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Wiegenloses zweiachsiges Drehgestell für Schienenfahrzeuge
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Erfindungsgemäss wird eine vorteilhafte den angeführten Aufgaben vollständig entsprechende und zugleich wesentlich einfachere, im Betrieb vorteilhafte Ausbildung der Verbindung des Drehgestelles mit dem Oberkasten eines Schienenfahrzeuges, bei dem der Oberkasten auf den Bunden zweier zu beiden Seiten des Drehgestelles angeordneter mittels Pendelgehängen mit dem Drehgestellrahmen verbundener Blattfedern abgestützt ist, dadurch erreicht, dass die Blattfedern an ihren Federbunden mit dem Fahrzeugkasten starr verbunden sind. Die Blattfedern sind hiebei am Oberkasten selbst oder auf einem mit diesem fest verbundenen Rahmenteil gelagert.
. Besonders vorteilhaft gestaltet sich erfindungsgemäss die Verbindung zwischen Oberkasten und den Trieb- bzw. Drehgestellen, wenndiezu jedem Trieb-bzw. Drehgestell gehörigen zwei Wagenkastentrag- federn nicht direkt am Oberkastenrahmen sondern auf einem an sich bekannten Querträger befestigt bzw. gelagert werden, der seinerseits unterhalb des Trieb - bzw. Drehgestellrahmens angeordnet ist und an beiden Enden mit den seitlichen Rahmenholmen des Oberkastens fest, jedoch abnehmbar, verbunden wird. Mit Vorteil erhalten hiebei die Hauptholme des Oberkastens nach unten vorstehende Füsse, mit denen der Querbalken zum Beispiel durch Verschraubung verbunden wird. Nach Lösen dieser Schraubenverbindung kann der Oberkasten leicht von den Drehgestellen abgehoben werden.
Der Querbalken wird vorteilhaft angenä- hert in der Drehzapfenquerebene des Trieb- bzw. Drehgestelles angeordnet.
Da bei der erfindungsgemässen Verbindung zwischen Trieb- oder Laufgestellen und dem Oberkasten die die Tragfeder mit dem Drehgestellrahmen verbindenden Pendel betriebsmässig nicht nur in der Querrichtung (bei Auspendeln des Drehzapfens in der Querrichtung), sondern auch in der Längsrichtung (bei Drehung des Drehgestelles um den Drehzapfen) ihre Neigung ändern, erhalten die Pendel an ihren beiden Enden allseits bewegliche Gelenke. Vorzugsweise werden diese Gelenke, wie an sich bekannt, mit reibungsfreier Beweglichkeit ausgebildet, z. B. durch Einbau zylindrischer, kugelförmiger oder schneidenförmiger Wälz- bzw.
Lagerflächen. Mit besonderem baulichen Vorteil wird erfindungsgemäss das obere Ende des Pendels mit einer Kreuzschneidenlagerung ausgebildet, wogegen das untere Lager des Pendels mittels einer in zwei entsprechenden Pfannen gelagerten Kugel als Kugelgelenk ausgebildet ist, wobei vor-
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rahmen noch eine zusätzliche Federung mit eingebaut werden, z. B. eine Schrauben- oder Gummifeder.
Auch zwischen die Wagenkastentragfeder bzw. deren Federbund und den Oberkastenrahmen bzw. den Querträger kann mit Vorteil ein Federelement aus Gummi eingeschaltet werden.
Bei der erfindungsgemäclen Ausbildung der Verbindung zwischen Oberkasten und Trieb-bzw. Drehgestell wird die gegenseitigeZentrierung dieser beiden Fahrzeugteile so ausgebildet, dass der Oberkasten gegenüber dem Drehgestell in der Fahrzeuglängsrichtung keine Beweglichkeit, in der Querrichtung jedoch eine solche Beweglichkeit von etwa 20 - 50 mm nach jeder Seite erhält. Diese kann in an sich bekannter Weise durch Drehzapfen mit Kugelschale und Stein erfolgen oder aber durch Lenker und Gestänge, die die Zentrierung in der gewünschten oben angeführten Art bewirken.
Zur Verstärkung der rückstellenden, von der Pendelaufhängung herrührendenQuerkräfte können vorteilhaft zusätzliche Rückstellfedern in geeigneter Weise angeordnet werden, die beim Ausschwingen des Oberkastens aus seiner Quermittellage wirksam werden.
Da bei dem erfindungsgemässen Drehgestell Mittel, die die Drehbewegung des Triebgestelles an sich dämpfen, wie z. B. aufeinander gleitende Teile, entfallen, kann die Laufruhe des Fahrzeuges gegebenenfalls durch Anordnung einer Reibungsdämpfung, die nur die Drehbewegungen des Trieb-bzw. Drehgestelles dämpft, jedoch nicht die Bewegung quer zur Fahrzeuglängsachse, verbessert werden.
In den Figuren derZeichnung sindAusffihrungsbeispiele vonSchienenfahrzeugen gemäss der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen : Fig. l einen Querschnitt eines Fahrzeuges in derDrehzapfenebene, Fig. 2 eine Längsansicht der Federlagerung und Pendelaufhängung, Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene einer Pendelaufhängung und Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Pendel.
In Fig. l ist ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeuges gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. ein Querschnitt durch das Fahrzeug in der Drehzapfenebene. Es bezeichnet 1 die tragenden Holme des Oberkastens, 2 die Seitenwände des Oberkastens, 3 die Drehzapfenquerverbindung des Oberkastens bzw. der Brücke, in der der Drehzapfen 4 in geeigneter Weise befestigt ist. Weiters bezeichnet 5 den Trieb-bzw. Drehgestellrahmenund 6die Jrehzapfenlager- Querverbindung dieses Rahmens.
Der Dreh zapfen 4 ist in an sich bekannter Weise mittels einer Kugelschale 7 und eines Steines 8 im Rahmenteil 9 des Drehgestellrahmens geführt, derart, dass der Stein 8 im Rahmenteil 9 in der Längsrichtung ohne SDiel, in der Querrichtung jedoch mit einem Seitenspiel S, das zweckmässig auf jeder Seite 20 -50 mm beträgt, geführt ist. Weiters sind die ausserhalb der Drehzapfenebene liegenden Räder 10 des Fahrzeuges schema-
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tisch angedeutet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die als Blattfedern ausgebildeten Oberkastentragfedem mittels ihrer mltFlanschenversehenenFederbundel2 aufeinemQuerbalkenl3mittelsSchraubenod. dgl. l4at)- nehmbar befestigt. Es ist vorteilhaft, die Schraubenverbindung 14 durch Führungen 15 von Schubkräften zu entlasten. Die Befestigung der Blattfeder 11 kann naturgemäss auch in jeder anderen geeigneten Weise erfolgen. Der Querbalken 13 ist im gezeichneten Ausführungsbeispiel an beiden Enden mit den nach unten vorspringenden Füssen 16 der Oberkastenholme 1 fest, jedoch lösbar, z. B. durch Verschrauben verbunden.
Eine Längsansicht in Pfeilrichtung A des gleichen Ausführungsbeispieles ist in der Fig. 2 dargestellt.
Der Querträger 13 ist mittels Schrauben 17 mit den Füssen 16 der Oberkastenholme 1 verschraubt. Soll der Oberkasten von den Drehgestellen abgehoben werden, so brauchen lediglich die Schrauben 17 gelöst zu werden, danach ist das Abheben ohne weiteres möglich. Die Aufhängung des Oberkastens am Trieb-bzw.
Drehgestellrahmen erfolgt über die Pendel 18 (ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines solchen Pendels ist in Fig. 4 dargestellt und weiter unten ausführlich beschrieben).
Beim Einlauf des Fahrzeuges in eine Kurve verdrehen sich Oberkasten und Drehgestell relativ gegeneinander um den Drehzapfen. Die dadurch bewirkte Schrägstellung der Pendel erzeugt die Drehung rückstellende, waagrecht gerichtete Gewichtskomponenten. Diese Komponenten erzeugen ihrerseits eine Vergrösserung des Führungsdruckes an den Spurkränze der Räder, die grössenordnungsmässig jedoch unbedenklich ist. Das Rückstellmoment wirkt ausserdem dämpfend auf die Sinusbewegungen im geraden Gleis. Vorteilhaft kann zur Dämpfung auch eine Reibungsdämpfung vorgesehen werden, die nur die Drehbewegungen dämpft, jedoch nicht die Relativbewegungen zwischen Drehgestell und Oberkasten quer zur Fahrzeuglängs- achse.
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Schräglagen ein, d. h. sie stellen sich sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung schräg.
Erfindung- gemäss werden daher die Pendel 18 an beiden Enden mit allseits beweglichen Gelenken ausgerüstet, z. B. mit Kugelgelenken, Kreuzgelenken od. dgl. Besonders vorteilhaft ist es, die Gelenke mit reibungsfreie Beweglichkeit auszubilden, z. B. durch Einbau von kugelförmigen, zylindrischen oder schneidenförmigen Wälzflächen.
In Fig. 3 ist ein Querschnitt des in den Fig. l und 2 dargestellten Schienenfahrzeuges in der Ebene der Pendelaufhängung dargestellt. Die Pendel sind im gezeichneten Ausführungsbeispiel in der Mittellage vertikal. Wenn es die Einbauverhältnisse erfordern, können die Pendel jedoch ohne weiters von vornherein auch mässig nach innen oder aussen geneigt angeordnet werden. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die Pendel 18 mittels der Augen 19 am Drehgestellrahmen auf gehängt. Das Pendel hat als bewegliches Gelenk am oberen Ende ein Kreuzgelenk und am unteren Ende ein Kugelgelenk.
In Fig. 4 ist ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel für die Ausbildung des Pendels dargestellt. Es bezeichnet5 den Trieb- bzw. Drehgestellrahmen, 19 zwei an diesem z. B. durch Schweissen befestigte Augen und 18 das eigentliche Pendel. Das obere Pendellager ist beim gezeichnetenAusführungsbeispiel als Kreuzgelenklager mit Bolzen 25 und 26 ausgebildet ; es kann jedoch mit gleichem Vorteil auch als Doppelschneidenlager mit zwei voneinander unabhängigen, gegeneinander um 900 gedrehten Schneiden oder zylindrischen Wälzkörpern ausgebildet werden. Das untere Ende des Pendels bildet einen geschlossenen Rahmen R, der die Blattfeder 11 umgreift.
Das untere Lager des Pendels 18 ist als Kugelgelenk ausgebildet und besteht aus einer Kugel 27, die in zwei am Pendel 18 bzw. in der Blattfeder 11 befestigten oder zentrierten Kugelpfannen 28 bzw. 29 gelagert ist. Es ist zu beachten, dass ein Lager des Pendels unbedingt ein Kugelgelenk sein muss, da das Pendel im Betrieb auch Relativdrehbewegungen ausführt.
Mit den gezeichneten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispielen von Schienenfahrzeugen sind die möglichen und vorteilhaften Ausführungen der Lagerung des Oberkastens auf dem Trieb-bzw. Drehgestellrahmen gemäss der Erfindung keinesfalls erschöpft.
So kann z. B. die Blattfeder 11 sinngemäss durch eine Torsionsfeder ersetzt werden oder aber kann beispielsweise am oberen Ende des Pendels eine Gummifeder angeordnet werden, die gleichzeitig die erforderliche Beweglichkeit des Pendels ermöglicht bzw. gewährleistet.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der Oberkastenlagerung kann sowohl für Triebfahrzeuge (Lokomotiven und Triebwagen) als auch für Wagen vorteilhaft angewendet werden. Besondere Vorteile ergeben sich bei der Anwendung bei Triebfahrzeugen.
Sinngemäss kann die Erfindung auch bei dreiachsigen Trieb- bzw. Drehgestellen angewendet werden.