DE19506309C1 - Verwindungsweiches Drehgestell für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verwindungsweiches Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für mit H-förmigem Drehgestellrahmen ausgebildete Drehgestelle von Nahverkehrstriebfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannte Lösungen von Drehgestellen für Nahverkehrstriebfahrzeuge verwenden einen H-förmigen Rahmen, wobei die Längsträger als auch der Querträger als starre Träger ausgebildet sind (vgl. dazu DE 37 15 633 A1). Eine ähnliche Lösung zeigt auch der bei der Berliner-S-Bahn zur Anwendung kommende Drehgestellrahmen, der als eine Stahl-Schweißkonstruktion H-förmig gestaltet ist und ebenfalls aus zwei starren Längsträgern, die durch einen mittleren starren Querträger verbunden sind, gebildet wird (siehe dazu den Artikel "Neuer LEW- Triebzug Baureihe BR 270 für die S-Bahn Berlin", Seite 3 bis 7, insbesondere Punkt 1.1. Mechanischer Teil, in LEW-Nachrichten Nr. 25, 1979). Beide Lösungen sind als starre Drehgestellrahmen mit sogenannten geschlossenen Profilen ausgebildet und erfordern zur Gewährleistung der notwendigen Entgleisungssicherheit eine weiche Primärfederung des Drehgestells und deren aufwendige Einstellung.

Aus der DE 28 26 155 B2 ist weiterhin ein verwindungsweicher Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge mit verdrehweichen Längs- und Querträgern bekannt, die das Prinzip der Torrisionsweichheit mittels eines offenen Profils verwenden, die aber nicht die Anordnung von Antriebsbaugruppen im Drehgestell erlauben. Ebenfalls ermöglicht die Lösung nicht das Konzept, ein H-förmiges Drehgestell für Nahverkehrstriebzüge wie S-Bahnen zu realisieren.

Desweiteren ist aus der DE 42 33 578 C1 ein verwindungsweicher Drehgestellrahmen bekannt, der als offener Kastenquerschnitt gestaltet ist und der über Aufnahmeplatten die Anlenkung von konventionellen Motoraufhängungen erlaubt. Die Zugkrafteinleitung erfolgt hierbei direkt über die Längsträger des Drehgestellrahmens. Aufgrund der offenen Kastenbauweise und der damit verbundenen Verwindungsweichheit des Drehgestellrahmens ist der Querträger nicht für eine unelastische direkte Anlenkung von kompletten Fahrmotoren (z. B. bei einem zweiachsigen Triebdrehgestell) am Querträger geeignet. Weiterhin ist der so ausgebildete Querträger statisch nicht in der Lage, auftretende Zug- und Stoßkräfte zwischen Wagenkasten und Drehgestell voll zu übernehmen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes Drehgestell nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die eine direkte unelastische Anlenkung des Fahrmotors (z. B. eines Gestellmotors) am Querträger ermöglicht und gleichzeitig eine Übertragung der Zug- und Stoßkräfte zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell über den Querträger des Drehgestellrahmens gestattet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Anordnung einer U-förmig ausgebildeten Aufnahme gemäß Anspruch 2, die an einer beliebigen Seite des Untergurtes integriert sein kann, ermöglicht die Aufnahme eines Anlenkpunktes für einen Horizontaldämpfer. Damit wird gewährleistet, daß die Dämpfkräfte direkt von den Stegen des Querträgers aufgenommen werden können, ohne diese in ihrer Elastizität zueinander zu behindern.

Durch eine Verbreiterung des Mittelbereiches des Untergurtes und der Obergurte in Form einer Konsole gemäß Anspruch 3 können bei Verwendung eines Zwischenstückes die Fahrmotoren zum Beispiel eines zweiachsigen Drehgestelles direkt an die dem Fahrmotor zugewandte Seite des Querträgers angeflanscht werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zum Beispiel ein H-förmiger Drehgestellrahmen beibehalten werden kann (Leichtbauweise). Die erfindungsgemäße Ausbildung des verwindungsweichen Querträgers ermöglicht es, daß in der Quermitte des Querträgers die Zug- und Stoßkräfte aufgenommen werden können. Dadurch ist ein Wegfall der Wiege gegenüber bekannten Lösungen möglich (vgl. DE 42 33 578 C1). Weiterhin werden durch die eingeschweißten Verbindungsstege einerseits die Kräfte zwischen den beiden Querträgerhälften sicher übertragen und zum anderen durch die kerbfreien Einschnitte in diesen eine ungehinderte Verwindung des Querträgers erlaubt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1, 1a, 2 und 3 der Zeichnung näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Teildraufsicht auf einen H-förmigen Drehgestell­ rahmen mit einem verwindungsweichen Querträger mit Zwischen­ stücken zur Aufflanschung von kompletten Fahrmotoren;

Fig. 1a die Ausbildung der Aufnahme für den Horizontaldämpfer gemäß Schnitt A-A nach Fig. 1;

Fig. 2 die entsprechende Seitenansicht gemäß Schnitt B-B nach Fig. 1 im Bereich des H-förmigen Verbindungssteges, bei Einsatz des verwindungsweichen Querträgers in einem Triebdrehgestell;

Fig. 3 die entsprechende Seitenansicht gemäß Schnitt B-B nach Fig. 1 bei Einsatz des verwindungsweichen Querträgers in einem Lauf­ drehgestell (ohne Zwischenstück).

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht der Drehgestellrahmen aus zwei starren Längsträgern 1 und einem verwindungsweichen Querträger 2. Der Drehgestellquerträger wird aus einem Untergurt 2a, zwei Stegen 2b und zwei Obergurten 2c gebildet. Die beiden Obergurte sind besonders schlank an den Längsträger 1 angeschlossen. Im Mittelbereich sind die Obergurte 2c und der Untergurte 2a zu Konsolen 2d verbreitert, die beim Trieb- und Laufdrehgestell die Befestigung des Lenkers 3 für die Längskraftübertragung zwischen Drehzapfen und Drehgestellrahmen ermöglichen. Dazu sind unterhalb einer Konsole 2d die Wangen 4 angeschweißt, an die der Lenker 3 angeschraubt wird. Beim Triebdrehgestell (Fig. 2) sind an die Konsolen 2d außerdem die Zwischenstücke 5 mit ihren Gurten 5a angeschweißt, die die Anflanschung der Fahrmotore erlauben. In der Ausführung als Laufdrehgestell (Fig. 3) werden die Konsolen statt dessen durch die Stirnbleche 2g abgeschlossen.

Im Mittelbereich des Querträgers 2 gemäß Fig. 1 hat der Untergurt 2a einen etwa rechteckigen Ausschnitt für den Durchtritt des Drehzapfens (siehe Drehzapfenmittelpunkt M). Bei Längsstößen kommt hier der Drehzapfen zur Schonung des Lenkers am Untergurt zum Anschlag. Seitlich neben diesem Ausschnitt im Untergurt 2a sind zwischen den Stegen 2b des Querträgers 2 zwei Verbindungsstege 2e eingeschweißt, die die Kräfte zwischen den beiden Querträgerhälften übertragen und zugleich durch kerbfreie Einschnitte 2e′ (siehe Fig. 2 und 3) die ungehinderte Verwindung des Querträgers erlauben. Zugleich dienen diese Verbindungsstege der Befestigung von Queranschlägen 6. Querkräfte aus diesen Anschlägen werden durch die hinter den Verbindungsstegen 2e (siehe Fig. 1) sitzenden Rippen abgefangen. Beim Anheben des Drehgestells durch Fesselung am Drehzapfen verhindern die Rippen 2f Deformationen am Drehgestellrahmen.

Unterhalb des Drehgestellquerträgers 2 ist die Aufnahme 7 für den Horizontaldämpfer angeschweißt (siehe Fig. 1a). Ihre offene U-Form erlaubt die direkte Einleitung der Beanspruchungen aus den Horizontaldämpfkräften in die Stege 2b, ohne die Verwindung beider Stege zueinander zu behindern.

Claims (3)

1. Verwindungsweiches Drehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für mit H-förmigem Drehgestellrahmen ausgebildete Drehgestelle von Nahverkehrstriebfahrzeugen, bestehend aus zwei Längsträgern (1) einem mittleren Querträger (2), wobei die einzelnen Teile des H-förmigen Drehgestellrahmens durch Schweißen gefügt sind und in ihm selbst Aufnahmen für entsprechende Federungsmittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Querträger (2) aus einem Untergurt (2a), zwei Stegen (2b) und zwei Obergurten (2c) gebildet wird,
• b) der Untergurt (2a) und die Obergurte (2c) in ihrem Mittelbereich als Verbreiterung Konsolen (2d) aufweisen, die von der Drehgestell-Mittellängslinie aus gesehen in einer Linie oder leicht versetzt zueinander liegen,
• c) zwischen beiden Stegen (2b) symmetrisch zum ideellen Drehzapfenmittelpunkt (M) liegend Verbindungsstege (2e) angeordnet sind, die formschlüssig einerseits mit den Stegen (2b) und andererseits mit dem Untergurt (2a) und den Obergurten (2c) in Verbindung stehen, wobei der Verbindungssteg (2e) symmetrisch gegenüberliegend kerbfrei gestaltete Einschnitte (2e′) aufweist,
• d) der Untergurt (2a) unter einer seiner Konsolen (2d) Wangen (4) zur Anlenkung eines Lenkers (3) aufweist, der in bekannter Weise die Einleitung der Fahrzeuglängskräfte auf den Drehgestellrahmen übernimmt, und daß
• e) die Verbindungsstege (2e) gleichzeitig zur Aufnahme von an sich bekannten Queranschlägen (6) dienen.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Untergurt (2a) eine U-förmig ausgebildete Aufnahme (7), die einen Anlenkpunkt für einen Horizontalstoßdämpfer aufweist, angeordnet ist, so daß die Dämpfkräfte direkt von den Stegen (2b) des Querträgers (2) aufgenommen werden können, ohne diese in der Elastizität zueinander zu behindern.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz als Triebdrehgestell Zwischenstücke (5) an den Konsolen (2d) angeordnet sind, die zum Anflanschen von Fahrmotoren dienen.