, die elk verzwenkbaar zijn om een vertikale as ten opzichte van het bijbehorende naastliggende vlak 42 of 43 van de motorhuizen (zie fig. 1). De stang 40 loopt door tussen een paar op afstand van elkaar liggende stang-30 elementen 44, die zich diagonaal uitstrekken en via eindstukken 45 zodanig met de vlakken 42 en 43 zijn verbonden, dat zij om een vertikale as kunnen zwenken. In de niet belaste, niet werkzame stand van het draaistel valt het kruispunt van de stangelementen 40 en 45 samen met de cen-35 trale vertikale as tussen de wielstellen van het draaistel.

Bij een alternatieve constructie, weergegeven in fig. 5, kan de opstelling van de koppelingsmiddelen gelijkvormig zijn met de vlakke "V"-frameconstructie, als beschreven in de reeds bovengenoemde Nederlandse octrooi-40 aanvrage, waarbij de twee "V"-frames 46 bij hun toppen 8004786 « - 7 - flexibel met elkaar zijn verbonden door een geschikte flexibele scharnierverbinding 47, waardoor een relatieve lineaire verplaatsing tussen de wielstellen 1 en 2 wordt voorkomen maar de wielstellen wel de vrijheid bezitten 5 een relatieve verdraaiende beweging uit te voeren (dat wil zeggen in de "gier"-zin). In plaats dat de "V"-frames van de koppelingsinrichting zijn verbonden met de resp. aspotten, zijn de frames 46 stijf verbonden met de tegenover elkaar liggende vlakken 42 en 43 van de motorhuizen.

10 Volgens een verdere alternatieve constructie weer gegeven in fig.. 6, kan de koppelingsinrichting bestaan uit steunen 48 en 49, die uitsteken van de tegenover elkaar liggende oppervlakken 42, 43 van de motorhuizen en wel zijdelings op afstand van elkaar, en uit een in 15 dwarsrichting lopend staafelement 50, dat is verbonden met de twee steunen zodanig dat het element verzwenkbaar is ten opzichte van de steunen om een vertikale as, en wel via rubber- of dergelijke bussen zodat de verzwenkende beweging flexibel wordt tegengegaan. Een dergelijke 20 constructie is echter slechts geschikt wanneer het rem-systeem dit toestaat. Zo zal een dergelijk systeem niet . ........ geschikt zijn bij een "duw"-remstelsel, waarbij de remkussens in aanraking worden gedrukt met de resp. wielen.

In een dergelijk geval zal nl. de koppelingsinrichting 25 een relatieve longitudinale verplaatsing toestaan tussen de motorhuizen zodat deze huizen niet de reactiekrachten op kunnen nemen.

De uitvoering van de tegenover elkaar liggende wanden 42 en 43 en van de koppelingsinrichting 39 is 30 zodanig, dat de laatste op elke geschikte hoogte kan worden aangebracht. Teneinde echter ten minste het voordeel te bereiken dat de primaire afvering (dat wil zeggen de rubber-kussens 22) op een relatief geringe hoogte boven de assen 4 van de wielstellen 1 en 2 kunnen worden gemonteerd 35 zoals beschreven in de reeds bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage, zullen de verbindingsmiddelen aanmerkelijk onder het niveau van de assen zijn aangebracht, zoals weergegeven in fig. 1.

Uit het bovenstaande zal duidelijk zijn, dat door 40 het verbinden van de koppelingsmiddelen 39 direkt met de flOO 4 7 8 6 - δ - motorhuizen, de koppelingsmiddelen op effektieve flexibele wijze de aspotten 32, 33 van de motorhuizen met elkaar verbinden en daardoor de aspotten 5, 6 van de wielstellen 1 en 2.

5 De voorkeursuitvoeringsvorm van het bovenbeschreven draaistel is in het bijzonder geschikt voor een snel transportstelsel waarbij de meeste of alle assen 4 worden aangedreven door een relatief kleine daarop gemonteerde tractiemotor.

- conclusies - 8004786 ? m

Claims (6)

1. Inrichting voor een spoorwagen ofwel een draaistel daarvoor met ten minste twee wielstellen elk met een bewegende as gemonteerd in een bijbehorend paar asondersteuningen, met het kenmerk, dat koppelings-5 middelen aanwezig zijn voor het elastisch met elkaar verbinden van de ene asondersteuning van het ene wielstel met ten minste de ene asondersteuning van het andere wielstel, waarbij een tractiemotor is aangebracht voor elk wielstel, die een motorhuis omvat dat draaibaar is gemonteerd op de 10 bijbehorende bewegende as door middel van aslegers en elk motorhuis vastgezet is tegen verdraaiing aan een vast deel van het wagenlichaam of het draaistel en de koppelings-middelen zijn verbonden met het motorhuis voor het op effek-tieve wijze verschaffen van een elastische verbinding.

2. Spoorwagen volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de motorhuizen een paar tegenover elkaar liggende wanden bezitten en de koppelingsmiddelen een scharnierende arminrichting omvatten, die verzwenkbaar is verbonden met ten minste één vertikale as tussen de 20 wanden en zodanig is aangebracht, dat de motorhuizen en daardoor de resp. wielstellen worden geborgd tegen relatieve lineaire verplaatsingen, maar vrij zijn om ten opzichte van elkaar verdraaiende bewegingen uit te voeren.

3. Spoorwagen volgens conclusie 1 of 2, m e t het 25 kenmerk, dat de zwenkarminrichting een staaf- of stangelement omvat, dat zich diagonaal uitstrekt tussen twee steunen, elk zwenkbaar verbonden met een resp. wand van het huis en lopende tussen een paar op afstand ervan liggende staaf- of stangelementen die zich diagonaal 30 uitstrekken tussen een verder paar steunen scharnierend verbonden met de resp. wanden, waarbij de kruispunten van de staaf- of stangelementen samenvallen met de centrale vertikale as tussen de wielstellen.

4. Spoorwagen volgens conclusie 1 of 2,met het 35 kenmerk, dat de zwenkarmverbinding bestaat uit een 8004786 - 10 - paar "V'-frame-elementen, die direkt zijn verbonden met de resp. wanden van de motorhuizen en met elkaar zijn verbonden bij hun toppen door een flexibel scharnier, welke toppen samenvallen met de centrale vertikale as 5 tussen de wielstellen.

5. Spoorwagen volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de zwenkarminrichting steunen omvat, die zich uitstrekken van elk motorhuis en op zijdelingse afstand van elkaar ter weerszijden van de centrale vertikale 10 as tussen de wielstellen, waarbij een in dwarsrichting lopend staaf- of stangelement zwenkbaar is verbonden aan elk einde met een steun door middel van een flexibel scharnier.

6. Spoorwagen en draaistel daarvoor als beschreven 15 en/of weergegeven in de tekening. 8004786