CH526420A

CH526420A - Achslageraufhängung insbesondere für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: CH526420A
Application number: CH1273971A
Authority: CH
Inventors: Hans-Hermann Dipl Ing Pribnow
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1971-08-31
Filing date: 1971-08-31
Publication date: 1972-08-15

Description

Achslageraufhängung insbesondere Mr Schiellenfahrzetage
Die Erfindung betrifft eine Achslageraufhängung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei der der Fahrge stellrahmen über elastische Abstützungen auf das Achslagergehäuse abgestützt ist.

Um einen guten Fahrkomfort und geringen Verschleiss der Spurkränze zu erhalten, werden im Schienenfahrzeugbau die Achslager in Richtung der Vertikal- und Horizontalkräfte elastisch aufgehängt.

Bei einer derartigen bekannten Achslageraufhängung, bei der das Achslager zu seinen Seiten auf von ihm abstehenden Konsolen elastische Abstützungen trägt, die an der Unterseite des Fahrgestellrahmens ein Widerlager haben, besteht die Abstützung aus einer Schraubenfeder, die sich mittels eines Federtellers und eines winkelförmigen Gummiringes auf der Konsole des Achslagergehäuses abstützt. Diese Achslagerführungen haben jedoch den Nachteil, dass sie in bezug auf die auftretenden Horizontalkräfte zu starr sind.

Dieser Nachteil wird bei der anderen bekannten Achslageraufhängung dadurch vermieden, dass beiderseits der Konsolen des Achslagergehäuses Gummiblöcke angeordnet sind, die ihrerseits fest mit dem Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeuges verbunden sind. Durch die Horizontalkräfte werden diese Gummiblöcke auf Schub und Druck beansprucht, durch die erheblich grösseren Vertikalkräfte jedoch nur auf Schub. Da die zulässigen Schubspannungen für Gummi relativ gering sind und wegen der kombinierten Beanspruchungsart ausserdem nochmals reduziert werden müssen, sind aus Sicherheitsgründen aufwendige grossdimensionierte Konstruktionen erforderlich.

Bei einer anderen bekannten Achslageraufhängung wird dieser Nachteil teilweise vermieden, da die Vertikalfederung des Schienenfahrzeuges zum Teil von einer in der Mitte des Achslagers zwischen Drehgestellrahmen und Achslagergehäuse angeordneten zylindrischen Schraubenfeder aus Stahl übernommen wird. Die an beiden Seiten der Konsolen angeordneten Gummielemente, die ihrerseits mit dem Drehgestellrahmen fest verbunden sind, werden durch die Horizontalkräfte auf Schub und Druck beansprucht, durch die reduzierten Vertikalkräfte jedoch nur auf Schub, was im Hinblick auf die kombinierte Beanspruchungsart die reduzierte zulässige Spannung nochmals herabsetzt und daher ebenfalls relativ grosse Querschnitte erforderlich macht.

Während der Fahrt eines Schienenfahrzeuges treten infolge von Radunwuchten an den Achslagern Impulse auf, die in Fahrzeuglängsrichtung wirken und durch die Kraftübertragungselemente auf Drehgestellrahmen und Fahrzeugkasten übertragen werden. Bei leichten, schnell fahrenden Fahrzeugen erreicht die geschwindigkeitsabhängige Impulsfrequenz häufig den Bereich der Eigenfrequenz des Fahrzeugkastens, so dass es zu unangenehmen Resonanzerscheinungen kommt.

Für diesen Fall sind die bekannten Konstruktionen, bei denen die Horizontalkräfte durch im allgemeinen aus Festigkeitsgründen gross dimensionierte Gummielemente übertragen werden, nicht sonderlich geeignet. Gummife dem besitzen beispielsweise gegenüber Stahlfedern eine wesentlich höhere Eigendämpfung, so dass die Horizontalkräfte bei bestimmten Impulsfrequenzen quasi starr übertragen werden. Ausserdem spielt der Faktor der Alterung eine nicht unwesentliche Rolle, da sich die Charakteristik der Gummifedern ziemlich verändern kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Achslageraufhängung zu schaffen, bei der sich die aus den Radunwuchten herrührenden Impulse nicht zum Nachteil des allgemeinen Fahrkomforts auf den Fahrzeugkasten auswirken können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Achslagergehäuse mittels mindestens einer in der Fahrzeugquerrichtung verlaufenden, an einem mit dem Fahrgestellrahmen in Fahrzeuglängsrichtung praktisch starr verbundenen Bauteil angebrachten Achse pendelnd aufgehängt ist.

Auf beiliegender Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Achslageraufhängung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 einen Grundriss der Achslageraufhängung in schematischer Darstellung,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Variante der Achslageraufhängung in schematischer Darstellung und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Variante der Achslageraufhängung in schematischer Darstellung.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Fahrgestell- bzw.

Drehgestellrahmen eines Schienenfahrzeuges bezeichnet, der sich über zylindrische Schraubenfedern 2 auf Konsolen 3 abstützt. Die Konsolen 3 sind mittels einer Traverse 4 starr verbunden. In der Mitte der Traverse 4 ist eine Achse 5 angebracht, an der ein Achslagergehäuse 6 pendelnd aufgehängt ist. Die durch die Horizontallängskräfte hervorgerufene Pendelbewegung des Achslagergehäuses 6 wird mittels Anschlägen 7 begrenzt. Zwischen dem Achslagergehäuse 6 und den Konsolen 3 sind Rückstellfedern 8 vorgesehen, die die Pendelbewegung des Achslagergehäuses 6 bremsen. Als zusätzliche Dämpfungsglieder sind zwischen Achslagergehäuse 6 und Konsolen 3 Schwingungsdämpfer 9 vorgesehen. Durch die Wahl von geeigneten Rückstellfedern 8 kann die Eigenfrequenz des als Pendel wirkenden Achslagergehäuses 6 günstig beeinflusst werden.

Die durch den Abstand zwischen der Radsatzmitte 10 und der Achse 5 gegebene Pendellänge ist so gewählt, dass die Eigenfrequenz des Pendels im Verhältnis zur Eigenfrequenz des Fahrzeugkastens sehr niedrig ist. Damit wird erreicht, dass der Bereich der Eigenfrequenz des Pendels bei niedriger Fahrgeschwindigkeit erreicht wird und im Bereich der Eigenfrequenz des Fahrzeugkastens, also bei hoher Fahrgeschwindigkeit, keine unangenehmen Resonanzerscheinungen auftreten können.

Die Schwingbewegung des Achslagergehäuses 6 in Fahrzeugquerrichtung wird durch eine zwischen dem Achslagergehäuse 6 und der Konsole 3 angebrachte Rückstellfeder 11 (Fig. 2) gebremst und durch feste Anschläge 12 begrenzt. Zusätzlich wirkt ein zwischen dem Achslagergehäuse 6 und der Konsole 3 angeordneter Schwingungsdämpfer 13.

Bei der Variante gemäss der Fig. 3 sind ebenfalls die Teile 1 bis 4 und 7 bis 10 der Fig. 1 vorgesehen. Ein vom Achslagergehäuse 6 der Fig. 1 verschiedenes Achslagergehäuse 14 ist über zwei kurze Pendelhebel 15 an der Traverse 4 aufgehängt. Die Pendelhebel 15 sind mittels Achsen 16 gelenkig am Achslagergehäuse 14 bzw. an der Traverse 4 befestigt. Die Wirkungsweise ist gleich wie bei der Achslageraufhängung nach Fig. 1.

Bei der Variante gemäss der Fig. 4 sind die Teile 3 und 4 der Fig. 1 und 3 durch den Käfig 17 ersetzt, auf den sich der Fahrgestell- bzw. Drehgestellrahmen über die Schraubenfeder 2 abstützt, Im Käfig 17 sind die Teile 5 bis 9 und 11 bis 13 angeordnet, die Wirkungsweise ist gleich wie bei der Achslageraufhängung nach Fig. 1.

Man kann die Pendellagerung auch dämpfend gestalten, z.B. durch Verwendung von reibungsbehafteten Achsen oder Gummielementen. Soll auch eine Pendelbewegung in Fahrzeugquerrichtung ermöglicht werden, so können für die Pendellagerung Kugelbolzen oder kardanisch verformbare Gummielemente verwendet werden.

Ebenso wie bei der Pendelbewegung in Fahrzeuglängsrichtung werden hierbei zum Zwecke der Bremsung, Dämpfung und Begrenzung des Pendelausschlages Rückstellfedern, Schwingungsdämpfer und feste Anschläge verwendet.

Claims

PATENTANSPRUCH

Achslageraufhängung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei der der Fahrgestellrahmen über elastische Abstützungen auf das Achslagergehäuse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (6 bzw. 14) mittels mindestens einer in der Fahrzeugquerrichtung verlaufenden, an einem mit dem Fahrgestellrahmen (1) in Fahrzeuglängsrichtung praktisch starr verbundenen Bauteil (3 und 4 bzw. 17) angebrachten Achse (5 bzw. 16) pendelnd aufgehängt ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Achslageraufhängung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (6) das Pendel bildet, wobei die als Pendelachse wirkende Achse (5) senkrecht unter der Fahrzeugachse (10) angeordnet ist.

2. Achslageraufhängung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (14) mittels einem oder mehrerer separater paralleler Pendelhebel (15) aufgehängt ist.

3. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Konsolen (3) bzw. dem Käfig (17) und dem Achslagergehäuse (6 bzw. 14) die Pendelbewegung des Achslagergehäuses (6 bzw. 14) bremsende Rückstellfedern (8) vorhanden sind.

4. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Konsolen (3) bzw. dem Käfig (17) und dem Achslagergehäuse (6 bzw. 14) einer oder mehrere die Pendelbewegung des Achslagergehäuses (6 bzw. 14) dämpfende Schwingungsdämpfer (9) angeordnet sind.

5. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelbewegung des Achslagergehäuses (6 bzw.

14) durch feste, an den Konsolen (3) bzw. im Käfig (17) angeordnete Anschläge (7) begrenzt ist.

6. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellager des Achslagergehäuses (6 bzw. 14) und der Pendelhebel (15) dämpfende, reibungsbehaftete Gleitlager sind.

7. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendellager des Achslagergehäuses (6 bzw. 14) und der Pendelhebel (15) Eigendämpfung aufweisende Gummielemente sind.

8. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (6 bzw. 14) relativ zum Bauteil (4 bzw. 17) in Fahrzeugquerrichtung verschiebbar ist wobei Rückstellfedern (11) die Verschiebung des Achslagergehäuses (6 bzw. 14) bremsen und Schwingungsdämpfer (13) wirksam sind.

9. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (6) mittels Kugelbolzen am Bauteil (4 bzw. 17) aufgehängt ist, so dass Pendelbewegungen des Achslagergehäuses (6) in Fahrzeuglängs- und -querrichtung möglich sind.

10. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (6) mittels eines kardanisch verformbaren Gummielements am Bauteil (4 bzw. 17) aufgehängt ist, so dass Pendelbewegungen des Achslagergehäuses (6) in Fahrzeuglängs- und -querrichtung möglich sind.

11. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die pendelnde Bewegung des Achslagergehäuses (6) in Fahrzeugquerrichtung durch Rückstellfedern (11) gebremst und durch Schwingungsdämpfer (13) gedämpft wird.

12. Achslageraufhängung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Achslagergehäuse (14) in einem Käfig (17) mittels Pendelhebeln (15) aufgehängt ist.