DE2529083A1

DE2529083A1 - Vorrichtung fuer die verbindung wagenkasten-drehgestell fuer ein schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE2529083A1
Application number: DE19752529083
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DD120394A5; IT1036438B; ES439101A1; AU8272475A; GB1510182A; OA05045A; DE2529083C3; CS191934B2; BR7504160A; PL100248B1; CH593163A5; DE2529083B2

Description

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Dr.-lng.R.BEETZ jr. München 22, Steinsdorfetr. O ζ 0 Q Π R

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30. Juni 1975

CREUSOT - LOIRE

42, rue d'Anjou, 75008 Paris (Frankreich)

Vorrichtung für die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell

für ein Schienenfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell für ein Schienenfahrzeug. Sie findet insbesondere Anwendung bei Wagen mit zwei Drehgestellen, die Gleise mit schwieriger Wartung befahren, die im allgemeinen Kurven mit geringem Krümmungsradius und starke Verwerfungen aufweisen.

Die Erfindung findet unter äquivalenten Ausführungsbedingungen ebenfalls Anwendung bei Wagen mit doppelten Drehgestellen, die mit jedem Ende auf einer Kopplung zweier vereinigter Einzeldrehgestelle aufliegen.

Die bisherigen Systeme für die Auflage eines Wagenkastens auf einem tragenden Drehgestell enthalten im allgemeinen eine ebene Fläche für eine mittige schwenkende Auflage oder eine mittige halbkugelförmige Drehpfanne, die durch seitliche gleitende Auflagen vervollständigt wird. Diese Vorrichtungen erzeugen starke

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Reibungen, die das leichte Einlaufen in Kurven mit geringem Krümmungsradius behindern. Daraus ergeben sich außergewöhnliche Seitenkräfte auf das Gleis und ein Verschleiß der Lauffläche und des Spurkranzes der Räder, was zu häufigen Vorgängen für das Wiederherstellen des Profils zwingt. Wenn die Wagen Teile verworfener Gleise durchfahren, ergeben überdies die starken Reibungen des Drehzapfens, z.B. an den Enden von überhöhten Teilen oder infolge von lokalen Absenkungen des Gleises, eine Entlastung bestimmter Räder und hierdurch Entgleisungsgefahren.

Das gleiche gilt häufig für Wagen mit doppelten Drehgestellen, wo der Wagenkasten auf einem Rahmen für die Verteilung der Last zwischen zwei Einzeldrehgestellen aufliegt, wobei dann der Rahmen über eine mittlere schwenkende ebene Auflage oder über eine Drehpfanne und gleitende seitliche Auflagen auf jedem Einzeldrehgestell aufliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile durch eine Verbindung des Wagenkastens mit seinen tragenden Drehgestellen zu vermeiden, die eine Schwenkung mit einer minimalen Reibung und ein Durchfahren von Verwerfungen ohne eine merkliche Entlastung der Räder gewährleistet.

Die Erfindung wird bei einem Schienenfahrzeug angewendet, das auf Drehgestellen ruht, die mit einem Querträger mit einem mittleren Drehzapfen versehen sind. Gemäß der Erfindung wird die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell hergestellt durch eine querverlaufende Wiege, die am Drehzapfen des Drehgestells angelenkt ist, durch eine Einrichtung zum Aufbringen des Gewichts des Wagenkastens auf die Enden der Wiege, und durch in Querrichtung verformbare elastische Blöcke, die zwischen jedem Ende der Wiege und dem Querträger des Drehzapfens des Drehgestells angeordnet sind und eine senkrechte Nachgiebigkeit in der Weise aufweisen, daß unter Last die Wiege auf den Drehzapfen des Drehgestells nur eine stark verminderte Kraft überträgt.

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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Auflage des Wagenkastens auf jedem Ende der Wiege durch eine zwischenliegende Stütze mit einer ebenen Auflage des Wagenkastens auf der Stütze und einer Auflage der Stütze auf der Wiege über eine zylindrische Fläche.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform erfolgt die Auflage des Wagenkastens auf jedem Ende der Wiege durch eine Stütze mit ebener Auflage des Wagenkastens auf der Stütze und über einen kippenden Winkelhebel, der über eine zur Achse des Wagenkastens parallele Achse an der Stütze angelenkt ist, wobei sich ein Arm des Winkelhebels über eine zylindrische Auflage auf dem Ende der Wiege abstützt, während der andere Arm über eine an ihren beiden Enden angelenkte Zugstange mit einem gleichartigen Arm eier anderen Seite der Wiege verbunden ist.

Die Erfindung wird auch bei einem Schienenfahrzeug angewendet, das auf wenigstens einer Kopplung zweier Einzeldrehgestelle aufliegt, bei der das Ankuppeln der Drehgestelle über zwei längsgerichtete Schwinghebel erfolgt, die in Nähe und beiderseits der Achse der Einzeldrehgestelle angeordnet sind, und bei der der Wagenkasten in der Mitte jedes der beiden längsgerichteten Schwinghebel aufliegt. In diesem Fall enthält gemäß der Erfindung die Vorrichtung für jedes Einzeldrehgestell: eine quergerichtete Wiege, die am Drehzapfen des Drehgestells angelenkt ist, eine Einrichtung zum Aufbringen des vom Ende des entsprechenden Schwinghebels übertragenen Teils des Gewichts des Wagenkastens auf jedes Ende der Wiege, und in Querrichtung verformbare elastische Blöcke, die zwischen jedem Ende der Wiege und dem Querträger des Drehzapfens des Drehgestells angeordnet sind und eine senkrechte Nachgiebigkeit in der Weise aufweisen, daß unter Last die Wiege auf den Drehzapfen des Drehgestells nur eine stark verminderte Kraft überträgt.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Eisenbahn-Wagenkasten und dessen tragendes Drehgestell im teilweisen Querschnitt durch die Achse des Drehzapfens des Drehgestells entlang der Linie I-I von Fig. 2;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht entlang der Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 1 gleichartige Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine vereinfachte Draufsicht einer Kopplung zweier Einzeldrehgestelle mittels zweier längsgerichteter Schwinghebel, die in Nähe der Längsachse der Anordnung angeordnet sind;

Fig. 6 eine der Fig. 4 gleichartige Darstellung für den Fall einer Kupplung, bei der jedes Einzeldrehgestell die Enden der längsgerichteten Schwinghebel trägt.

In Fig. 1, 2 und 3 ist ein tragendes Drehgestell üblicher Bauart durch seinen Querträger 1 des Drehzapfens 5 vereinfacht dargestellt, der über elastische Auflagen oder Gehäuse 2 auf seitlichen Längsträgern 3 aufliegt, die sich ihrerseits in bekannter Weise auf Achsbuchsen abstützen. Zur besseren Klarheit der Zeichnung sind der Querträger 1, die elastischen Auflagen 2 und die Längsträger 3 nicht im Schnitt, sondern lediglich im Umriß dargestellt. Der Drehzapfen 5 ist mit dem Querträger 1 fest verbunden .

Eine Wiege 6 ist an einer ersten Auflagefläche 7 des Drehzapfens 5 unter Zwischenschaltung eines Rings 8 aus Kunststoff angelenkt,

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der ein schmierungsloses Arbeiten gestattet. Die gegenüberliegenden ringförmigen Flächen der Wiege 6 und der Basis des Drehzapfens

5 sind ebenfalls mit ringförmigen Gleitplatten 9 und 10 aus Kunststoff versehen. Die Wiege 6 wird auf dem Drehzapfen 5 von einem Stützteil oder Ring 12 eingeschlossen gehalten, der seinerseits auf einer weiteren Auflagefläche des Drehzapfens 5 angelenkt ist und von einer Mutter 13 gehalten wird. Der Ring 12 wird zur Bildung der Festpunkte der Aufhängungen des Bremsgestänges verwendet, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, da sie von jeder für gewöhnlich bekannten Bauart sein können. Der Ring 12 wird von einem ein Sicherheitsteil bildenden Abscherstift 14 im Winkel positioniert.

Ein Querträger des Wagenkastens oder -rahmens 16 liegt auf oberen ebenen Teilen zweier Auflageteile oder Stützen 17 in der allgemeinen Form eines Gabelbügels auf. Die Stütze 17 trägt an ihrem unteren Teil eine Achse 19, an der ein Winkelhebel 20 angelenkt ist. Einer der Arme des Winkelhebels bildet einen gegabelten Ansatz 21, der sich über ein Verschleißteil oder eine Verschleißauflage 22 auf dem Ende der Wiege 6 abstützt. Es ist zu erkennen, daß die Auflagefläche leicht zylindrisch ist, um ein leichtes Abrollen des Ansatzes 21 auf dem Verschleißteil 22 zu erleichtern. Der andere Arm 24 des Winkelhebels 20 dient als zylindrische rollende Auflage auf einem Querträger 25. Die beiden gegenüberliegenden Querträger 25 sind durch zwei Stangen oder Zugstangen 26 verbunden. Die durch die Zugstangen 26 verbundenen kippenden Winkelhebel 20 verhalten sich somit durch das Abrollen der zylindrischen Flächen wie ein verformbares Parallelogramm.

Schließlich liegen die Enden der Wiege 6 auf dem Querträger 1 des Drehzapfens 5 über die elastischen Blöcke 30 für die Auflage auf, die durch Schichten aus Kautschuk-Stahl hergestellt sind. Wenn das Drehgestell von seinem Wagenkasten entlastet wird, werden die Blöcke 30 vom Ring 20 des Drehzapfens 5 leicht zusammengedrückt gehalten, wobei dieser Ring das freie Ansteigen der Wiege

6 verhindert. Wenn dagegen, wie in der Zeichnung dargestellt, das Drehgestell belastet ist, ist die Nachgiebigkeit der elastischen

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Blöcke 30 in der Weise bestimmt, daß ihre Zusanunendrückung unter der Last des Wagenkastens ein oberes Spiel zwischen der Wiege 6 und dem Ring 12 auftreten läßt, ohne jedenfalls das untere Spiel zwischen den Gleitringen 9 und 10 zu beseitigen. Somit ist die Wiege 6 bei normaler Belastung, wie in der Zeichnung dargestellt, frei am Drehzapfen 5 angelenkt, ohne eine senkrechte Last zu übertragen, da die Last des Wagenkastens unmittelbar über die Stützen 17, die Winkelhebel 20, die Enden der Wiege 6 und die elastischen Blöcke 30 auf den Querträger 1 des Drehgestells übertragen wird. Für den Fall einer Überlast kann das Spiel zwischen 9 und IO selbstverständlich verschwinden, während die von der Wiege 6 auf den Drehzapfen 5 übertragene Last extrem klein bleibt.

Es ist daher beim Durchfahren einer Kurve zu sehen, daß die Drehung des Drehgestells gegenüber dem Wagenkasten ohne unmittelbare Reibung erfolgt. Das einzige entgegenwirkende Rückstellmoment des Drehgestells beim Verlassen der Kurve ergibt sich aus der Nachgiebigkeit in Querrichtung der elastischen Blöcke 30.

Es ist ebenfalls zu sehen, daß beim Durchlaufen eines Wagens eines Teils eines verworfenen Gleises die als Parallelogramm erfolgende Verformung der Winkelhebel 20 dem Drehgestell gestattet, die Unebenheiten des Gleises aufzunehmen, ohne eine merkliche Torsionsbeanspruchung auf den Wagenkasten zu übertragen. Die Begrenzung der gegenseitigen Querschwingungen zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell, die für gewöhnlich durch Gleitschuhe und seitliche Auflagen des Aufbaus auf den Drehgestellen erfolgt, erfolgt hier durch den Anschlag des oberen Arms 24 des Winkelhebels 20 am oberen Teil der Stütze 17, wenn das Spiel 32 infolge einer starken Querschwingung verschwindet.

Die zum Herstellen der Übertragung von Zug- oder Bremskräften bestimmte Verbindung Wagenkasten-Drehgestell wird hier durch einfache Gleitführungen 35 erhalten, die fest mit dem Aufbau des Wagenkastens verbunden sind und in Ausschnitte oder Nuten 36 der Stütze 17 eingreifen.

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Es kann beobachtet werden, daß die beschriebene Vorrichtung für die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell nicht nur die Funktionen des Schwenkens, Verwindens und Mitnehmens von Wagenkasten und Drehgestell gestattet, sondern ebenfalls am Drehgestell selbst alle Schwenk- und Führungsorgane enthält. Der Wagenkasten enthält nur GIeitführungen für die Mitnahme der Drehgestelle. Dies erleichtert die Austauschbarkeit der Drehgestelle und ihre Mehrzweckfähigkeit, da auf diese Weise die gleichen Drehgestelle für unterschiedliche Arten von Gestellen verwendet werden können, die speziell an besondere Funktionen angepaßt sind. Im Betrieb gewährleisten die Gleitführungen 35 die übertragung von Zug- und Bremskräften und tragen versenkbare Haken 38, die zum Festlegen der Drehgestelle am Wagenkasten bei eventuellen Anhebungen infolge von z.B. einem Entgleisen verwendet werden.

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Version der vorher beschriebenen Vorrichtung. Es sind hier die wesentlichen Bauteile der Verbindung Wagenkasten-Drehgestell wiederzufinden, insbesondere die frei am Drehzapfen 5 des Drehgestells angelenkte Wiege 6 und die Übertragung des Gewichts des Wagenkastens auf den Querträger 1 des Drehzapfens 5 über eine Stütze, über Enden der Wiege 6 und über elastische Blöcke 30, ohne am Drehzapfen 5 vorbeizugehen. Jedoch wird hier die Auflage des Wagenkastens auf der Wiege 6 unmittelbar durch zwei zwischenliegende Stützen 40 hergestellt, von denen jede eine obere ebene Seite aufweist, auf der ein Querträger des Wagenkastens 16 aufliegt, und von denen jede unmittelbar über einen Ansatz oder eine zylindrische Fläche 41 auf dem Verschleißteil 22 aufliegt, das den Enden der Wiege 6 unmittelbar zugeordnet ist. Der Ansatz 41 weist eine zylindrische Berührungsfläche auf, die ein leichtes Abrollen auf dem Verschleißteil gestattet.

Hier werden die Funktionen des Schwenkens und der Übertragung von Zug- und Bremskräften unter den gleichen Bedingungen wie bei der Vorrichtung von Fig. 1, 2 und 3 ausgeführt. Hier sind allein die Möglichkeiten für die gegenseitige Verwindung des Drehgestells gegenüber dem Wagenkasten viel weiter eingeschränkt. Diese

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Art der Verbindung Wagenkasten-Drehgestell nach Fig. 4 könnte zusammen mit einer Verbindung verwendet werden, die eine weitaus größere Verwindung zuläßt als in Fig. 1, wenn die Verwerfungen der Gleise etwa 3 mm/m nicht überschreiten. Für Verwerfungen der Gleise von 3 bis 6 mm/m wird für jedes Drehgestell vorzugsweise eine Verbindung der in Fig. 1 und 3 dargestellten Art verwendet.

Für den Fall einer Kopplung von Drehgestellen gemäß Fig. 5 ist zu erkennen, daß die beiden Einzeldrehgestelle 50 und 51 durch zwei längsgerichtete Schwinghebel 53 angekuppelt sind. Der Wagenkasten des Eisenbahnfahrzeugs, der hier einfach symbolisch strichpunktiert durch seinen Auflagequerträger 54 dargestellt ist, liegt auf jedem der Schwinghebel 53 an deren Mitte über Anlenkungen 55 auf, die beim Durchfahren einer Kurve eine gegenseitige Winkelverschiebung des Wagenkastens und der Schwinghebel gestatten.

In Fig. 5 sind der Drehzapfen 5 und die Wiege 6 nur sehr vereinfacht dargestellt, wobei jeder von ihnen zwei Einzeldrehgestelle 50 und 51 ausstattet. Es wird anschließend auf Fig. 6 hingewiesen, die die Enden der Schwinghebel 53 zeigt, von denen jeder unmittelbar über einen Ansatz oder eine zylindrische Fläche 57 auf dem Verschleißteil 22 aufliegt, das den Enden der Wiege 6 unmittelbar zugeordnet ist. Der Ansatz 57 weist eine zylindrische Berührungsfläche auf, die ein leichtes Abrollen auf dem Verschleißteil 22 gestattet. Es ist zu bemerken, daß es sich hier um eine Anordnung handelt, die der zu Fig. 4 beschriebenen tatsächlich analog ist_f wobei hier die Enden der Schwinghebel 43 genau die gleiche Rolle wie die Träger 40 spielen, die in Fig. 5 bei einem einfachen Drehgestell unmittelbar mit dem Wagenkasten des Fahrzeugs verbunden sind.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Verbindungsart könnten die Zugstangen 26 für die Verbindung zwischen den Winkelhebeln 20 auch einfach an den Armen dieser Winkelhebel angelenkt sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung für die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell für ^-Sein Schienenfahrzeug, das auf Drehgestellen aufliegt, die mit einem Querträger mit mittlerem Drehzapfen versehen sind, gekennzeichnet durch eine querverlaufende Wiege (6), die am Drehzapfen (5) des Drehgestells angelenkt ist, durch eine Einrichtung (20-40-53) zum Aufbringen des Gewichts des Wagenkastens (16) auf die Enden der Wiege (6), und durch in Querrichtung verformbare elastische Blöcke (30), die zwischen jedem Ende der Wiege (6) und dem Querträger (1) des Drehzapfens (5) des Drehgestells angeordnet sind und eine senkrechte Nachgiebigkeit in der Weise aufweisen, daß unter Last die Wiege (6) auf den Drehzapfen (5) des Drehgestells nur eine stark verminderte Kraft überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage des Wagenkastens (16) auf jedem Ende der Wiege (6) durch eine zwischenliegende Stütze (40) erfolgt mit einer ebenen Auflage des Wagenkastens (16) auf der Stütze (40) und einer Auflage der Stütze (40) auf der Wiege (16) über eine zylindrische Fläche (41).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage des Wagenkastens (16) auf jedem Ende der Wiege (6) durch eine Stütze (17) mit ebener Auflage des Wagenkastens (16) auf der Stütze (17) und über einen kippenden Winkelhebel (20) erfolgt, der über eine zur Achse des Wagenkastens (16) parallele Achse (19) an der Stütze (17) angelenkt ist, wobei sich ein Arm (21) des Winkelhebels (20) über eine zylindrische Auflage auf dem Ende der Wiege abstützt, während der andere Arm (24) über eine an ihren beiden Enden angelenkte Zugstange (26) mit einem gleichartigen Arm der anderen Seite der Wiege (6) verbunden ist.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung der Wiege (6) am Drehzapfen (5) des Drehgestells unter Zwischenschaltung eines Rings (8) aus Kunststoff erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege (6) auf dem Drehzapfen (5) von einer Mutter (13) eingeschlossen gehalten wird, die im unbelasteten Zustand die elastischen Blöcke (30) unter einer geringen Vorspannung hält.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenkasten (16) zum Übertragen von Zug- und Bremskräften Gleitführungen (35) aufweist, die in einander zugeordnete Nuten (36) von Stützen (17) eingreifen, an denen die kippenden Winkelhebel (20) angelenkt sind.

7. Vorrichtung für die Verbindung Wagenkasten-Drehgestell für ein Schienenfahrzeug, das auf wenigstens einer Kopplung zweier Einzeldrehgestelle aufliegt, bei der das Ankuppeln der Drehgestelle über zwei längsgerichtete Schwinghebel erfolgt, die in Nähe und beiderseits der Achse der Einzeldrehgestelle angeordnet sind, und bei der der Wagenkasten in der Mitte jedes der beiden längsgerichteten Schwinghebel aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5 zum Verbinden der den Wagenkasten (16) tragenden, ankuppelnden Schwinghebel (53) mit jedem der Einzeldrehgestelle (50-51) verwendet wird, wobei die Vorrichtung für jedes Einzeldrehgestell folgendes enthält: eine quergerichtete Wiege (6), die am Drehzapfen (5) des Drehgestells angelenkt ist, eine Einrichtung (57) zum Aufbringen des vom Ende des entsprechenden Schwinghebels (53) übertragenen Teils des Gewichts des Wagenkastens (16) auf jedes Ende der Wiege (6), und in Querrichtung verformbare elastische Blöcke (30) , die zwischen jedem Ende der Wiege (6) und dem Querträger (1)

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des Drehzapfens (5) des Drehgestells angeordnet sind und eine senkrechte Nachgiebigkeit in der Weise aufweisen, daß unter
Last die Wiege (6) auf den Drehzapfen (5) des Drehgestells
nur eine stark verminderte Kraft überträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auflage jedes Endes der Schwinghebel (53) auf dem entsprechenden Ende der Wiege (6) über eine zylindrische Fläche (57) erfolgt.

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