DE2309702C3 - Dämpfungseinrichtung am Radsatzlager eines Schienenf ahizeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung am Radsatzlager eines Schienenfahrzeuges, bei dem jedes Achslagergehäuse über mindestens in Fahrzeuglängsrichtung elastisch wirksame Federn mit dem Rahmen des Fahrzeuges bzw. dem Drehgestellrahmen verbunden ist.

Achsfederungen für Schienenfahrzeuge, die in Fahrzeuglängsrichtung elastisch sind, sind bekannt durch die OE-PS 2 09 942. Bei dieser bekannten Achsfederung sind auch Schwingungsdämpfer in senkrechter Richtung und in waagerechter Richtung quer zur Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen. Eine Dämpfungseinrichtung in Fahrzeuglängsrichtung ist bei dieser bekannten Achsfederung nicht vorhanden.

Schienenfahrzeuge mit derartig ausgebildeten Radsatzlagern haben den Vorteil, daß sich die Radsätze beim Befahren eines Gleisbogens kurvenradial einstellen können. Dieses kurvenradiale Einstellen der Radsätze hat nämlich zur Folge, daß der Rad- und Schienenverschleiß stark reduziert wird und beim Befahren der Gleisanlage sehr viel geringere Kräfte auf den Oberbau ausgeübt werden. Ein Nachteil der in Fahrzeuglängsrichtung und gegebenenfalls Fahrzeugquerrichtung elastischen Anlenkung der Radsätze besteht darin, daß gerade infolge dieser elastischen Anlenkung Schwingungen des Radsatzes in Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeugquerrichtung sowie Drehschwingungen um seine senkrechte Mittelachse angeregt werden können, wodurch der Radsatzlauf instabil und die Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeuges, bezogen auf den Radsatzlauf, herabgesetzt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, eine Dämpfungseinrichtung für das Radsatzlager bei einem Schienenfahrzeug der oben erwähnten Bauart zu schaffen, durch welche in horizontaler Ebene angeregte Schwingungen des Radsatzes zum Abklingen gebracht werden. Die Dämpfungseinrichtung darf jedoch die freie Einstellbarkeit des Radsatzes in der Kurve nicht behindern. Da die Schwingungsamplituden einerseits recht klein sind — sie betragen nur wenige Millimeter — andererseits aber wegen der großen Massen, die bewegt werden, bereits bei kleinen Amplituden erhebliche Trägheitskräfte auftreten, soll die Dämpfungseinrichtung weiterhin die Eigenschaft haben, daß sie bereits bei sehr kleinen Amplituden wirksam wird.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß an jedem Achslagergehäuse eine in einer horizontalen Ebene liegende Reibfläche angeordnet ist, auf der ein in der Ebene dieser Reibfläche gegen diese verschiebbares Gleitstück liegt, auf das eine, sich am Rahmen bzw. am Drehgestellrahmen abstützende Feder eine Kraft senkrecht zur Reibfläche ausübt, und das Gleitstück am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen mindestens in Fahrzeuglängsrichtung spielfrei angelenkt ist

Durch die spielfreie Anlenkung wird die Dämpfungseinrichtung sofort wirksam, wenn Realtivbewegungen zwischen dem Achslagergehäuse und dem Rahmen bzw. Drehgestellrahmen des Fahrzeuges in Fahrzeuglängsrichtung, d. h. also Schwingungen oder Drehschwingungen des Radsatzes auftreten. Die Größe der Dämpfungskraft kann durch die Ausführung und Vorspannung der senkrecht zur Reibfläche wirkenden Feder, sowie durch die Anwendung von Kombinationen Reibfläche — Gleitstück mit verschiedenen Reibwerten den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung sind möglich. So kann beispielsweise die Feder eine in vertikaler Richtung zwischen dem Gleitstrück und einem mit dem Rahmen bzw. dem Drehgestellrahmen verbundenen Widerlager angeordnete Schraubenfeder sein. Das Gleitstück kann am unteren Ende eines Stempels fest angeordnet sein, der in einer am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen angeordneten Hülse in vertikaler Richtung verschiebbar und in horizontaler Richtung spielfrei geführt ist, wobei die Schraubenfeder zwischen dem Stempel und dem

Widerlager angeordnet ist. Eine besonders gute Führung wird erreicht, wenn der Stempel als Rohr ausgebildet ist, und die Schraubenfeder teilweise in dem Rohr angeordnet ist

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsforni der erfhdungsgemäßen Dämpfungseinrichtung ist das Gleitstück an einem Ende eines in horizontaler Richtung verlaufenden und in einer vertikalen Ebene biegsamen Anlenkstreifens fest angeordnet, dessen anderes Ende über eine Schraubverbindung mit einem am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen angeordneten weiteren Widerlager fest verbunden ist.

Schließlich ist bei einer weiteren Ausführungsform die Feder eine aus mehreren Lagen bestehende, in horizontaler Richtung angeordnete Blattfeder, an deren einem Ende das Gleitstück fest angeordnet ist, während ihr anderes Ende über eine Schraubverbindung mit einem am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen angeordneten weiteren Widerlager fest verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung ist es möglich, die oben erwähnten Grenzgeschwindigkeiten der Schienenfahrzeuge mit in horizontaler Richtung elastischen Radsatzanlenkungen beträchtlich zu steigern.

Im folgenden werden anhand von Abbildungen drei *5 Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung näher erläutert

Abb. 1 zeigt in einem vertikalen Teilschnitt durch den Rahmen eines Schienenfahrzeuges im Bereich eines Achslagers eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung.

Abb. 2 is* ein Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 1.

Abb. 3 zeigt in analoger Darstellung wie Abb. 1 eine andere Ausführungsform einer Dämpfungseinrichtung.

Abb. 4 zeigt in analoger Darstellung wie Abb. 1 eine dritte Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung.

In den Abb. 1 bis 4 sind jeweils nur diejenigen Teile eines Schienenfahrzeuges dargestellt, die für den Gegenstand der Erfindung wesentlich sind. Es sind in allen Fällen Schienenfahrzeuge mit verwindungsweichen Drehgestellrahmen zugrunde gelegt, bei denen zwischen d^n Achslagergehäusen und dem Drehgestellrahmen federnde Achsführungen angeordnet sind. Da diese federnden Achsführungen bei allen in den Abb. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen die gleichen sind, sollen sie zunächst für alle Ausführungsformen beschrieben werden.

Wie beispielsweise aus Abb. 1 und 2 zu entnehmen ist, sind jedem Achslagergehäuse 2 zwei Federn zugeordnet, von denen jeweils eine, in Fahrtrichtung gesehen, vor und eine hinter der Radachse angeordnet ist. Beide Federn befinden sich etwa in der Höhe der Radachse. Jede dieser Federn enthält ein oberes Widerlager 5, das über einen Bolzen 5a mit dem Rahmen 1 verbunden ist, sowie ein unteres Widerlager 3, das über einen Bolzen 3a mit einem Ansatz 2a des Achslagergehäuses 2 verbunden ist. Zwischen den Widerlagern 3 und 5 ist eine gummielastische Schicht 4 angeordnet. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, sind die Widerlager 3 und 5 so ausgebildet, daß die gummielastische Schicht 4 jeweils f>o zwei Abschnitte 4a und 46 aufweist, die gegeneinander geneigt sind, wobei die Firstlinie dieser Neigung horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Durch die Federn 3 bis 5 wird erreicht, daß das Achslagergehäuse 2 sowohl in der horizontalen Ebene, d. h. in Fahrzeug- <>5 längsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung, als auch in vertikaler Richtung elastisch am Drehgestellrahmen 1 aneeordnet ist. Durch die besondere Ausbildung der Federn 3 bis S mit den geneigten Abschnitten 4a und 46 in der oben beschriebenen Art wird die Federung in Fahrzeuglängsrichtung weicher als in Fahrzeugquerrichtung. Das Achslagergehäuse 2 kann also insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung Bewegungen gegenüber dem Drehgestellrahmen 1 ausführen, und die Radachse kann sich beim Einfahren in eine Kurve radial einstellen. Selbstverständlich können bei einer solchen Befestigung des Achslagergehäuses 2 am Drehgestellrahmen 1 insbesondere die oben erwähnten Drehschwingungen um die senkrechte Mittelachse des Radsatzes auftreten, die durch eine Dämpfungseinrichtung zum Abklingen gebracht werden sollen, wie sie nachstehend beschrieben wird.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 und 2 ist an der Oberseite des Achslagergehäuses 2 eine in einer horizontalen Ebene liegende Reibfläche 6 angeordnet, die mit dem Achslagergehäuse 2 fest verbunden ist. Auf der Reibfläche 6 liegt ein Gleitstück 7 auf, das mit dem unteren Ende eines Stempels 11 fast verbunden ist. Der Stempel 11 befindet sich in einer Verschleißbuchse 12, die in eine am Drehgestellrahmen 1 angeordnete Hülse

10 eingepreßt ist Er ist so eingepaßt, daß er in vertikaler Richtung verschiebbar ist, aiber kein seitliches Spiel vorhanden ist.

Eine besonders gute Führung des Stempels 11 in der Buchse 12 wird dadurch erreicht, daß der Stempel 11 als nach oben offenes Rohrstück, ausgebildet ist. In dem Rohr ist eine Schraubenfeder 8 angeordnet, die aus dem oberen Ende des Stempels 11 herausragt und sich mit ihrem oberen Ende an ein Widerlager 9 anlegt, mit dem die obere öffnung der Hülse 10 abgeschlossen ist. Die Schraubenfeder 8 übt auf diese Weise auf den Stempel

11 eine nach unten gerichtete Kraft aus, wodurch das Gleitstück 7 auf die Reibfläche 6 gedrückt wird. Durch die spielfreie Führung des Stempels 11 in der Buchse 12 wird erreicht, daß die Dämpfungseinrichtung bei jeder Bewegung des Achslagergehäuses 2 in einer horizontalen Ebene sofort anspricht.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 ist wiederum an der Oberseite des Achslagergehäuses 2 eine Reibfläche 6 angeordnet, auf der ein Gleitstück 7 liegt. Die spielfreie Anlenkung des Gleitstückes 7 an den Drehgestellrahmen 1 erfolgt bei dieser Ausführungsform über einen, als einfache Blattfeder ausgebildeten, biegsamen Anlenkstreifen 13. Das Gleitstück 7 ist über einen Zapfen 7a mit dem einen Ende des Anlenkstreifens 13 fest verbunden, während das andere Ende des Anlenkstreifens 13 über eine Schraube 15 mit einem fest am Drehgestellrahmen 1 angeordneten Widerlager 14 verschraubt ist. Die auf das Gleitstück 7 in Richtung senkrecht auf die Reibfläche 6 wirkende Kraft wird auch bei dieser Ausführungsform durch eine Schraubenfeder 8 bewirkt, die in einer mit dem Drehgestellrahmen 1 verbundenen Hülse 10 angeordnet ist und sich gegen ein mit dem Drehgestellrahmen 1 fest verbundenes Widerlager 9 abstützt. Auch bei dieser Ausführungsform spricht die Dämpfungseinrichtung infolge der in einer horizontalen Ebene spielfreien Anlenkung des Gleitstückes 7 am Drehgestellrahmen 1 bei jeder Bewegung des Achslagergehäuses 2 in der horizontalen Ebene sofort an.

Auch bei der in Abb. 4 dargestellten Ausführungsform ist an der Oberseite des Achslagergehäuses 2 eine Reibfläche 6 angeordnet, auf der das Gleitstück 7 liegt. Die Verbindung des Gleitstückes 7 mit dem Drehgestellrahmen 1 erfolgt in diesem Falle über eine aus mehreren Lagen bestehende Blattfeder 16. Zu diesem

Zweck ist das Gleitstück 7 über einen Bolzen 7a mit dem einen Ende der Blattfeder 16 fest verbunden, während das andere Ende der Blattfeder 16 mittels einer Schraube 18 mit einem fest am Drehgestellrahmen 1 angeordneten Widerlager 17 verschraubt ist. Bei dieser Ausführungsform ist keine zusätzliche Schraubenfeder vorhanden, sondern die senkrecht zur Reibfläche 6 auf das Gleitstück 7 wirkende Kraft wird durch die Blattfeder 16 bewirkt. Um dies zu verdeutlichen, ist in Abb. 4 die Lage der Blattfeder 16 im ungespannter Zustand mit dünnen Linien dargestellt Auch die Dämpfungseinrichtung gemäß Abb. 4 spricht bei jedei Bewegung des Achslagergehäuses 2 in der horizontaler Ebene sofort an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Dämpfungseinrichtung am Radsatzlager eines Schienenfahrzeuges, bei dem jedes Achslagergehäuse über mindestens in Fahrzeuglängsrichtung elastisch wirksame Federn mit dein Rahmen des Fahrzeuges bzw. dem Drehgestellrahmen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Achslagergehäuse (2) eine in einer horizonta- >° len Ebene liegende Reibfläche (6) angeordnet ist, auf der ein in der Ebene dieser Reibfläche gegen diese verschiebbares Gleitstück (7) liegt, auf das eine, sich am Rahmen bzw. am Drehgestellrahmen (1) abstützende Feder eine Kraft senkrecht zur is Reibfläche ausübt, und das Gleitstück (7) am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen (1) mindestens in Fahrzeuglängsrichtung spielfrei angelenkt ist

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine in vertikaler Richtung zwischen dem Gleitstück (7) und einem mit dem Rahmen bzw. dem Drehgestellrahmen (1) verbundenen Widerlager (9) angeordnete Schraubenfeder (8) ist.

3. Dämpfungseinrichtung nach den Ansprüchen t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (7) am unteren Ende eines Stempels (11) fest angeordnet ist, der in einer am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen (1) angeordneten Hülse (10) in vertikaler Richtung verschiebbar und in horizontaler Richtung spielfrei geführt ist, und die Schraubenfeder (8) zwischen dem Stempel (11) und dem Widerlager (9) angeordnet ist.

4. Dämpfungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (11) als Rohr ausgebildet ist, und die Schraubenfeder (8) teilweise in dem Rohr angeordnet ist (Abb. 1).

5. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (7) an einem Ende eines in horizontaler Richtung verlaufenden, in einer vertikalen Ebene biegsamen Anlenkstreifens (13) fest angeordnet ist, dessen anderes Ende über eine Schraubverbindung (15) mit einem am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen (1) angeordneten weiteren Widerlager (14) fest verbunden ist (Abb. 3).

6. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine aus mehreren Lagen bestehende, in horizontaler Richtung angeordnete Blattfeder (16) ist, an deren einem Ende das Gleitstück (7) fest angeordnet ist, während ihr anderes Ende über eine Schraubverbindung (18) mit einem am Rahmen bzw. Drehgestellrahmen (1) angeordneten weiteren Widerlager (17) fest verbunden ist. (Abb. 4).