DE1605095B1 - Seitliche Abstuetzung fuer den Wagenkasten eines Fahrzeuges,insbesondere Schienenfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine seitliche Abstützung für den Wagenkasten eines Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges, auf seinem Laufwerk mittels Schrauben- oder Gummifedern, von denen in Fahrzeuglängsrichtung jeweils mindestens zwei Federn hintereinander auf jeder Fahrzeugseite vorgesehen und mit einem Ende auf einem gemeinsamen Federträger aufgesetzt sind, welcher um ein Lager auf einem der gegeneinander abzufedernden Fahrzeugteile mit zur Fahrzeuglängsrichtung querliegender Achse wippbar ist, wogegen das zweite Ende der Federn am anderen Fahrzeugteil unverschieblich aufsitzt.

Es ist bei Reisezug- und Triebwagen bekannt, die Wagenkästen gegen die Drehgestelle dieser Wagen mittels Federn, beispielsweise Schraubenfedern, abzustützen und die Quersteifigkeit, d. h. die Flexicoilwirkung dieser Federn, für die Querschwingungen der gegeneinander abzustützenden Fahrzeugteile auszunutzen. Hierbei ist es unbedeutend, ob die EIemente der seitlichen Abstützung zur weiteren Verkleinerung der Eigenfrequenz der· Wiegenschwingung pendelnd aufgehängt oder als einziges Querfederelement im Drehgestellrahmen fest angebracht sind. Für die Drehbewegung der Federn sind in diesem Falle Gleitstücke vorgesehen, die sich auf dem von den Federn gestützten Träger befinden. Bei Lokomotiv-Drehgestellen, die wegen ihres geringen Drehzapfenabstandes und ihrer wenig veränderlichen Nutzlast günstigere Voraussetzungen mitbringen (kleinerer Ausdrehweg, kleinere senkrechte Federwege), ist es bereits üblich, Drehwege und Querbewegungen des Wagenkastens außer mit seiner Vertikalfeder auch noch mit den an ihren oberen und unteren Auflageflächen fest abgestützten Federn aufzunehmen. Bei Reisezug- und Triebwagen mit Drehzapfenabständen von mehr als 16 m und der Forderung, daß die Wagen auch Kurven von 100 m Radius und weniger befahren können müssen, entstehen zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen Drehwege von mehr als 100 mm nach beiden Seiten, die zu sehr hohen Federbeanspruchungen und großen Stabilitätsproblemen an der Abstützung führen.

Bei einer bekannten, seitlichen Abstützung dieser Art ist die den Wagenkasten gegen sein Drehgestell abstützende Schraubenfeder an einem wippbaren Federteller bzw. Federträger aufgesetzt. Der Federteller ist an seiner der Feder abgekehrten Seite mit einem halbkugelförmigen Ansatz versehen, der sich in einer entsprechenden Ausnehmung einer mit der Wiege des Drehgestelles befestigten Platte abwälzen kann. Zur Begrenzung der Wippbewegungen des Federtellers sind an der Seite desselben, an der auch der Ansatz angebracht ist, zwei Anschläge vorgesehen, die beim Wippen des Federtellers nach der einen oder anderen Seite auf die Platte zu Hegen kommen. Zur Dämpfung der Feder, insbesondere bei Querschwingungen des Wagenkastens, ist die den Federteller stützende Platte mit Reibbacken und einem Lenker versehen. Der Lenker ist dabei mit seinem einen Ende an der Platte und mit seinem anderen Ende mit dem Drehzapfen des Schienenfahrzeuges gelenkig verbunden. Als nachteilig wird bei dieser bekannten seitlichen Abstützung empfunden, daß die Feder mittels Reibbacken nach jedem Querstoß gedämpft werden muß, wobei das Dämpfen erst nach dem Kippen des Federtellers und nach dem Aufliegen seiner Anschläge auf der betreffenden Reibbacke erfolgt. Dies erfordert zudem einen erheblichen Verschleiß der Reibbacken und Führungsteile, was den Anwendungsbereich dieser Feder erheblich schmälert (Stand der Technik: USA.-Patentschrift 2 743 681).

Ferner ist für den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges eine seitliche Abstützung gegenüber seinem Laufwerk mittels Schraubenfedern bekanntgeworden, bei der die einzelnen Schraubenfedern sowohl in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet als auch diese Federn mit ihrem einen Ende auf einem wippbaren Federträger abgestützt sind. Der Federträger ist dabei als Wiege ausgebildet und infolge seiner doppelseitigen Lagerung in einem ihm das Wippen in Fahrzeuglängsrichtung ermöglichenden Gelenk nur in Fahrzeuglängsrichtung kippbar. Die seitlich am Fahrzeug vorgesehenen Federträger sind bei dieser Ausführung über eine Quertraverse starr miteinander verbunden, wodurch die Drehbewegung des Drehgestelles, d. h. das Kippen der beiden Federsätze in entgegengesetzte Richtungen, verhindert wird (Stand der Technik: französische Patentschrift 843 256).

Bei einer weiteren bekannten, seitlichen Abstützung dieser Art ist eine den Wagenkasten abfedernde Feder auf einem wippbaren Federteller aufgesetzt, und es ist dieser Federteller über weitere Federelemente, die zwischen ihm und dem einen der abzufedernden Fahrzeugteile vorgesehen sind, mit diesem Fahrzeugteil verbunden. Der Federteller ist zudem über einen Lenker mit einer Konsole eines der abzufedernden Fahrzeugteile gelenkig verbunden. Mittels dieses Lenkers wird der Federträger geführt und im engen Bereich der Konsole gehalten, was den Nachteil hat, daß die Nachgiebigkeit der federnden Abstützung erheblich beeinträchtigt wird (Stand der Technik: schweizerische Patentschrift 338 487).

Es ist auch schon bekannt, die Federträger der seitlichen Abstützungen mit Rollen zu versehen, doch hat dies den Nachteil, daß die Rollen Rollwege ausführen, durch die die Federn von ihrer Nachgiebigkeit in Längsrichtung befreit werden. Die Rollen sind hierbei als Ersatz für die an sich bekannten Gleitstücke gedacht, jedoch mit dem Nachteil des Verschleißes und der notwendigen Wartung.

Ferner ist es bekannt, einzelne Federn auf Gummipolstern, Bolzen oder Schneiden elastisch zu lagern. Dieser Lagerungsart fehlt jedoch die Stabilisierung der Federn, d. h. die Begrenzung des Winkels an der Auflagefläche durch den zwischengeschalteten Federträger. Solche Federlagerungen sind daher sehr empfindlich gegen Ausknicken.

Schließlich ist es bekannt, Federträgerpaare, auf denen je zwei Schraubenfedern gelagert sind und die an je zwei Schneidenpendeln aufgehängt sind, durch Verbindungsstangen in Querrichtung zu stabilisieren, wobei die Verbindungsstangen über Silentblocs, deren Achsen in Fahrzeugquerrichtung verlaufen, an den Federträgern befestigt sind. Durch die Anwendung der Silentblocs soll den Federträgern eine gewisse Nachgiebigkeit inFahrzeugquerrichtung gegeben werden, um dadurch die Querschwingungsfrequenz der Pendelaufhängung zu verkleinern. In Fahrzeuglängsrichtung sind aber auch hier, weil die Federträger an zwei Pendeln starr aufgehängt sind, Gleitstücke an den oberen Federträgern notwendig, damit Relativbewegungen zwischen den abzustützenden Fahrzeug-

teilen, insbesondere zwischen Drehgestell- und Wagenkasten beim Ausdrehen des Wagenkastens gegen sein Drehgestell möglich sind (Stand der Technik: deutsche Auslegeschrift 1163 887).

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugründe liegt, eine seitliche Abstützung insbesondere für Schienenfahrzeuge zu schaffen, durch die ein Drehen, Quer- und Vertikalfedern der abzustützenden Wagenteile ermöglicht und bei der die Quersteifigkeit der Federn zum Abfedern der Querschwül·- gungen ausgenutzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer seitlichen Abstützung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden Federträger auf den Fahrzeugseiten in bekannter Weise selbständig voneinander getrennt angeordnet sind und die in bekannter Weise aus der Mittelstellung nach beiden Seiten elastische Lagerung der Federträger in der Längsebene eine flachere Federkennlinie aufweist als in der Querebene.

Durch diese Maßnahmen wird dem Federträger eine größere Nachgiebigkeit in der Drehrichtung des Drehgestelles, d. h. in Wagenlängsrichtung, gegeben, wodurch die Federn selbst bezüglich ihres Querweges entlastet werden. Auf dem wippbaren Federträger sind die Federn, die sich gegenseitig stabilisieren, festgehalten und erhalten ihre größte Beweglichkeit in Fahrzeuglängsrichtung durch die vorgesehene Drehachse des Federträgers, welcher der Federauflagerung einen günstigen Verformungswinkel gibt.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die seitliche Abstützung des Wagenkastens mit einem um einen Silentbloc wippbaren Federträger,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die seitliche Abstützung mit einem um eine Schneidenlagerung wippbaren Federträger,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die nur teilweise dargestellte seitliche Abstützung mit einem um ein Gummipolster wippbaren Federträger,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die nur teilweise dargestellte seitliche Abstützung mit einem um ein Gummipolster mit einem Schneidenpaar wippbaren Federträger und

Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht auf das Gummipolster nach F i g. 4 mit der am Drehgestellrahmen befestigten einen Hälfte der Schneidenlagerung.

Die seitliche Abstützung besteht im wesentlichen aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordneten und auf einem gemeinsamen Federträger 1 angebrachten Schraubenfedern 2 und 3. Die Schraubenfedern 2 und 3 sind hierbei mit ihrem einen Ende an dem gegen sein Drehgestell 4 abzustützenden Wagenkasten 5 und mit ihrem anderen Ende am Federträger 1 angeschlossen. Zur Führung der Schraubenfedern 2 und 3 sind die Enden derselben sowohl am Wagenkasten 5 als auch am Federträger 1 mit je einem Führungsring 6 versehen, durch den jede Feder an ihrem Auswandern aus ihrer vorgesehenen Nullage gehindert wird. Die Führungsringe 6 sind je nach ihrer Zugehörigkeit mit dem Wagenkastens bzw. mit dem Federträger 1 fest verbunden. Der Federträger 1 ist als kastenförmiges Bauteil ausgebildet und gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 um ein Gelenk 7 drehbar gelagert. Das Gelenk? ist als Gummigelenk, als sogenannter Silentbloc, ausgebildet und mit einem Bolzen 8, der in Fahrzeugquerrichtung verläuft, versehen. Die Enden des Bolzens 8 sind in einer Haltevorrichtung 9 drehbar gelagert, und die Haltevorrichtung ist hierbei mit dem Rahmen des Drehgestelles 4 fest verbunden. Die Lagerung des Federträgers 1 am Gelenk 7 bzw. am Silentbloc ist so getroffen, daß der Federträger 1 in Fahrzeuglängsrichtung mehr, in Fahrzeugquerrichtung dagegen weniger weit gewippt werden kann. Zur Begrenzung der Wippbewegungen in Fahrzeuglängsrichtung können zwischen dem Federträger 1 und dem Rahmen des Drehgestelles 4 Gummipuffer 10,11 vorgesehen sein, die in Ruhelage der seitlichen Abstützung den waagerecht liegenden Federträger 1 annähernd berühren.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 entspricht in Aufbau und Wirkungsweise dem nach F i g. 1 und unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, daß statt des Gelenkes 7 mit Bolzen 8 eine Schneidenlagerung 12 für das Wippen des Federträgers 1 vorgesehen ist. Die Schneidenlagerung 12 besteht dabei aus zwei Hälften, nämlich aus dem Sattel 13 und der Schneide 14, wobei der Sattel 13 mit dem Rahmen des Drehgestelles 4 und die Schneide 14 mit dem Federträger 1 verbunden ist. Auch bei dieser Lagerungsart des Federträgers 1 wird diesem ein in Fahrzeuglängsrichtung größerer, in Fahrzeugquerrichtung dagegen kleinerer Wippweg ermöglicht. Zur Begrenzung der Wippwege in Fahrzeuglängsrichtung können, wie auch beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 Gummipuffer 10 und 11 oder sonstige Anschläge vorgesehen sein.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht in Aufbau und Wirkungsweise den vorgenannten Ausführungsbeispielen und unterscheidet sich wiederum von diesen nur dadurch, daß statt des bzw. der das Wippen des Federträgers 1 ermöglichenden Gelenkes 7 bzw. der Schneidenlagerung 12 ein Gummipolster 15 vorgesehen ist. Das Gummipolster 15 ist rechteckförmig ausgebildet und derart auf einer Konsole 16 des Rahmens des Drehgestelles 4 angeordnet, daß die längeren Seiten 17 und 18 des Polsters mit der Fahrzeugquermittelnnie y parallel verlaufen. Durch diese Anordnung des Gummipolsters 15 auf der Konsole 16 wird dem Federträger 1 ebenfalls eine in Fahrzeuglängsrichtung mehr, in Fahrzeugquerrichtung dagegen weniger große Nachgiebigkeit verliehen.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 schließlich entspricht in Aufbau und Wirkungsweise ebenfalls den vorgenannten Ausführungsbeispielen und unterscheidet sich von diesen, insbesondere von denen nach Fig. 2 und 3, dadurch, daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine als Schneidenpaar dargestellte Schneidenlagerung 12 und ein Gummipolster 15 für die Lagerung des Federträgers 1 vorgesehen sind. Auch diese Lagerung ermöglicht in Fahrzeuglängsrichtung einen weiten, in Fahrzeugquerrichtung dagegen einen weniger weiten Wippweg des Federträgers 1. Das Gummipolster 15 mit der einen Hälfte der Schneidenlagerung 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel, nämlich der Hälfte, die am Rahmen des Drehgestelles 4 befestigt ist, ist in Fig. 5 etwas vergrößert dargestellt. Bei dieser Lagerungsart werden die Wippwege des Federträgers 1 in Fahrzeuglängsrichtung im wesentlichen von dem Gummipolster 15 ermöglicht, in Fahrzeugquerrichtung dagegen von dem Schneidenpaar der Schneidenlagerung 12 gehemmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Seitliche Abstützung für den Wagenkasten eines Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges, auf seinem Laufwerk mittels Schrauben- oder Gummifedern, von denen in Fahrzeuglängsrichtung jeweils mindestens zwei Federn hintereinander auf jeder Fahrzeugseite vorgesehen und mit einem Ende auf einem gemeinsamen Federträger aufgesetzt sind, welcher um ein Lager auf ισ einem der gegeneinander abzufedernden Fahrzeugteile mit zur Fahrzeuglängsrichtung querliegender Achse wippbar ist, wogegen das zweite Ende der Federn am anderen Fahrzeugteil unverschieblich aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federträger (1) auf den Fahrzeugseiten in bekannter Weise selbständig voneinander getrennt angeordnet sind und die in bekannter Weise aus der Mittelstellung nach beiden Seiten elastische Lagerung der Federträger (1) in der Längsebene eine flachere Federkennlinie aufweist als in der Querebene.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur Wippachse des Federträgers (1) zwischen diesem und dem abzufedernden Fahrzeugteil (Drehgestelle oder Wagenkasten 5), wie an sich bekannt, je ein der Begrenzung des Wippweges dienender Gummipuffer (10 und 11) vorgesehen ist.

3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Schneidenlagerung (12) des Federträgers (1) ein Gummipolster (15) vorgesehen ist, das die Schneidenlagerung ummantelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen