DE2137123A1

DE2137123A1 - Abstuetzung des kastens eines schienenfahrzeuges auf einem drehgestell

Info

Publication number: DE2137123A1
Application number: DE19712137123
Authority: DE
Inventors: Ernst Florian Dipl In Kreissig
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-24
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FR2146799A5; NL7110767A; NL148268B; CH540805A; DE2137123C3; GB1366443A; DE2137123B2

Description

7137123

P.4530 Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik, Winterthur/Schweiz

Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell

Die Erfindung betrifft eine Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf einem Drehgestell.

Abstützungen der Kästen von Schienenfahrzeugen auf Drehgestellen haben eine mehrfache Aufgabe. So dienen sie zur Abfederung des Kastens in vertikaler Richtung, einer Abfederung bei seitlichen Wankbewegungen und müssen zudem Drehbewegungen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten zulassen. Die bekannten Abstützungen sind daher verhältnismässig kompliziert, wobei sie trotzdem nicht eine unabhängige Wahl der Steifigkeit in vertikaler Richtung und für seitliche Wankbewegungen gestatten. TJm eine grosse Widersbandskraft gegen seitliche Wankbewegungen zu erhalten, ist man bestrebt, die zur Abstützung des Kastens dienenden Federn möglichst seitlich weit auseinander anzuordnen. Dabei ist man jedoch durch konstruktive Gegeben-

309811/0301

heiten begrenzt. Eine Verwendung von harten Federn zur Erzielung einer grossen seitlichen Steifigkeit führt dabei zu einer Härte der Federung in der vertikalen Richtung. Werden andererseits weiche Federn gewählt, ergibt sich daraus bei den bekannten Abstützungen eine geringe Steifigkeit in seitlicher Richtung, die zu grossen Wankbewegungen führt. Äusserdem ergeben sich bei weit auseinander angeordneten Federn Probleme mit der Aufnahme der dabei bestehenden grossen Bewegungen b&a! einer Drehung des Drehgestelles. Wenn sogenannte Gleitschuhe verwendet werden, wird die Abstützung kompliziert, erfordert' einen aufwendigeren Unterhalt und ist einer erhöhten Abnützung unterworfen. Bei einer Abstützung mit Schraubenfedern, welche die Bewegungen des Drehgestelles durch ihre seitliche Verbiegung aufnehmen, sind nur begrenzte Bewegungen des Drehgestelles gegenüber 'dem Kasten zulässig.

j Die Erfindung hat die Schaffung einer Abstützung zum Ziel, welche einfacher ist als die bekannten Abstützungen, die erwähnten Schwierigkeiten vermeldet und eine voneinander unabhängige Wahl der Steifigkeit der Federung in vertikaler Richtung bei. Tauchbewegungen und in seitlicher Richtung bei Wankbewegungen gestattet.

Die erfindungsgemässe Abstützung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch eine in der Mitte des Drehgestelles angeordnete, in vertikaler Richtung wirksame Federung sowie durch eine im Bereich der Achse der Federung

3098117*3.01

horizontal, quer zum Drehgestell angeordnete Torsionswelle, an deren Enden im wesentlichen horizontal, parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufende und in der gleichen Richtung weisende Hebelarme befestigt sind, welche durch Pendelstützen mit dem Kasten verbunden sind.

Dadurch, dass die Federung in der Mitte des Drehgestelles angeordnet wird, kann sie die auftretenden Drehbewegungen ohne besondere Massnahmen aufnehmen, so dass auf Gleitschuhe und ähnliche bewegliche Elemente verzichtet werden kann. Die beiden Enden der Federung können starr mit dem Drehgestell bzw. mit dem Kasten verbunden werden, wobei die Federcharakteristik der Federung frei, nur nach den Bedürfnissen der vertikalen Abfederung, gewählt werden kann. Seitlichen Wankbewegungen widersetzt sich nämlich die Welle, die als Torsionsfeder mit einer beliebigen, von der vertikalen Federung unabhängigen Federkonstante versehen sein kann.

Vorzugsweise kann die Federung eine Luftfeder enthalten. Eine derartige Luftfeder, die meistens einen Gummibalg aufweist, ist in der Regel im Stande, ohne besondere Massnahmen, einzig durch eine Deformation des Guminibalges, die auftretenden seitlichen Verdrehungen des Drehgestelles gegenüber dem Kasten aufzunehmen, wobei sie gleichzeitig den Drehpunkt des Drehgestelles bestimmt, der im wesentlichen in ihrer Achse liegt.

309811/0301

Aus konstruktiven Gründen ist es jedoch auch möglich, eine Mehrzahl von Luftfedern, z.B. zwei, drei oder vier, zu verwenden, die in einer Gruppe möglichst nahe an der gewählten Drehachse des Drehgestelles gegenüber dem Kasten angeordnet sind, wobei ihre Lufträume miteinander durch eine Ausgleichsleitung verbunden sind. In einem solchen Falle verhalten sich die einzelnen Luftfedern wie eine einzige Feder, deren Achse, um welche Drehbewegungen des Drehgestelles erfolgen, in der Mitte zwischen den Luftfedern verläuft.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigt:

Fig.1 einen vertikalen Schnitt eines Schienenfahrzeuges, quer zu seiner Längsrichtung nach der Linie I - I in der Fig.2,

Fig.2 eine schematische Teilansicht des Schienenfahrzeuges aus der Fig.1 in gegenüber der Fig.1 kleinerem Massstab und die

Fig.3,4 u.5 schematisch, im Grundriss verschiedene Anordnungen einer Mehrzahl von Luftfedern.

In den Fig.1 und 2 ist ein Schienenfahrzeug, z.B. eine Lokomotive, mit einem Kasten 1 dargestellt, der über eine Luftfeder 2 auf einem Drehgestellrahmen 3 eines Drehgestelles 4 abgestützt ist. Das Drehgestell ist über bekannte Primärfedern auf Radachsen 5 abgestützt, wobei die Federn

309811/0301

zusammen mit den Achslagern in der Zeichnung aus Gründen der Anschaulichkeit weggelassen wurden.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, führt die Drehachse X, um welche das Drehgestell 4 gegenüber dem Kasten 1 drehbar ist, durch die Mitte der Luftfeder 2. Quer zur Längsrichtung des Fahrzeugkastens 1 und des Drehgestelles 4 ist eine Torsionswelle 6 angeordnet, die in Lagern 7 im Drehgestellrahmen 3 . drehbar gelagert ist. Die Welle 6 ist an ihren Enden mit Hebelarmen 8 versehen, welche im wesentlichen horizontal und in der Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufen. Die beiden an den Enden der Welle 6 befindlichen Hebelarme 8 weisen dabei in der gleichen Richtung. An den Enden der Hebelarme 8 sind über Zapfen 10 vertikale Pendelstützen 11 angelenkt, die gleichzeitig schwenkbar an Zapfen 12 des Kastens 1 abgestützt sind.

Bei einer Drehbewegung des Drehgestelles 4 gegenüber dem Kasten 1, z.B. bei Kurvenfahrt, wird die Verdrehung durch den Balg der Luftfedern 2 aufgenommen. Es erübrigen sich daher besondere Elemente, wie z.B. Gleitschuhe, zur Aufnahme dieser Drehbewegung. Die Pendelstützen 11 werden dabei gegenseitig verschränkt, unter geringfügiger Drehung der Welle 6 in den Lagern 7. Diese hat keinen Einfluss auf die vertikale Federung des Kastens 1.

Bei vertikalen Bewegungen des Kastens 1 gegenüber dem Drehgestell 3 wirkt nur die Luftfeder 2, deren Feder-

309811/0301

konstante frei gewählt werden kann. Die Welle 6 'wird dabei in ihren Lagern 7 gedreht, ohne diese Bewegungen zu beeinflussen.

Seitlichen Neigungsbewegungen des Kastens 1 quer zur Fahrtrichtung, d.h. den sogenannten Wankbewegungen, widersetzt sich hingegen einzig die Welle 6, die dabei verdreht wird. Sie kann dazu nach der Art einer Torsionsfeder gewählt und di- W mensioniert werden, wobei wieder ihre Federkonstante frei gewählt werden kann, da sie in keiner Weise die vertikale Federung durch die Feder 2 beeinflusst» In der Regel wird man eine weiche vertikale Federung bei verhältnismässig starrer seitlicher Federung wählen.

Wie die Figuren 3-5 zeigen, ist es auch möglich, mehrere Luftfedern in der Form einer Gruppe zu verwenden, die möglichst nahe an der Drehachse X des Drehgestelles angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Lufträume der Federn miteinan- W dejr durch eine Ausgleichsleitung verbunden, so dass sie wie eine einzige Luftfeder wirken. Das vereinfacht auch wesentlich die Regelung der Luftzufuhr in die Luftfedern, da jeweils pro Drehgestell nur ein einziger Regler erforderlich ist.

So sind in der Fig. 3 z.B. zwei Luftfedern 13 nahe aneinander angeordnet, wobei sich die Drehachse X in der Mitte zwischen ihnen befindet. Nach der Fig.4 sind drei gleiche Luftfedern 14 in der Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet. In der Fig.5·: sind schliesslich vier Luftfedern 15 dargestellt, deren Mitten sich an den Ecken eines Quadrates

309811/0301

befinden. In allen diesen Fällen sind die Luftfedern •möglichst nahe zueinander und zur Drehachse X angeordnet, um die Verformungen ihrer Bälge bei Drehbewegungen des Drehgestelles klein zu halten.

Es versteht sich, dass, obwohl die Erfindung anhand von Luftfedern erläutert wurde, auch andere Federn , z.B. Schraubenfedern, verwendet werden können.

Wenn die Abstützung bei einer Lokomotive verwendet wird, so kann zur Uebertragung der Zugkraft vom Drehgestell auf den Lokomotivkasten in bekannter Weise ein Drehzapfen oder eine Tief zugvorrichtung mit den Kasten mit dem,,Drehgestell verbindenden Stangen vorgesehen sein. Die.Anordnungen nach den Figv3 --5 sind insbesondere bei der Verwendung eines Dreh- ..· zapfens vorteilhaft, der in der Mitte zwischen den Federn mit seiner Achse in der Drehachse X angebracht werden kann. .

3 0 9 81 1 / 0 301 ORDINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

■■' 1. Abstützung des Kastens eines Schienenfahrzeuges auf eineM Drehgestell, g e k e η η z-e i c h η e t durch eine in der Mitte des Drehgestelles (4) angeordnete', in vertikaler Richtung v/irksame Federung (2) sowie durch eine im Bereich der Achse (X) der federung horizontal, quer zum Dreh.-gestell (4) angeordnete Torsionswelle (6), an deren Enden im -wesentlichen horizontal, parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges verlauf-rnds und in der gleichen Richtung v/eisende Hebelarme (8) befestigt sind, welche durch Pendelstützen (11) mit dem Kasten (1) verbunden sind.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalfederung eine Luftfeder (2) enthält.

I
3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Vertikalfederung mehrere, nahe aneinander in der Drehgestellmitte angeordnete Luftfedern (13, 14, 15) enthält, deren Lufträume miteinander durch eine Ausgleichsleitung verbunden sind.

*i 0 9 8 1 1 / η 3 0 1

BAD