DE2254389C3 - Radsatzaufhängung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radsatzaufhängung für Schienenfahrzeuge mit zwischen dem einstellbaren Radsatz und dem Rahmen angeordneten Schraubenfedern, die jeweils paarweise in Fahrzeuglängsrichtung neben den beiden Achslagergehäusen zwischen zwei Federtellern und unter Zwischenschaltung jeweils eines Pendels angeordnet sind, dessen oberes Hn(Ie am Achslagergehäuse angelenkt ii-t, sowie mit einem die Federbewegungen des Rahmens gegenüber dem Achslagergehäuse dämpfenden Reibungsdämpfer.

Diese aus der DT-OS 21 05 162 bekannte Radsatzaufhängung hat den Nachteil, daß die Federn nicht nur in axialer Richtung, sondern wegen der möglichen Querbewegungen der Lenkachse auch in Querrichtung beansprucht werden. Aus diesem Grunde sind die auf den Reibungsdämpfer wirkenden Kräfte nicht vorausbestimmbar, da diese Kräfte entsprechend den Angriffs richtungen wechseln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radsatzaufhängung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die neben der senkrechten Federbewegung ίο und der waagerechten Querbewegung des Radsatzes gegenüber dem Rahmen auch eine waagerechte Längsbewegung und damit eine vollkommene radiale Einstellung des Radsatzes beim Kurvenlauf zum Zwecke der Verbesserung der Laufeigenschaften des Schienenfahrzeugs ermöglicht, wobei die Stärke der Federung und Dämpfung der in der Art einer freien Lenkachse ausgeführten Aufhängung einerseits in senkrechter Richtung und andererseits in waagerechter Längs- und Querrichtung unabhängig voneinander und frei wählbar sein sollen, wozu es erforderlich ist, daß die Federungs- und Dämpfungseigenschaften der Radsatzaufhängung unabhängig von der jeweiligen Stellung des Radsatzes zum Rahmen sind.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemaß dadurch gekennzeichnet, daß der untere Federteller jeder Schraubenfeder mittels eines Führungsrohres am unteren Ende eines Doppelpendels aufgehängt und der obere Federteller unter Zwischenschaltung eines auf das Führungsrohr wirkenden Dämpfers an dem Rahmen abgestützt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Radsatzaufhängung ergibt sich der Vorteil, daß die Federn nur in axialer Richtung beansprucht werden, wobei durch den Wegfall der Querbeanspruchung günstigere Auslegungsverhältnisse eintreten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Federn nicht pendeln, sondern in axialer Richtung gegen radiale Bewegungen geführt sind, da sich die Pendelbewegung auf das unmittelbar zwischen Rahmen und Achslagergehäuse angeordnete Pendel beschränkt. Hierdurch erfolgt eine Trennung der senkrechten und waagerechten Dämpfung, die somit unabhängig voneinander gewählt und eingestellt werden können. Schließlich wird mit der erfindungsgemäßen Ausführung noch der Vorteil erzielt, daß das auf das Führungsrohr wirkende Dämpfungsglied nicht nur eine Dämpfung der in senkrechter Richtung erfolgende Bewegungen bewirkt, sondern gleichzeitig eine Führung darstellt, welche das Führungsrohr bei Federbewegungen des Rahmens gegenüber dem Achslagergehäuse führt. Es ergibt sich somit insgesamt eine gute und wegen dieser Aufteilung vorausbestimmbare Federung und Dämpfung des Radsatzes, der sowohl für zweiachsige als auch für mit Drehgestellen versehene Schienenfahrzeuge in Form von Personenwagen oder Güterwagen gleichermaßen gut geeignet ist, da entsprechend dem Verwendungszweck unterschiedliche Kennlinien für die Federung und Dämpfung durch Anpassung der jeweiligen Führungen unter Beibehaltung der Gesamtkonstruktion erzielt werden können.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Doppelpendel mit seinen beiden kugelringförmig ausgebildeten Lagerflächen in entsprechend ausgebildeten La<*erripgen gelagert, die mit einem Reibbelag zur Dämpfung der Pendelbewegiingen versehen sind. f>5 Durch die Wahl eines geeigneten Reibbelages bzw. durch geeignete Materialpaarungen kann somit die Dämpfung der Pendelbewegungen unabhängig von der Dämpfung der senkrechten Relativbewegung vorausbe-

stimmt werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Radsatzaurhängung besteht der Dämpfer in an sich bekannter Weise aus zwei mit schrägen Ringflächen versehenen Druckringen, die zwischen sich einen konischen Spalt bilden, in dem entsprechend geformte Reibkörper angeordnet sind. Hierdurch wird eine iastabhängige Dämpfung ermöglicht Um bei einer derartigen Ausbildung möglichst wenig Einzelteile verwenden zu müssen, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der obere Federteller als Druckring ausgebildet sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stützt sich der Dämpfer an einem hufeisenförmig ausgebildeten Stützbock ab, der an mindestens einem Schenkelende mit einem Federblock versehen ist, der die horizontalen Relativbewegungen zwischen Achslagergehäuse und Rahmen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auffängt.

Um die erfindungsgemäße Radsatzaufhängung für Schienenfahrzeuge mit einer lastabhängigen Bremsvorrichtung verwenden zu können, wird im Rahmen der Erfindung schließlich vorgeschlagen, den oberen Druckring mindestens eines Dämpfers mit einem Hebelarm zu versehen, über den sich der Druckring ausschließlich an einem Lagerbolzen am Rahmen abstützt und der mit seinem freien Ende mit dem Steuerventil e ner lastabhängigen Bremsvorrichtung verbunden ist.

Aus der DT-OS 20 56 698 ist ein Schwingungsdämpfer für die Achslagerführung von Schienenfahrzeug-Drehgestellen bekannt, bei welchen das über die Schraubenfedern in senkrechter Richtung gegenüber dem Drehgestellrahmen bewegliche Achslagergehäuse mit seinen den Achszapfen umgebenden Teilen zwangsweise geführt ist. Eine in einer waagerechten Ebene erfolgende Bewegung des Achslagergehäuses ist somit sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung des Schienenfahrzeuges ausgeschaltet. Aus diesem Grunde ist der bekannte Schwingungsdämpfer nicht mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag vergleichbar. Die bekannte Konstruktion zeigt allerdings die Ausbildung eines Dämpfers aus zwei mit schrägen Ringflächen versehenen Druckringen, die zwischen sich einen konischen Spalt bilden, in welchem entsprechend geformte Reibkörper angeordnet sind. Der Anspruch 3 genießt somit als echter Unteransprucli nur Schutz in Verbindung mit dem Hauptanspruch.

Aus den GB-FS i C7 989 und ö 09 ööi sind schließlich Radsatzaufhängungen von starrachsigen Schienenfahrzeugen bekannt, bei welchen Federzugstangen zusammen mit speziellen Ausgleichsbalken bei eventuellen Spannungsunterschieden zwischen den beiden zusammengehörenden Federn oder bei Federbruch das einseitige Einleiten von Kräften in das Achslager und damit ein Verklemmen des Achslagers in seinen 5-Führungen vermeiden. Hierdurch unterscheiden sich die bekannten Konstruktionen grundsätzlich von der erfindungsgemäßen Radsatzaufhängung, die eine Quer- und Längsbewegung des Achslagers zum Zwecke der Radialeinstellung des Radsatzes ermöglicht und zugleich sämtliche Bewegungen dämpft.

in der Zeichnung ist ein Ausfühningsbeispiel der Radsatzaufhängung nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Tig. 1 eine Seitenansicht des Radsatzes mit einem (,<, senkrechten Teilschnitt durch eine Schraubenfeder

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt gemäß der Schnittlinie M-II in Fig.! durch die Stützböcke des Rahmens;

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Seitenansicht des Radsatzes mit einem Steuerventil einer lastabhängigen Bremsvorrichtung und

F i g. 4 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in F i g. 3 durch die Lagerung der Ventilbetätigung.

Die anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellte Radsatzaufhängung ist sowohl für zweiachsige als auch für mit Drehgestellen versehene Schienenfahrzeuge in Form von Personen- oder Güterwagen geeignet, wobei auf der Zeichnung lediglich ein Teil eines Rahmens 1 zu sehen ist, der ein Teil eines Untergestelles oder eines Drehgestelles sein kann. An der Unterseite des Rahmens 1 sind zwei hufeisenförmige Stützböcke la befestigt, welche die seitlich hervorstehenden Teile eines Achslagergehäuses 2 umfassen, wie dies in F i g. 2 zu erkennen ist. Das mit einem Lagerdeckel la versehene Achslagergehäuse 2 dient zur Lagerung einer Radachse 3, deren eines Rad 4 in F i g. 1 zu erkennen isL

Zwischen dem Rahmen 1 und dem Achslagergehäuse 2 sind zwei Schraubenfedem 5 angeordnet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Hilfsfedern 6 ergänzt sind. Jede Schraubenfeder 5 stützt sich auf einem unteren Federteller 7 ab, der am unteren Ende eines Führungsrohres 8 befestigt ist. Das Führungsrohr 8 ist an seinem oberen Ende wiederum am unteren Ende eines Doppelpendels 9 aufgehängt, dessen oberes Ende am Achslagergehäuse 2 gelagert ist. Die Lagerflächen des Doppeipendels 9 sind kugelringförmig ausgebildet und in entsprechend ausgeführten Lagerringen 10 gelagert, welche mit einem Reibbelag zur Dämpfung der Pcndelbewegungen versehen sind.

Die Abstützung des oberen Endes der Schraubenfeder 5 erfolgt durch einen oberen Federteller 11, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel ebenso wie ein anschließender Druckring 12 mit schrägen Ringflächen versehen ist, so daß zwischen dem oberen Federteller 11 und dem Druckring 12 ein konischer Spalt gebildet wird. In diesem konischen Spalt sind entsprechend geformte Reibkörper 13 angeordnet, die durch eine Relativbewegung zwischen dem oberen Federteller 11 und dem Druckring 12 infolge der schragen Ringflächen relativ zu dem Führungsrohr 8 verschoben werden, welches die Öffnung des oberen Federtellers 11 und des Druckringes 12 durchdringt.

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung und Anordnung dienen die Reibkörper 13 nicht nur zur Dämpfung der senkrechten Relativbewegungen des Führungsrohres 8, sondern auch zur radialen Führung des Führungsrohres 8 bei axialen Bewegungen desselben, die sich aufgrund von Federbewegungen zwischen dem Rahmen 1 und Achslagergehäuse 2 ergeben.

An einem Schenkelende der hufeisenförmig ausgebildeten Stützböcke la ist jeweils ein Federb'ock 14 befestigt, der die horizontalen Relativbewegungen zwischen Achslagergehäuse 2 und Rahmen 1 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auffängt. Die Ausbildung und Anordnung der Federblöcke 14 ist am besten in F i g. 2 zu erkennen.

Die F i g. 3 und A zeigen schließlich die Ausbildung ei"cs Hebelarmes 12a am Druckrir.g 12 einer der beiden je Achslagergehäuse 2 angeordneten Schraubenfedern 5. Diesier Hebelarm 12.1 ist auf einem Lagerbolzen 15 gelagert, der gemäß F i g. 1 im Stüt/.bock la gelagert ist. Das freie finde des Hebelarmes 12a ist mit einem Steuerventil (6 verbunden, welches auf diese Weise eine Iastabhängige Betätigung einer im übrigen nicht

dargestellten Bremsvorrichtung bewirkt.

Die zeichnerische Darstellung des Ausführungsbeispieles läßt erkennen, daß die Schraubenfedern 5 lediglich in axialer Richtung beansprucht und frei von Querkräften gehalten werden. Die Schraubenfedern 5 nehmen an keiner Pendelbewegung teil; die Pendelbewegung beschränkt sich auf die unmittelbar zwischen dem Rahmen 1 und dem Achslagergehäuse 2 angeordneten Doppelpendel 9. Durch diese Anordnung ist eine exakte Trennung der Dämpfung der senkrechten und der waagerechten Relativbewegungen zwischen Rahmen 1 und Radsatz geschaffen worden. Die Dämpfung der waagerechten Bewegungen erfolgt durch die Reibung zwischen den kugelringförmig ausgebildeten Lagerflächen des Doppelpendels 9 und den mit einem Reibbelag versehenen Lagerringen 10. Die senkrechter Bewegungen werden durch einen Dämpfer gedämpft der aus dem oberen Federteller 11, dem Druckring 12 und den Reibkörpern 13 besteht, die auf die äußere Mantelfläche des Führungsrohres 8 einwirken. Der au; den Teilen 11, 12 und 13 bestehende Dämpfer dieni

ίο gleichzeitig als Führung für das Führungsrohr 8, da dei Druckring 12 am Siützbock la des Rahmens 1 festgelegi ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Radsatzaufhängung für Schienenfahrzeuge mit zwischen dem einstellbaren Radsatz und dem Rahmen angeordneten Schraubenfedern, die jeweils paarweise in Fahrzeuglängsrichtung neben den beiden Achslagergehäusen zwischen zwei Federtellern und unter Zwischenschaltung jeweils eines Pendels angeordnet sind, dessen oberes Ende am Achslagergehäuse angelenkt ist, sowie mit einem die Federbewegungen des Rahmens gegenüber dem Achslagergehäuse dämpfenden Reibungsdämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Federteller (7) jeder Schraubenfeder (5) mittels eines Führungsrohres (8) am unteren Ende eines Doppelpendels (9) aufgehängt und der obere Federteller

(11) unter Zwischenschaltung eines auf das Führungsrohr (8) wirkenden Dämpfers (11, 12, 13) an dem Rahmen (1) abgestützt ist

2. Radsatzaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelpendel (9) mit seinen beiden kugelringförmig ausgebildeten Lagerflächen in entsprechend ausgebildeten Lagerringen (10) gelagert ist, die mit einem Reibbelag zur Dämpfung der Pendelbewegungen versehen sind.

3. Radsatzaufhängung nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer aus zwei mit schrägen Ringflächen versehenen Druckringen (12) besteht, die zwischen sich einen konischen Spalt bilden, in dem entsprechend geformte Reibkörper (13) angeordnet sind.

4. Radsatzaufhängung nach den Ansprüchen 1 und

3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Federteller (1 1) als Druckring ausgebildet ist (F i g. 1).

5. Radsatzaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dämpfer (U, 12, 13) an einem hufeisenförmig ausgebildeten Stützbock (\a) abstützt, der an mindestens einem Schenkelende mit einem Federblock (14) versehen ist, der die horizontalen Relativbewegung^ zwischen Achslagergehäuse (2) und Rahmen (1) sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung auffängt (F ig· 2).

6. Radsatzaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Druckring

(12) mindestens eines Dämpfers (11, 12, 13) mit einem Hebelarm (^a^versehen ist, über den sich der Druckring (12) ausschließlich an einem Lagerbolzen (15) am Rahmen (1) abstützt und der mit seinem freien Ende mit dem Steuerventil (16) einer lastabhängigen Bremsvorrichtung verbunden ist (Fig. 3).