Schienenfahrzeug mit wenigstens einem Drehgestell und an letzterem aufgehängtem Wagenkasten. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einem Dreh gestell und an letzterem aufgehängtem Wagen kasten.
Um einem Fahrzeug das Durchfahren von Kurven zu ermöglichen, muss wenigstens eine Radachse in beschränktem Ausmass um eine Vertikalaxe drehbar sein. Im Falle eines Schienenfahrzeuges ist das Drehgestell ge wöhnlich mittels eines vertikalen Drehzapfens mit dem Wagenkasten verbunden. Bei einer bekannten Ausführung ist der Wagenkasten schwenkbar in einem Drehzapfenbalken ge lagert, der seinerseits über wenigstens je einen Pendelstab beidseitig am Drehgestell aufge hängt ist.
Diese Pendelstäbe weisen beider ends zylindrische unnachgiebige, mit Büchsen versehene Lager auf, und ihre Drehzapfen- axen sind parallel zur Wagenkasten-Längsaxe angeordnet, um dem Drehgestell relativ zum Wagenkasten mir in einer seitlichen Richtung eine Bewegung von beschränktem Ausmass zu ermöglichen. So kann z. B. bei einer Lokomo tive nur ein Teil des Wagenkastens an einem Drehgestell aufgehängt sein, und ein anderer Teil von einem Baukörper mit festem Rad stand.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung ist der Wagenkasten beidseitig mittels wenig stens je eines Pendels am Drehgestell aufge- hängt, und diese Pendel sind so mit dem Wagenkasten bzw. dem Drehgestell verbun- den, dass sich die Pendel in beschränktem Aus mass allseitig um ihre Anlenkpunkte bewegen können, so dass der Wagenkasten gegenüber dem Drehgestell sich seitlich bewegen und zu gleich um eine Vertikalaxe drehen kann.
Der Anschluss der Pendel am Wagenkasten bzw. Drehgestell geschieht zweckmässig mittels Zapfen, die in elastischen Büchsen gelagert sind, z. B. in Silentbloc -Büchsen. Der An schluss kann aber auch mittels Kugelgelenken ausgeführt sein, wobei jedes Ende des Pendels mit einem entsprechend geformten Kopf ver sehen ist, während die Pfannen am Wagen kasten bzw. Drehgestell angeordnet sind.
Zug- und Stosskräfte zwischen Wagen kasten und Drehgestell werden vorzugsweise mittels zweier Lenker übertragen, die hinter einander in einer Horizontalebene auf einer zur zentralen Längsaxe des Wagenkastens parallelen Axe angeordnet sind. Die benach- harten Enden dieser Lenker sind dabei neben der zentralen vertikalen Drehgestellaxe schwenkbar und elastisch am 'Wagenkasten und die andern Enden schwenkbar und elastisch am Drehgestell befestigt.
Bei einem erfindungsgemässen Ausfüh rungsbeispiel ist der Wagenkasten am Dreh gestell beidseitig mittels je eines Paares von Pendelstäben aufgehängt. Wenn bei diesem Beispiel der Wagenkasten. sich relativ zum Drehgestell verschwenkt, so wird die Neigung der Stäbe eines Paares zur Vertikalen und daher auch der Vertikalabstand zwischen den Mittelpunkten jedes Stabes des Paares ver schieden gross sein. Da ferner die einander diagonal gegenüberliegenden Stäbe der vier den Wagenkasten festhaltenden Pendelstäbe die gleiche Neigung aufweisen werden, ist er sichtlich, dass der Wagenkasten einer Ver- windung unterworfen wird.
Bei Kurven, deren Krümmungsradius grösser als ein gewisses Minimum ist, kann diese Auswirkung weiter nicht von Belang sein, und kraft der Nachgie bigkeit der Befestigungsmittel absorbiert wer den. Bei Fahrzeugen aber, die Kurven von kleinerem Krümmungsradius zu durchlaufen haben, muss spezielle Vorsorge getroffen wer den, um. diese Vertikalbewegungen aufzufan gen. Bei einem weiteren erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel kann daher zwischen dem Ende des Pendelstabes und seinem Befesti gungsmittel am Wagenkasten bzw. Drehge stell eine Feder angeordnet sein.
Bei einem weiteren Beispiel können die entsprechenden Enden eines Pendelstabpaares indirekt am Wagenkasten bzw. Drehgestell an geschlossen sein, und zwar über einen Wiege balken, dessen Mitte federnd am Wagenkasten bzw. Drehgestell befestigt ist, und dessen Enden mit den Stabenden verbunden sind.
Bei einem letzten Beispiel sind die Pendel stäbe eines Paares und der Wiegebalken des vorgängigen Beispiels in einem einzigen Pen delorgan von ungefähr U-förmiger Gestalt zu sammengefasst, das sich in einer zur zentralen Wagenkasten-Längsaxe parallelen Ebene er streckt, und an seinen Enden mit dem Wagen kasten, und an seiner Mitte mit dem Dreh- Bestell schwenkbar und federnd verbunden ist. Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sind schematisch in der Zeich nung dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schienen fahrzeuges mit zwei Dreiachsen-Drehgestellen, Fig. 2 und 3 eine Unteransicht bzw. Quer schnitt des Fahrzeuges nach Fig.1, Fig. 4 und 5 in einem grösseren Massstab eine Seiten- bw. Stirnansicht eines Aufhänge stabes des Beispiels nach Fig. 1. bis 3, Fig. 6 eine Seitenansicht eines abgeänder ten Aufhängestabes, Fig. 7 und 8 eine Seitenansicht bzw. Quer schnitt eines Schienenfahrzeuges mit einer ab geänderten Aufhängeeinrichtung, Fig. 9 bis 11 ein Fahrzeug mit einer weite ren Aufhängeeinrichtung, und zwar in Seiten bzw. Unteransicht und Querschnitt und Fig. 12 und 13 zeigen ein letztes Ausfüh rungsbeispiel in Seitenansicht bzw. Quer schnitt.
Beim ersten Beispiel nach Fig. 1 bis 3, das für eine Lokomotive vorgesehen ist, ist der Wagenkasten 1. an zwei Dreiachsen-Drehgestel len 2 aufgehängt, die hintereinander angeord net sind. Jedes Drehgestell ist mit dem Wagen kasten durch vier schräge Pendelstäbe 3 ver bunden, die paarweise auf jeder Seite ange ordnet sind. Die obern Stabenden 4 sind am Drehgestell 2 und die untern Stabenden 5 an Organen 6 befestigt, die ihrerseits am Wagen kasten 1 befestigt sind und ausserhalb des Drehgestelles 2 nach unten vorspringen. Wie insbesondere in Fig. 4 und 5 gezeigt, sind die Enden jedes Pendelstabes 3 auf Zapfen ge lagert, deren Axen parallel zur Wagenkasten- Längsaxe angeordnet sind.
Diese Zapfen sind auf den am Wagenkasten 1 befestigten Orga nen 6 bzw. am Drehgestell 2 angeordnet. Eine Hülse 7 aus Gummi oder ähnlichem Material ist zwischen jedem Stab 3 und Zapfen ange ordnet, wodurch der Stab 3 relativ zu letzte- reu sich allseitig in beschränktem Ausmass bewegen kann. Diese biegsame Lagerung der Stabenden kann durch sog. Silentbloc ge bildet sein. Beim Beispiel nach Fig. 6 sind die Pendelstäbe 3 mittels Kugelgelenken 8, 9 am Organ 6 bzw. Drehgestell 2 befestigt.
Zwecks Übertragens der Zug- und Stosskräfte zwi schen Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 ist ersterer an letzterem mittels zweier, horizontal und zur zentralen Wagenkasten-Längsaxe parallel liegender hintereinander angeordne ter Lenker 10, 11 befestigt, wobei die benach barten Enden dieser Lenker schwenkbar und federnd mit geringem gegenseitigem Abstand und neben der zentralen Vertikalaxe des Drehgestelles am Wagenkasten gelagert sind. Die andern Enden dieser beiden Lenker sind ebenfalls schwenkbar und federnd auf dem Drehgestell gelagert.
Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung kann sich der Wagenkasten 1 seitlich zum Drehgestell 2 bewegen, wie in Fig. 3 gezeigt, und zwar um einen Betrag, der durch die Schräglage der Pendelstäbe 3 und den Wider stand gegen Verdrehen der biegsamen Lage rung - falls solche wie in Fig. 6 verwendet werden - bestimmt ist. Dabei kann sich das Drehgestell 2 auch, wie in Fig. 2 gezeigt, um eine Vertikalaxe relativ zum Wagenkasten 1 im zum voraus bestimmten Ausmass drehen, und zwar wegen der Fähigkeit der Stäbe 3, sich allseitig relativ zum Wagenkasten 1 und Drehgestell 2 um ein gewisses Mass zu be wegen.
Bei der in bezug auf Fig. 1 bis 5 beschrie benen Aufhängeeinrichtung ist ersichtlich, dass beim Verschwenken des Wagenkastens gegen über dem Drehgestell die auf beiden Seiten des Kastens von Pendelstäben eingeschlossenen Winkel relativ zur Vertikalen paarweise ver schieden gross sind. Wie in Fig. 2 beim rech ten Drehgestell gezeigt, sind die Pendelstäbe in der untern rechten und obern linken Lage steiler als die Stäbe in der untern linken und der obern rechten Lage. Daher hat der Wagen kasten an den beiden erstgenannten Punkten das Bestreben, sich emporzuheben, und an den beiden andern Punkten das Bestreben, sich abzusenken. Daraus ergibt sich eine Verwin dung des Wagenkastens.
Bei Schienenfahrzeugen, die für Geleise mit grösseren Krümmungshalbmessern als ein bestimmter Minimalradius bestimmt sind, kann dieser Verwindungseffekt vernachlässig- bar sein, und die Nachgiebigkeit der Stab zapfenlagerung kann genügend sein, um diese Vertikalbewegung zu kompensieren.
Wo dies unmöglich ist, oder in Fällen, wo das Fahrzeug Kurven mit kleinerem Radius durchlaufen muss, müssen andere Vorkehren getroffen werden. Beim Beispiel gemäss Fig. 7 und 8, das sonst im allgemeinen gleich dem ersten Beispiel ist, ist das Oberende jedes Pendelstabes 3 mit dem Drehgestell 2 mittels einer Druckfeder 12 verbunden, die in einem am Drehgestell befestigten Gehäuse 13 abge stützt ist. Diese Federn nehmen kleine Schwenkungen der Pendelstäbe auf, wenn sich der Wagenkasten relativ zum Drehgestell ver- schwenkt.
Beim Beispiel nach Fig. 9 bis 11 sind die Oberenden der Hängerstäbe 3, anstatt un mittelbar am Drehgestell, wie bei der Einrich tung nach Fig. 1 bis 5, an den Enden eines Balkens 14 drehbar gelagert, der sich parallel zur Längsaxe des Drehgestelles 2 erstreckt, und dessen Mitte an der Aussenseite des Dreh gestelles nachgiebig befestigt ist. Die beim Abdrehen des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell auftretenden Vertikalbewegungen der Pendelstabenden verursachen ein Ver- schwenken der Balken um deren nachgiebige Befestigung am Drehgestell, und es kann kein Verwinden des Wagenkastens eintreten.
Offensichtlich kann der Balken 14, falls er wünscht, nachgiebig am Wagenkasten 1 befe stigt und seine Enden an den untern Enden der Stäbe 3 angeschlossen werden.
Fig. 12 und 13 zeigen ein letztes Beispiel, bei dem die Pendelstäbe und Wiegebalken der Fig. 9 bis 11 in ein einziges Element zusam mengefasst sind.
Bei diesem letzten Beispiel sind der Wagen- liasten 1 und das Drehgestell 2 durch einen Hänger<B>15</B> in Form eines<B>U</B> verbunden, wobei die Enden der Hängerschenkel an den mit dem Wagenkasten 3. verbundenen Organen 6 schwenkbar und nachgiebig befestigt sind, und die Mitte des Hängers nachgiebig mit dem Drehgestell 2 verbunden ist.
Der Hänger kann in der Mitte aber auch mittels eines Kugel gelenkes am Drehgestell befestigt sein, -um zwischen Hänger und Drehgestell die notwen dige Relativbewegung zuzulassen. Bei dieser letzteren Anordnung kann der Hänger zwecks seitlichen Bewegens des Wagenkastens relativ zum Drehgestell um eine zur Wagenkasten Längsaxe parallele Axe kippen, und zwecks Absorbierens einer beim Abdrehen des Wagen kastens gegenüber dem Drehgestell auftreten den relativen Vertikalbewegung um eine zur Wagenkasten-Längsaxe rechtwinklige Horizon- talaxe drehen.
Rail vehicle with at least one bogie and a car body suspended from the latter. The present invention relates to a rail vehicle with at least one bogie and box suspended on the latter car.
In order to enable a vehicle to drive through curves, at least one wheel axle must be rotatable to a limited extent about a vertical axis. In the case of a rail vehicle, the bogie is usually connected to the car body by means of a vertical pivot pin. In a known embodiment, the car body is pivotally mounted in a pivot beam ge, which in turn hangs up on at least one pendulum rod on both sides of the bogie.
These pendulum rods have cylindrical, rigid, bushed bearings at both ends, and their pivot axles are arranged parallel to the longitudinal axis of the car body to allow the bogie to move to a limited extent relative to the car body in a lateral direction. So z. B. with a Lokomo tive only part of the car body can be hung on a bogie, and another part of a structure with a fixed wheel.
In the device according to the invention, the car body is suspended on both sides by means of at least one pendulum each on the bogie, and these pendulums are connected to the car body or the bogie so that the pendulums can move to a limited extent on all sides around their articulation points so that the car body can move laterally in relation to the bogie and at the same time rotate about a vertical axis.
The connection of the pendulum to the car body or bogie is conveniently done by means of pins that are mounted in elastic sleeves, for. B. in Silentbloc bushes. The connection can also be carried out by means of ball joints, each end of the pendulum is seen with a correspondingly shaped head ver, while the pans are arranged on the car box or bogie.
Tensile and impact forces between the car body and bogie are preferably transmitted by means of two links which are arranged one behind the other in a horizontal plane on a parallel axis to the central longitudinal axis of the car body. The adjacent ends of these links can be swiveled next to the central vertical bogie axis and are attached elastically to the car body and the other ends can be swiveled and elastically attached to the bogie.
In an exemplary embodiment according to the invention, the car body is suspended from the bogie on both sides by means of a pair of pendulum rods. If in this example the car body. pivoted relative to the bogie, the inclination of the rods of a pair to the vertical and therefore the vertical distance between the centers of each rod of the pair will be differently large. Furthermore, since the diagonally opposite rods of the four pendulum rods holding the car body will have the same inclination, it can be seen that the car body is subjected to a twist.
In the case of curves with a radius of curvature that is greater than a certain minimum, this effect may not be of any importance, and by virtue of the flexibility of the fastening means it is absorbed. However, for vehicles that have to negotiate curves with a smaller radius of curvature, special precautions must be taken to avoid. In a further exemplary embodiment according to the invention, a spring can therefore be arranged between the end of the pendulum rod and its fastening means on the car body or rotating frame.
In a further example, the corresponding ends of a pair of pendulum rods can be closed indirectly on the car body or bogie, via a cradle beam, the center of which is resiliently attached to the car body or bogie, and the ends of which are connected to the rod ends.
In a last example, the pendulum rods of a pair and the cradle of the previous example are summarized in a single Pen delorgan of approximately U-shaped shape, which extends in a plane parallel to the central longitudinal axis of the car body, and at its ends with the Car box, and at its center with the rotating order is pivotable and resiliently connected. Embodiments of the subject invention are shown schematically in the drawing, namely shows:
Fig. 1 is a side view of a rail vehicle with two three-axle bogies, Fig. 2 and 3 a bottom view or cross section of the vehicle according to Fig.1, Fig. 4 and 5 on a larger scale a side bw. Front view of a suspension rod of the example according to Fig. 1 to 3, Fig. 6 is a side view of an altered suspension rod, Fig. 7 and 8 a side view or cross section of a rail vehicle with a modified suspension device, Fig. 9 to 11 a vehicle with a wide Ren suspension device, namely in side or bottom view and cross section and Fig. 12 and 13 show a last Ausfüh approximately example in side view or cross section.
In the first example according to FIGS. 1 to 3, which is provided for a locomotive, the car body is 1. hung on two three-axis bogies len 2, which are net angeord one behind the other. Each bogie is connected to the car box by four inclined pendulum rods 3, which are arranged in pairs on each side. The upper rod ends 4 are attached to the bogie 2 and the lower rod ends 5 to organs 6, which in turn are attached to the car box 1 and protrude outside of the bogie 2 downward. As shown in particular in Fig. 4 and 5, the ends of each pendulum rod 3 are superimposed on journals GE, the axes of which are arranged parallel to the car body longitudinal axis.
These pins are arranged on the 6 or on the bogie 2 attached to the car body 1. A sleeve 7 made of rubber or similar material is arranged between each rod 3 and pin, whereby the rod 3 can move to a limited extent on all sides relative to the latter. This flexible mounting of the rod ends can be formed by so-called Silentbloc. In the example according to FIG. 6, the pendulum rods 3 are fastened to the organ 6 or bogie 2 by means of ball joints 8, 9.
For the purpose of transmitting the tensile and shock forces between the car body 1 and bogie 2, the former is attached to the latter by means of two horizontally and horizontally parallel to the central car body longitudinal axis arranged one behind the other ter handlebars 10, 11, the neighboring ends of these handlebars pivotable and resilient with are mounted at a small mutual distance and next to the central vertical axis of the bogie on the car body. The other ends of these two links are also pivoted and resiliently mounted on the bogie.
With the help of the arrangement described, the car body 1 can move laterally to the bogie 2, as shown in Fig. 3, by an amount that stood against rotation of the flexible bearing by the inclination of the pendulum rods 3 and the counter-tion - if such as used in Fig. 6 - is intended. The bogie 2 can also, as shown in Fig. 2, rotate about a vertical axis relative to the car body 1 to the predetermined extent, namely because of the ability of the rods 3 to move on all sides relative to the car body 1 and bogie 2 by a certain amount Measures to move.
In the case of the suspension device described with reference to FIGS. 1 to 5 it can be seen that when the car body is pivoted relative to the bogie, the angles included on both sides of the body of pendulum rods relative to the vertical are in pairs differently large. As shown in Fig. 2 at the right bogie, the pendulum rods in the lower right and upper left position are steeper than the rods in the lower left and upper right position. Therefore, at the first two points, the carriage body tends to lift itself up, and at the other two points it tends to lower itself. This results in a twisting of the car body.
In the case of rail vehicles intended for tracks with a radius of curvature greater than a certain minimum radius, this twisting effect can be negligible, and the resilience of the rod pivot bearing can be sufficient to compensate for this vertical movement.
Where this is impossible, or in cases where the vehicle must negotiate curves with a smaller radius, other precautions must be taken. In the example according to FIGS. 7 and 8, which is otherwise generally the same as the first example, the upper end of each pendulum rod 3 is connected to the bogie 2 by means of a compression spring 12 which is supported abge in a housing 13 attached to the bogie. These springs absorb small swiveling of the pendulum rods when the car body swivels relative to the bogie.
In the example according to FIGS. 9 to 11, the upper ends of the hanger rods 3, instead of un indirectly on the bogie, as in the device according to FIGS. 1 to 5, are rotatably mounted at the ends of a beam 14 which is parallel to the longitudinal axis of the bogie 2 extends, and the center of which is flexibly attached to the outside of the rotating frame. The vertical movements of the pendulum rod ends that occur when the car body is turned relative to the bogie cause the bars to pivot about their flexible attachment to the bogie, and the car body cannot twist.
Obviously, the beam 14, if so desired, can be flexibly attached to the car body 1 and its ends connected to the lower ends of the rods 3.
Figs. 12 and 13 show a final example in which the pendulum bars and cradles of Figs. 9 to 11 are summarized in a single element.
In this last example, the wagon load 1 and the bogie 2 are connected by a hanger <B> 15 </B> in the form of a <B> U </B>, the ends of the hanger legs being attached to the car body 3. associated organs 6 are pivotally and resiliently attached, and the center of the hanger is resiliently connected to the bogie 2.
The hanger can be attached to the bogie in the middle by means of a ball joint, -to allow the necessary relative movement between the hanger and bogie. In this latter arrangement, the hanger can tilt relative to the bogie about an axis parallel to the longitudinal axis for the purpose of lateral movement of the car body relative to the bogie, and the relative vertical movement about a horizontal axis perpendicular to the longitudinal axis of the car body occurs in order to absorb a horizontal axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the car body rotate.