DE1009216B

DE1009216B - Verbindung eines mittleren Drehgestells mit dem Kasten eines Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE1009216B
Application number: DESCH17384A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gaston Borgeaud
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1955-02-15
Filing date: 1955-02-24
Publication date: 1957-05-29
Also published as: NL86107C; BE545213A; NL195161A

Description

Verbindung eines mittleren Drehgestells mit dem Kasten eines Schienenfahrzeugs Die Erfindung betrifft eine Verbindung mindestens eines mittleren, quer zum Fahrzeugkasten verschiebbaren Drehgestells mit dem an den Enden von je einem Enddrehgestell geführten Kasten eines Schienenfahrzeuges mittels Drehzapfen und quer schwingender Wiege, wobei sämtliche Drehgestelle ausschließlich über den Kasten miteinander in Verbindung stehen..
Mit Pendelwiegen ausgestattete Drehgestelle von Schienenfahrzeugen sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden, wobei man insbesondere zwischen sogenannten »Normal«-Wiegen und den sogenannten »umgekehrten« Wiegen unterscheidet, die etwa durch eine halbe Drehung einer »Normal«-Wiege um ihre Querachse entstanden gedacht werden können.
Grundsätzlich liegt den Wiegen bei Schienenfahrzeugen mit mindestens einem mittleren Drehgestell die Aufgabe zugrunde, bei der Abstützung des gegenüber dem Mitteldrehgestell vor allem quer verschieblichen und in gewissem Umfange auch verdrehbaren Wagenkastens zu vermitteln, so daß bei der an sich in senkrechter Richtung erfolgenden Kraftübertragung keine zu ungünstigen 'Schrägübertragungen bei entsprechender Versetzung oder Drehung des Mitteldrehgestells gegenüber dem Wagenkasten auftreten.
Die bekannten Wiegen lassen die genannte Vermittlung in nur unzureichendem Maße zu, da z. B. die sogenannten »Normal«-Wiegen hinsichtlich des Wagenkastens nicht quer verschieblich und hinsichtlich des Drehgestellrahmens nicht drehbar sind, während z. B. die »umgekehrten« Wiegen gegenüber dem Wagenkasten nicht drehbar und gegenüber dem Dvehgestellrahmen quer fest angeordnet sind.
Durch die Erfindung ist angestrebt, eine solche Drehgestellverbindung so zu verbessern, daß die genannten Mängel, die bei »Normal«-Wiegen vor allem von zu starken Gewichtsverlagerungen nach der einen Seite der Wiege und bei »umgekehrten« Wiegen außerdem von zu hohen, sich an den Spurkränzen schädlich auswirkenden Rückstellkräften der Pendelabstützung herrühren, beseitigt werden.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Querverschiebung des mittleren Drehgestells (Zwischendrehgestells) gegenüber dem Kasten bei der Kurvenfahrt in zwei Schiebebewegungen aufgeteilt ist, deren eine zwischen dem Drehgestellrahmen und der Wiege und deren andere zwischen der Wiege und dem . Kasten stattfindet.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt Fig.1 den Aufriß eines Schienenfahrzeuges mit zwei Enddrehgestellen und einem Zwischendrehgestell in schematischer Darstellung, Fig. 2 den Grundriß dazu; wobei angenommen ist, daß sich das Fahrzeug in einer Kurve befinde, Fig. 3 bis 5 Querschnitte durch das Zwischendrehgestell und den Kasten nach der Schnittlinie III-III von Fig. 1 und 2 mit seitlich ausgelenktem Zwischendrehgestell, wobei drei 'verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind, Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Zwischendrehgestell nach der Schnittlinie VI-VI von Fig. 5, Fig. 7 einen Grundriß # des mittleren Teiles des Zwischendrehgestells.
Der Kasten 1 des dargestellten Schienenfahrzeuges stützt sich federnd auf die°beiden Enddrehgestelle 3, 4 und auf das Zwischendrehgestell 5. Durch die ersteren wird er in erster Linie im Gleis geführt.
Das zweiachsige Zwischendrehgestell 5 besitzt einen Rahmen 6, der sich' mittels Schraubenfedern 7 auf die Achslagen 8 stützt und an diesen in üblicher Weise in lotrechter Richtung geführt ist. Am mittleren Querbalken 9 des Rahmens 6 ist der nach unten ragende Drehzapfen 10 befestigt. Das Zwischendrehgestell 5 weist ferner eine Wiege auf, die aus zwei Längsfedern 11 und einem, die Federbunde der Längsfedern miteinander starr verbindenden Wiegebalken 12 besteht. Die Wiege 11, 12 ist mittels doppelter Hängeglieder 13, die an den Enden der Längsfedern 11 quer pendelnd angelenkt sind, an den beiden Längsträgern des Rahmens 6 aufgehängt. Sie kann sich somit hinsichtlich des Rahmens 6 in Querrichtung frei bewegen und ist dabei durch Lenker 14, die an Armen des Rahmens 6 angreifen, in der Querebene geführt. Das Zwischendrehgestell 5 ist mit zwei Antriebsmotoren 15 ausgerüstet, die am Rahmen 6 befestigt sind und die Radsätze in nicht näher gezeigter Art mittels Getriebe antreiben.
Der Fahrzeugkasten 1 besitzt zur Verbindung mit dem Zwischendrehgestell 5 einen Querträger 16. Dieser liegt zwischen dem Rahmen 6 und der Wiege 11, 12 und ist mit nach unten reichenden Armen 17 versehen. An diesen Armen ist er gemäß der in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsform mittels der Hängestangen 18 an Nasen der Bunde der Längsfedern 11 gelenkig aufgehängt. Zur Längsverbindung zwischen Fahrzeugkasten 1 und Zwischendrehgestell 5 ist der Kastenquerträger 16 mit einem in Querrichtung verlaufenden Schlitz 19 versehen, in welchen der Drehzapfen 10 durch das Gleitstück 20 greift. Der Fahrzeugkasten 1 ist dank dieser Verbindung in Querrichtung gegenüber dem Mitteldrehgestell 5 beweglich. Der Drehzapfen 10 kann nur in Längsrichtung wirkende Kräfte, also Zug- und Bremskräfte, jedoch keine Querkräfte oder Gewichtskräfte übertragen.
Schlägt bei Fahrt durch eine Gleiskurve das Zwischendrehgestell 5 gegenüber dem Kasten 1 um den Betrag a seitlich aus, so verschiebt sich, wie aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist, der Drehzapfen 10 bezüglich der Kastentraverse 16 ebenfalls um den Betrag a.
Da indessen die Wiege 11, 12 auch in bezug auf den Fahrzeugkasten 1 quer verschieblich angeordnet ist, macht sie diesem gegenüber einen Querausschlag b, der in einem festgelegten Abhängigkeitsverhältnis 4 vom entsprechenden Querausschlag a des Zwischendrehgestells 5 steht. Dies ist bei der in Fig. 3 dargestellten ersten Ausführung, wie bereits erwähnt ist, dadurch verwirklicht, daß der Kasten 1 mittels der Arme 17 und der Hängestangen 18 seitlich ausschwingbar an der Wiege 11, 12 aufgehängt ist. Diese Hängestangen richten sich bei ausgeschlagenem Zwischendrehgestell s so aus, daß die entsprechenden Querkräfte einander ausgleichen.
Gemäß einer zweiten in Fig.4 dargestellten Ausführung werden an Stelle von Hängestangen 18 Gummistützen 21 verwendet. Diese bringen eine zusätzliche Federung in das Abstützsystem und wirken überdies sowohl in lotrechter als auch in Querrichtung schwingungsdämpfend. Die Wiege 11, 12 schlägt gegenüber dem Kasten 1 auch hier so viel aus, daß die durch die Schrägstellung der Hängeglieder 13 und die Querverformung der Gummistützen 21 entstehenden Querkräfte sich ausgleichen. Dabei braucht die Abhängigkeit der Querrückstellkraft der Gummikörper 21 von ihrer Querverformung durchaus nicht linear zu sein, in welchem Fall das Verhältnis 4 _- b a zwar festgelegt, aber in Abhängigkeit vom Gesamtausschlag a variabel ist.
Weitere Abweichungen vom linearen Verlauf des Ausschlagsverhältnisses 4 könnten z. B. durch den Einbau einer vorgespannten, mit oder ohne Spiel arbeitenden Rückstellfeder 22 zwischen der Kastentraverse 16 und der Wiege 11, 12 erreicht werden.
Beim dritten, aus den Fig.5 bis 7 ersichtlichen Ausführungsbeispiel stützt sich der Wagenkasten 1 mittels der Kastentraverse 16 und der Gleit- oder Rollbahnen 23 auf die Wiegenfedern 11. Die Reduktion des Wiegenausschlages auf den Teilbetrag b erfolgt hier zwangläufig, indem der Hebel 24, der mittels des Armes 25 am mittleren Querbalken 9 des Zwischendrehgestellrahmens 6 angelenkt ist, an seinem äußeren Ende durch eine Stange 26 mit der Kastentraverse 16 und an einem dazwischengelegenen Punkt durch eine Stange 27 mit dein Wiegenbalken 12 gelenkig verbunden ist. Durch diese Vorrichtung wird der Teilausschlag b der Wiege gesteuert und in einem bestimmten konstanten Verhältnis 4 zum Gesamtausschlag a des Zwischendrehgestells 5 gehalten. Anstatt in horizontaler könnte der Hebel 24 auch in anderer Lage, z. B. in der vertikalen Ouermittelebene, und die Stangen 26, 27 dementsprechend angeordnet sein.
Ferner könnte die ganze Steuerung anderer Art sein, indem sie z. B hydraulisch arbeitet und zum Herbeiführen des vorgeschriebenen Ausschlagsverhältnisses Öldruckzylinder verwendet werden, die im Durchmesser entsprechend bemessen sind.
Beim Zwischendrehgestell s kommen im Vergleich zu den Enddrehgestellen 3, 4 nur sehr kleine Drehbewegungen hinsichtlich des Fahrzeugkastens 1 vor (s. Fig. 2). Deshalb müssen sich die in Fig. 3 gezeigten Hängestangen 18 nur wenig in der Längsrichtung neigen. Für derartige Zwecke übliche, mit Gummibuchsen ausgestattete Gelenkzapfen werden diesem Umstand genügend Rechnung tragen. Auch die Anlenkung der Stange 26 am Kasten 1 in einem gewissen Längsabstand von der Gestellmitte führt aus diesem Grund kaum zu störenden Bewegungen, während die in Fig. 4 gezeigten Gummistützkörper 21 sich hierzu zu dem vorgesehenen Zweck ohnehin eignen.
Die Enddrehgestelle 3, 4 können irgendwelcher Bauart sein. Indessen ist es zweckmäßig, möglichst viele ihrer Teile gleich wie beim Zwischendrehgestel15 auszubilden.
Die Ansprüche 3 bis 8 gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1 bzw. dem oder den Ansprüchen, auf die sie zurückbezogen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verbindung mindestens eines mittleren, quer zum Fahrzeugkasten verschiebbaren Drehgestells mit dem an dien Enden von je einem Enddrehgestell geführten Kasten eines Schienenfahrzeuges mittels Drehzapfen und quer schwingender Wiege, wobei sämtliche Drehgestelle ausschließlich über den Kasten miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverschiebung des mittleren Drehgestells (Zwischendrehgestells 5) gegenüber dem Kasten (1) bei der Kurvenfahrt in zwei Schiebebewegungen (6-b, b) aufgeteilt ist, deren eine (a-b) zwischen dem Drehgestellrahmen (6) und der Wiege (11, 12) und deren andere (b) zwischen der Wiege und dem Kasten stattfindet.
2. Zwischendrehgestellverbindung nach Anspruch 1, bei der die Wiege gegenüber dem Kasten quer verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (18, 21, 24 und 27) zwischen Kasten (1) und Wiege (11, 12) deren Querausschläge (a-b) gegenüber dem Drehgestellrahmen (6) in einem festgelegten Verhältnis (4) zu den Querausschlägen (a) von Drehgestellrahmen und Kasten halten.
3. Zwischendrehgestellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel zwischen Fahrzeugkasten (1) und Wiege (11, 12) aus an den Wiegenenden angelenkten Hängestangen (18) bestehen.
4. Zwischendrehgestellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Verbindungsmittel, wie an sich bekannt, aus zwischen die Wiege (11, 12) und den Fahrzeugkasten (1) geschalteten, in vertikaler und seitlicher Richtung elastischen Stützkörpern (21) bestehen.
5. Zwischendrehgestellverbindung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (21) aus Gummi bestehen.
6. Zwischendrehgestellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fahrzeugkasten (1) und der Wiege (11, 12) eine vorgespannte, mit bzw. ohne Spiel arbeitende Rückstellfeder (22) eingebaut ist.
7. Zwischendrehgestellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugkasten (1) sich quer gleitend bzw. rollend auf die Wiege (11, 12) stützt und daß der Teilausschlag (b) der Wiege durch eine am Kasten (1), am Zwischendrehgestellrahmen (9) und an der Wiege angelenkte Vorrichtung (24 bis 27) im Verhältnis zum Gesamtausschlag (a) des Zwischendrehgestells (5) gesteuert wird. B. Zwischendrehgestellverbindung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Zwischendrehgestellrahmen (9) angelenkter Hebel (24) an seinem Ende durch eine Querstange (26) mit dem Fahrzeugkasten (1) und an einem Zwischenhebelpunkt durch eine weitere Querstange (27) mit der Wiege (11, 12) verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 843 425; deutsche Patentanmeldungen L 1368111 / 20 d, V 477311/20d; schweizerische Patentschriften Nr.207036,232813; britische Patentschriften Nr. 456 260, 538 057; USA.-Patentschrift Nr. 2 530 495.