DE2741253A1 - AXLE SUSPENSION FOR TWO-AXLE RAIL VEHICLES - Google Patents
AXLE SUSPENSION FOR TWO-AXLE RAIL VEHICLESInfo
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Description
?ATCNTANWALTE 274 Ί 253 DIPL.-ING. ALEX STENGER ? ATCNTANWALTE 274 Ί 253 DIPL.-ING. ALEX STENGER
D-4000 DÜSSELDORF 1 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF 1 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE
Malkastenstraße 2 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING Malkastenstrasse 2 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING
18 216 Dahun: 13. September 1977 18 216 Dahun: September 13, 1977
Waggonfabrik Talbot, Jülicher Straße 21^-2^7, 5I00 Aachen Achsabfederung für zweiachsige SchienenfahrzeugeWaggonfabrik Talbot, Jülicher Strasse 21 ^ -2 ^ 7, 5I00 Aachen Axle suspension for two-axle rail vehicles
Die Erfindung betrifft eine Achsabfederung für zweiachsige Schienenfahrzeuge,deren Radachsen in Achslagergehäusen gelagert sind, die mit Spiel in Fahrzeuglängs- und -querrichtung zwischen zwei Achslagerführungen senkrecht beweglich geführt und durch eine Federanordnung gegenüber dem Fahrzeuguntergestell abgefedert sind.The invention relates to an axle suspension for two-axle vehicles Rail vehicles, the wheel axles of which are stored in axle box housings with play in the vehicle longitudinal and transverse direction between two axle bearing guides guided vertically movable and cushioned by a spring arrangement relative to the vehicle chassis are.
Um bei Gleisunregelrnäßigkeiten oder hohen Rampenneigungen,beispielsweise in Gleisbogen, zur Erzielung der erforderlichen rintgleisungssicherheit einen ausreichenden Raddruck zu erhalten,ist es bei zweiachsigen Schienenfahrzeugen erforderlich,eine progressive Federung zu verwenden, deren Federkennlinie von der Nulllast bis zu einer gewissen Belastung flacher verläuft als bei höherer Belastung. Gegenüber der einfachen Abfederung mittels Blatttragfedern,die von der Nullast bis zur Höchstlast praktisch eine linear verlaufende Federcharakteristik besitzen, hat eine progressive Federung mit gebrochener Federcharakteristik den Vorteil, daß auch bei Gleisunregelmäßigkeiten oder hohen Rampenneij;ungen an allen Rädern der erforderliche Raddruck aufrecht erhalten Λ/ird, und zwar durch weiche Zusatzfedern,welche zu den Blatttragfedern in Reihe geschaltet sind.In order to deal with irregular tracks or high ramp inclines, for example in curved tracks, to achieve the required rail line safety To obtain a sufficient wheel pressure, it is necessary in two-axle rail vehicles, a progressive To use suspension, the spring characteristic of which runs flatter from zero load to a certain load than with higher load. Compared to the simple suspension by means of leaf suspension springs, which are practical from zero load to maximum load have a linear spring characteristic, a progressive suspension with a broken spring characteristic has the advantage that even with track irregularities or high ramp inclines The required wheel pressure is maintained on all wheels by means of soft additional springs, which act on the leaf suspension springs are connected in series.
3ei einer bekannten Ausführung sind die weichen Zusatzfedern unterhalb der Federböcke angeordnet und dwells von einer mit den Feder-Schaken verbundenen Spannschraube durchsetzt,so daß die Federschaken gegenüber den Federböcken durch die Zusatzfeder abgefedert sind. Bei einer anderen bekannten Ausführung sind die weichen ZusatzfedernIn a known version, the soft additional springs are below the spring brackets arranged and dwells by one with the spring shackles connected clamping screw penetrated, so that the spring hooks are cushioned relative to the spring brackets by the additional spring. In another known embodiment, the soft auxiliary springs are
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zwischen dem Untergestell des Schienenfahrzeuges und den a;:. Untergestell abklappbar befestigten Federböcken angeordnet. Bei dieser Ausführung bewirken die Zusatzfedern beil:; Befahren von Gleisunregelmäßigkeiten oder Rarnpenneigungen ein Abklappen der Federböcke, wodurch die weichen Zusatzfedern eingeschaltet und auftretende Raddruckentlastungen in erträglichen Grenzen gehalten werden.between the undercarriage of the rail vehicle and the a;:. Underframe hinged spring brackets arranged. At this The additional springs cause the following :; Driving on irregular tracks or Rarnpeanigungs a folding down of the spring brackets, whereby the soft auxiliary springs are switched on and wheel pressure relief occurs be kept within tolerable limits.
Die bekannten Ausführungen für die Anordnung der Zusatzfedern besitzen den Nachteil, daß die bisherigen Federböcke und Federschaken nicht verwendet werden können und daß ein Anbringen der neuartigen Federböcke wegen ihrer großen Bauhöhe nicht an allen vorhandenen Schienenfahrzeugen möglich ist. Aus diesen Gründen ist nicht nur die Umrüstung eines Teiles der vorhandenen Schienenfahrzeuge ausgeschlossen, sondern darüber hinaus bei den umrüstbaren Schienenfahrzeugen mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden, da durch das Abtrennen der vorhandenen und das Anbringen der neuartigen Federböcke kostspielige Arbeiten durchgeführt werden müssen,welche darüber hinaus wegen der Wichtigkeit der Achsabfederungen r.'.it größter Sorgfalt durchgeführt werden müssen. Die Verwendung neuartiger Federböcke und Federschaken vergrößert die Lagerhaltung ganz beträchtlich. Schließlich besitzen die bekannten Ausführungen den Nachteil, daß die Zusatzfedern plötzlich ein- und ausgeschaltet werden. Der abrupte Übergang von der flachen zur steilen Federkennlinie ist aber für das dynamische Fahrverhalten der Schienenfahrzeuge nachteilig. Have the known designs for the arrangement of the auxiliary springs the disadvantage that the previous spring brackets and spring hooks can not be used and that an attachment of the new Spring brackets are not possible on all existing rail vehicles because of their large overall height. For these reasons is not only the retrofitting of part of the existing rail vehicles is excluded, but also associated with the convertible rail vehicles with a considerable amount of work, since the Separating the existing and attaching the new spring brackets costly work must be carried out, which in addition, because of the importance of the axle suspension r. '. it is the greatest Care must be carried out. The use of new spring brackets and spring hooks increases storage considerably. Finally, the known designs have the disadvantage that the auxiliary springs are suddenly switched on and off. The abrupt transition from the flat to the steep spring characteristic is, however, disadvantageous for the dynamic driving behavior of the rail vehicles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsabfederung für zweiachsige Schienenfahrzeuge zu schaffen,bei welcher mit einfachen Mitteln sowohl eine progressive Federkennlinie als auch eine Dämpfung erzielt werden kann,die exakt auf die jeweilige Federkennlinie einstellbar ist,um das zweiachsige Schienenfahrzeug auch für hohe Geschwindigkeiten verwenden zu können.The invention is based on the object of an axle suspension for to create two-axle rail vehicles, in which with simple A progressive spring characteristic as well as a damping can be achieved which exactly on the respective spring characteristic is adjustable to the two-axle rail vehicle too to be able to use for high speeds.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Achslagergehäuse und dem Untergestell zwei unterschiedliche,wirkungsmäßig hintereinandergeschalteteThe solution to this problem by the invention is thereby characterized in that between the axle bearing housing and the underframe two different, operatively connected one behind the other
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Schraubenfedern angeordnet sind, denen ein Dämpfer mit einem ringförmigen Dämpfungselement nachgeschaltet ist,welches zwischen dem obersten Federteller und einem mit dem Untergestell verbundenen Druckring mittels Schrägflächen eingespannt ist und auf ein am Achslagergehäuse befestigtes Dämpfungsrohr einwirkt.Coil springs are arranged, which a damper with an annular damping element is connected downstream, which between the uppermost spring plate and a pressure ring connected to the underframe is clamped by means of inclined surfaces and on a acts on the axle bearing housing attached damping tube.
Mit diesem Vorschlag der Erfindung wird nicht nur eine progressive Federkennlinie geschaffen,sondern die Möglichkeit eröffnet,durch eine geeignete Wahl der Federn und des Dämpfers sowohl die Federkennlinie als auch die Dämpfungscharakteristik unabhängig voneinander einzustellen. Für die Schaffung der jeweils gewünschten Federkennlinie sind hierbei das Material und die Abmessungen der beiden Schraubenfedern maßgebend,wogegen die Dämpfungscharakteristik durchAuswahl der jeweiligen Materialpaarung, der Abmessungen und insbesondere der Neigung der Schrägflächen bestimmt wird.This proposal of the invention is not just a progressive one Spring characteristic created, but opened up the possibility of through a suitable choice of the springs and the damper, both the spring characteristic and the damping characteristic independently of one another to adjust. The material and dimensions of the two are essential for creating the desired spring characteristic Coil springs are decisive, whereas the damping characteristics are determined by selection the respective material pairing, the dimensions and in particular the inclination of the inclined surfaces is determined.
Um auf einfache Weise ein Umrüsten vorhandener Schienenfahrzeuge auf die erfindungsgemäße Achsabfederung zu ermöglichen,wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Druckring an einem Tragjoch angeordnet,welches die Abmessungen einer Blatttragfeder aufweist und über Federschaken an Federböcken des Untergestelles aufgehängt ist. Für die Umrüstung ist es unter Beibehaltung der vorhandenen Federböcke und Federschaken somit lediglich erforderlich,die Blatttragfeder durch das mit den Schraubenfedern und dem Dämpfer versehene Tragjoch zu ersetzen·In order to enable existing rail vehicles to be converted to the axle suspension according to the invention in a simple manner, according to FIG Another feature of the invention, the pressure ring is arranged on a support yoke which has the dimensions of a leaf support spring and suspended from spring brackets on the underframe using spring hooks is. For the conversion, it is only necessary to keep the existing spring brackets and spring hooks Leaf spring through the one with the coil springs and the damper to replace provided support yoke
Für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen,die beiden Schraubenfedern konzentrisch ineinander anzuordnen und mittels eines Verbindungsrohres hintereinander zu schalten,das an seinen Enden jeweils mit einem Flansch als Federteller für das obere Ende der innenliegenden bzw.für das untere Ende der außenliegenden Schraubenfeder ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders raumsparende Unterbringung der Federn und des Dämpfers.Finally, for a preferred embodiment of the invention proposed to arrange the two coil springs concentrically one inside the other and one behind the other by means of a connecting pipe switch, each with a flange as a spring plate at its ends is designed for the upper end of the inner coil spring or for the lower end of the outer coil spring. Through this this results in a particularly space-saving accommodation of the springs and the damper.
Auf der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgeaäßenThe drawing shows an exemplary embodiment of the invention
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Achsabfederung dargestellt, und zwar zeigen:Axle suspension shown, namely show:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Achsabfederung, Fig. 1 is a partially sectioned side view of an axle suspension,
Fig. 2 eine Draufsicht gemäß der Linie II-II in Fig. 1 undFig. 2 is a plan view according to the line II-II in Fig. 1 and
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1.3 shows a vertical section along the section line III-III in Fig. 1.
Die Zeichnungen zeigen einen Teil eines Untergestelles 1, an welchem eine Radachse 2 in senkrechter Richtung verschiebbar sowie abgefedert gelagert ist. Die Lagerung der Radachse 2 erfolgt an deren beiden Enden über jeweils ein Achslagergehäuse 3, das mit Spiel in Längs- und Querrichtung zwischen zwei AchslagerfUhrungen 4 geführt ist. Diese AchslagerfUhrungen 4 sind am Untergestell 1 des Schienenfahrzeuges befestigt.The drawings show part of an underframe 1 which a wheel axle 2 is displaceable in the vertical direction and mounted with a suspension. The bearing of the wheel axle 2 takes place on the two ends of which each have an axle bearing housing 3, which is with Game is guided in the longitudinal and transverse direction between two AchslagerfUhrungen 4. These axle bearing guides 4 are on the underframe 1 of the rail vehicle attached.
Die zwischen dem Untergestell 1 und dem Achslagergehäuse 3 angeordnete Federung besteht aus zwei unterschiedlichen Schraubenfedern und 6, die wirkungsmäßig hintereinandergeschaltet und konzentrisch ineinander angeordnet sind. Die innenliegende Schraubenfeder 5 ergibt eine flachere Federkennlinie für die Abfederung des Schienenfahrzeuges zwischen der Nullast und einer bestimmten Teillast, wogegen dte außenliegende Schraubenfeder 6 nach dem Zusammendrücken der Schraubenfeder 5 in Funktion tritt und eine steilere Federkennlinie für höhere Belastungen zur Folge hat.The arranged between the underframe 1 and the axle bearing housing 3 Suspension consists of two different coil springs and 6, which are functionally connected in series and concentrically are arranged one inside the other. The internal helical spring 5 results in a flatter spring characteristic for the cushioning of the rail vehicle between the zero load and a certain partial load, whereas the external helical spring 6 after compression the coil spring 5 comes into operation and a steeper spring characteristic for higher loads.
Beim dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist die innenliegende Schraubenfeder 5 mit ihrer untersten Windung über einen Flanschring eines Führungsrohres 11 am Achslagergehäuse 3 abgestützt. Die oberste Windung der Schraubenfeder 5 liegt an einem als Federteller ausgebildeten, nach innen weisenden Flansch Ja. eines Verbindungsrohres 7 an, welches an seinem unteren Ende ebenfalls einen Flansch 7b aufweist, der jedoch nach außen weist. Dieser Flansch 7b dient als unterer Federteller der außenliegenden Schraubenfeder 6, welche ihrerseite das Verbindungsrohr 7 konzentrisch umgibt.In the illustrated embodiment, the inner coil spring 5 is supported with its lowest turn via a flange ring of a guide tube 11 on the axle bearing housing 3 . The topmost turn of the helical spring 5 rests on an inwardly pointing flange Ja, designed as a spring plate. a connecting pipe 7, which also has a flange 7b at its lower end, but which faces outwards. This flange 7b serves as the lower spring plate of the external helical spring 6, which on its side surrounds the connecting pipe 7 concentrically.
Die oberste Windung der außenliegenden Schraubenfeder 6 liegt anThe topmost turn of the outer helical spring 6 is applied
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einem ringförmigen Federteller 8 an,der einen nach innen weisenden, eine Schr$flache bildenden Flanschring 8a umfaßt. Zwischen diesem Flanschring 8a und einem ebenfalls mit einer Schrägfläche versehenen Druckring 9 ist ein ringförmiges Dämpfungselement Io aus elastischem Material angeordnet, welches als Dämpfer auf ein Dämpfungsrohr 11 wirkt,das auf der Oberseite des Achslagergehäuses 3 aufliegt. an annular spring plate 8, which comprises an inwardly facing flange ring 8a forming a flat surface. Between this flange ring 8a and a pressure ring 9, which is also provided with an inclined surface, an annular damping element Io made of elastic material is arranged, which acts as a damper on a damping tube 11 which rests on the upper side of the axle bearing housing 3.
Der Druckring 9 ist an einem Tragjoch 12 angeordnet,welches die Abmessungen einer üblichen Blatttragfeder aufweist und über Federschaken 13 an Federböcken 14 des Untergestelles. 1 aufgehängt ist, so daß die voranstehend beschriebene Achsabfederung anstelle herkömmlicher Blatttragfedern unter Verwendung der bekannten Federschaken 13 und Federböcke 14 angeordnet werden kann. Bei einer Belastung des Untergestelles 1 wird zuerst die weichere Schraubenfeder 5 zusammengedrückt. Deren flach verlaufende Federkennlinie ergibt somit eine weiche Federung von der Nullast bis zu einer gewissen Teillast des Schienenfahrzeuges. Sobald diese Schraubenfeder 5 zusammengedrückt und damit wirkungslos geworden ist,setzt die Wirkung der außenliegenden, härteren Schraubenfeder 6 ein,welche somit eine steilere Federkennlinie ergibt,die für alle Belastungsfälle oberhalb der voranstehend erwähnten Teillast bis zur Höchstlast maßgebend ist.The pressure ring 9 is arranged on a support yoke 12, which has the dimensions has a conventional leaf suspension spring and via spring hooks 13 on spring brackets 14 of the underframe. 1 is suspended, so that the above-described axle suspension instead of conventional leaf suspension springs using the known spring hooks 13 and spring brackets 14 can be arranged. When the underframe 1 is loaded, the softer one becomes the first Coil spring 5 compressed. Their flat spring characteristic thus results in a soft suspension from zero load to a certain partial load of the rail vehicle. Once this coil spring 5 has been compressed and has thus become ineffective, sets the effect of the outer, harder coil spring 6, which thus a steeper spring characteristic results, which for all load cases above the above-mentioned partial load up to the maximum load is decisive.
In Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung wird das ringförmige Dämpfungselement Io durch den Federteller 8 und den Druckring 9 zusammengepreßt. Infolge seiner elastischen Eigenschaften bewirkt eine Zusammenpressung des zwischen den Schrägflächen liegenden Teiles des Dämpfungselements Io ein Herausdrücken des Materials nach innen und damit eine mit steigender Zusammenpressung größer werdende Reibung gegenüber dem Dämpfungsrohr 11. Die Dämpfung steigt somit mit zunehmender Belastung des Schienenfahrzeuges. Diese Charakteristik kann durch die geeignete Wahl der Abmessungen und Materialien vorausbestimmt werden, und zwar unabhängig von der GrUBe und Ausbildung der Schraubenfedern 5 und 6. Depending on the respective load, the annular damping element Io is pressed together by the spring plate 8 and the pressure ring 9. Due to its elastic properties, a compression of the part of the damping element Io lying between the inclined surfaces causes the material to be pushed out inward and thus a friction against the damping tube 11 that increases with increasing compression. Damping thus increases with increasing load on the rail vehicle. This characteristic can be predetermined by a suitable choice of dimensions and materials, regardless of the size and design of the coil springs 5 and 6.
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Claims (1)
dadurch gekennzeichnet,Axle suspension for two-axle rail vehicles, the cadachos of which are stored in axle box housings, which are guided vertically movably between two axle bearing guides with play in the vehicle longitudinal and transverse direction and are cushioned by a spring arrangement relative to the vehicle undercarriage,
characterized,
zwei unterschiedliche, wirkungsmäßig hintereinandergeschaltete
Schraubenfedern (5,6) angeordnet sind, denen ein Dämpfer mit
einem ringförmigen Dämpfungselement (Io) nachgeschaltet ist,
welches zwischen dem obersten Federteller (8) und einem mit dem Untergestell (1) verbundenen Druckring (9) mittels Schrägflächen eingespannt ist und auf ein am Achslagergehäuse (j>) befestigte« Dämpfungsrohr (11) einwirkt.that between the axle box ['j) and the outer frame (1)
two different, operatively connected in series
Coil springs (5,6) are arranged, which a damper with
an annular damping element (Io) is connected downstream,
which is clamped between the uppermost spring plate (8) and a pressure ring (9) connected to the underframe (1) by means of inclined surfaces and acts on a damping tube (11) attached to the axle bearing housing (j>).
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| DE19772741253 DE2741253C3 (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Axle suspension for two-axle rail vehicles |
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Applications Claiming Priority (1)
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