DE3020582C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerarmeinrichtung für ein radial steuerbares Drehgestell eines Eisenbahnwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Steuerarmeinrichtung ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 29 20 727 C2 bekannt. Die U-förmige Ausbildung der Steuerarme ergibt sich darüber hinaus auch aus der US-PS 22 96 106.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Steuerarmeinrichtung so auszubilden, daß sie ohne Behinderung des Bremsgestänges auch nachträglich eingebaut werden kann, und darüber hinaus, daß eine Verformung der Steuerarme bei einem teilweisen oder vollständigen Entgleisen der Radsätze verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Im Anspruch 2 ist eine vorteil­ hafte Weiterbildung des Erfindungsgegen­ stands gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden. In diesen zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht eines üblichen Eisenbahnwagen­ drehgestells mit der Steuerarmeinrichtung und zur Erläuterung mit einem Teil des Tragachsenabschnitts;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Drehgestells nach Fig. 1 mit dem rechten Teil des Drehgestellabschnitts unmittelbar hinter dem Seitengestell nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Endansicht des Drehgestells nach Fig. 1 mit dem linken Seitenteil dieser Figur, abge­ schnitten zum Mittelteil der Tragachse;

Fig. 4 die Draufsicht auf die Steuerarme und deren Verbindungsgelenke, wobei das Ende eines Armes mit einer Lageranpassung (strich-punktiert) dargestellt ist;

Fig. 5 die Seitenansicht der Steuerarme und deren Verbindungsgestell, aus einer Stellung gesehen, die der nach Fig. 2 entspricht;

Fig. 6 den Schnitt der Steuerarme, gesehen an der Li­ nie 6-6 der Fig. 4;

Fig. 7 eine Vergrößerung des tragenden Gestells, oder der Endteile der Steuerarme und des Verbin­ dungsgliedes;

Fig. 8 den Schnitt der Steuerarmstellungen nach Fig. 7, gesehen an der Linie 8-8 Fig. 7;

Fig. 9 eine vereinfachte Seitenansicht eines Eisenbahn­ drehgestellseitengestells mit den Radsätzen und den Steuerarmen in der normalen Arbeitsstellung, in der Spur auf einer Schiene (ausgezogene Linien) und bei einer Entgleisung (strich-punktiert);

Fig. 10 die Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbei­ spiel der Steuerarme, ein­ schließlich einer Versetzung im Steuerarmquer­ teil zu Gleitlagerwagenkonstruktionen, wobei Freiräume für die Mittelgußteile vorgesehen sind;

Fig. 11 eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbei­ spiels der Steuerarme und der Verbindungsglieder; und

Fig. 11A den Schnitt durch das Gestell an der Linie 11A- 11A der Fig. 11.

Die Steuerarme sind zur Verwendung mit einem Zweiachsenwagendrehgestell aus drei Teilen bestimmt, das einen Querträger 10 mit dem Rahmen 12 enthält, die an jedem Ende quer angebracht sind und die Seitengestelle auf Normradsätzen 14 getragen wer­ den. Das Drehgestell besitzt auch eine Bremsausrüstung 16, die zwei Bremsstangen 17 enthält, die in Führungen am Sei­ tengestell getragen werden und selbst Bremsschuhe 19 neben den Radlaufflächen an jeder Seite des Achsträgers halten. Vorgesehen sind ferner Bremsstangenbetätigungshebel 21 und 23 und eine Verbindungsstange 18, die durch eine der Öffnungen 20 im Achsträger hindurchgeht. Es können verschiedene Formen der Bremsausrüstung mit einem dreiteiligen Drehgestell ver­ wendet werden und alle enthalten ein Teil der Vorrichtung, das durch mindestens eine Öffnung im Achsträger oder unter der unteren Wandung dieses hindurchgeht.

Die Steuereinrichtung enthält zwei praktisch identisch ausgebildeter Steuerarme 22, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Querträgers 10 befinden und dessen Teile kraftschlüssig mit jedem Radsatz verbun­ den werden können. An jedem Steuerarm befinden sich zwei Verbinderbolzen, die kraftschlüssig durch Schwenkgelenke verbunden sind, die über Querträger 10 zu einem Paßver­ bindungsbolzen am gegenüberliegenden Steuerarm führen. Die Steuerarme arbeiten in der Funktion wie bisherige Konstruktionen.

Bei diesem Betrieb können die Radsätze in ihrer Längs- und Seitenbewegung gegenüber dem Achsträger begrenzt wer­ den. In der normalen Lage auf der geraden Tangenten-Bahn verlaufen die Achsen der Radsätze parallel. Die konischen Formen der Radlaufflächen wirken in Kombination mit der Form der Schienen-Kräfte, die die Radsätze aus der parallelen Beziehung verschieben. Die Steuerarme 22 übertragen die Kräfte zwischen den Radsätzen und ko­ ordinieren so ihre Bewegung auf der geraden Bahn und stellen in einer Kurve auch die Radsätze radial ein.

Die Steuerarme sind praktisch U-för­ mige starre Glieder, die von einem Quersegment 24 aufge­ nommen sind, das am Drehgestell seitlich verläuft und an ein in Längsrichtung verlaufenden Außenteil 26 an jedem Ende angrenzt. An den Eckteilen der Steuerarme ist, wie von der Verbindung von Quersegment 24 und Außen­ teil 26 gebildet, an jedem Ende der Steuerarme eine Ver­ bindungsstrebe 28 bzw. 30 vorgesehen, die von ihren je­ weiligen Außenteilen 26 aufwärts und in der entgegenge­ setzten Richtung hierzu verläuft, wie es Fig. 5 zeigt. Am oberen Teil jeder Verbindungsstrebe befindet sich ein Endteil. Das Endteil 32 an der Verbindungsstrebe 28 verläuft bezogen auf die Mittellinie des Drehgestells nach außen, während das Endteil 34 an der Verbindungsstrebe 30 an der gegenüber­ liegenden Seite des Steuerarms bezogen auf die Mittel­ linie des Drehgestells einwärts verläuft. Diese ver­ setzte Anordnung der Endteile ermöglicht, daß die Steuerarme so verbunden werden, wie es die Fig. 4 und 7 zeigen, wobei die Endteile 32 und 34 an jedem Ende der Steuerarme durch identische Gestänge 36 verbun­ den sind, die von identischen Stiften 38 gehalten wer­ den.

Die Ausbildungen der Endteile 32 und 34 werden im ein­ zelnen in den Fig. 4, 7 und 8 gezeigt. Diese Endteile 32 und 34 sind um einen gleichen Abstand je an jeder Sei­ te einer Längslinie versetzt, die um eine gegebene Strecke von der Längsmittellinie des Drehgestells entfernt angeordnet ist.

Die Verbindungsstreben 28 und 30 sind so geformt, daß sie einen Freiraum zulassen und den Rahmen 12, den Querträger 10 und die Seitenlager so tragen, daß die Steuerarme diese Teile nicht berühren, wenn das Dreh­ gestell sich auf einer Kurvenbahn in seiner maximalen ra­ dialen Lage befindet.

Die Verbindungsstreben führen auch soweit nach oben, daß sie die Querträger noch nicht so weit freilegen, daß sie den Wagenkörper berühren, wenn die Achsträgerfedern auf ihren "maximalen Kontakt" zusammengedrückt sind. Dieser Zustand würde dem kleinsten Freiheitsgrad zwischen dem Oberteil der Steuerarme und dem Boden des Wagens ent­ sprechen. Die Verbindungsstreben 28 und 30 und die entsprechenden Endteile sind ferner so angeordnet, daß sie das Sei­ tenlager 40 nicht stören, das am Oberteil des Achsträ­ gers angebracht ist, wie es Fig. 1 zeigt.

Außerdem liegt das Quersegment 24 des Steuerarms ausreichend weit von den Öffnungen im Querträ­ ger 10 entfernt, um die Steuerarme mit einem Querträger verwenden zu können, der mit praktisch einer der gewöhn­ lich verwendeten Bremsausrüstungen versehen ist.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen die Konstruktion der oberen Endbereiche der Verbindungsstreben und Endteile 32 und 34. Jedes Ende des Gestänges 36 ist mit einem sphärischen Lager versehen, daß in ein Endteil gelegt ist und so eine relative Vertikal­ bewegung zwischen den Steuerarmen zuläßt, während diese ihre seitliche Lage beibehält. Fig. 8 zeigt ein Teil des Gestänges 36, das sich in der Öffnung 42 des Endteils 32 befindet, während das andere Teil in der Öffnung 44 des Endteiles 34 liegt. Das sphärische Lager enthält ein sphärisches Teil, das in einer Hülse 48 aus Reibma­ terial gehalten wird, das wiederum durch eine Öffnung im Endteil des Gestänges 36 befestigt ist. Über und unter dem Gestänge 36 und zwischen den oberen und unteren Seiten des Endteiles befinden sich federnde Ringglieder 50 zum Zentrie­ ren der Lage des Gestänges zwischen den Endteilen.

Der Stift 38 geht durch die Endteile hindurch, der durch einen Sperring 52 am Ende des Stifts befestigt ist, das dem größeren Kopf des Stifts gegenüberliegt. Außerdem ist ein Sperrglied 54 an die obere Seite des zugehöri­ gen Endteiles angeschweißt und verläuft über ein Seg­ ment des Stiftkopfes, was eine zusätzliche Sicherheits­ haltekonstruktion für den Stift ergibt.

Das sphärische Lager nach Fig. 8 stellt keine Einschränkung der Konstruktion dar. Es kann ein gleichwertiges Lager für praktisch omnidirektionales Schwenken vorgesehen werden.

Jeder Steuerarm trägt sein Außenteil 26, das in ähnlicher Weise mit einem Einschnitt 56 in seinem Unterseitenendteil versehen ist. Am Außenteil der Endteile 26 sind mehrere Ösen 58 vorgesehen, die mit dem Innenseitenteil der La­ geranpassung zusammenarbeitet. Eine solche Lageranpassung 60, die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt ist, befin­ det sich neben den Ösen 58. Die Einschnitte 56 sind so an­ geordnet, daß der untere Teil der Steuerarme mit dem je­ weiligen Teil des Lagers 62 und der zylindrischen Form der Radsatzachse ausgerichtet ist.

Die Lageranpassungen 60 passen an die Ösen 58 an den Steueraußenteilen 26, und können als besondere Stücke hergestellt und an den Steueraußenteilen 26 durch Schrau­ ben befestigt oder auch angeschweißt werden. In der Praxis sind die Lageranpassungen mittels durch Öffnungen in den Anpassungen hindurchgehende Schrauben und mittels Ver­ schrauben dieser in den Steuerarmen befestigt.

Diese Konstruktion kann selbstverständlich auch durch Aus­ bilden der Lageranpassungen als ganzes Teil der Steuerarme erzielt werden.

Der Zusammenbau eines mit der Steuereinrichtung verwendeten Drehgestells ist nur wenig an­ ders als bei einem üblichen Nicht-Steuer-Drehgestell. Bei diesem Aufbau sind Achsträger und Seitengestell verbunden, und die Federn und die Brems­ ausrüstung 16 sind in üblicher Weise installiert.

Danach wird jeder Steuerarm am Drehgestell durch Anlegen der Lageranpassungen 60 in Öffnungen der zugehörigen Auf­ lagerbacken 66 angebracht. Ist dies geschehen, so werden die Steuerarme vorübergehend mit den Verbindungsstreben 28 und 30 jedes Steuerarms fest verbunden, der an der Oberseite des Achsträgers aufliegt.

Wenn sich die Steuerarme in dieser vorübergehenden Stel­ lung befinden, können die Radsätze in normaler Weise durch Absenken von Seitengestell- und Achsträgervorrich­ tung auf die Radsätze eingebaut werden. Vor dem Aufbrin­ gen der Lageranpassungen 60 auf die Lager 62 wird ein elastisches Anpaßpolster 68 zwischen die Lageranpassung und das Auflageklauendach 70 gebracht. Vor dem vollstän­ digen Absenken der Seitenrahmen 12 in ihre endgültige Arbeitslage werden die Gestänge 36 verbunden und zwischen den Endteilen 32 und 34 auf jeder Seite der Steuerarme befestigt. Danach werden die Seitenrahmen 12 in ihre end­ gültige Ruhelage gesenkt. Jedes Anpaßpolster 68 wirkt als federnde Verbindung zwischen den zugehörigen Lager­ anpassungen 60 und dem Auflagenklauendach 70, um eine Längsbewegung der Achsen in den Klauen zu ermöglichen, was zum Drehen notwendig ist.

Wenn das Drehgestell zusammengesetzt und in Gebrauch ge­ nommen worden ist, bewirken die zwischen den Rädern und den Schienen erzeugten und anderen in der Radialsteuerung dieser Drehgestellart enthaltenden Kräfte, daß die Rad­ sätze von den Steuerarmen zwischen ei­ ner Rechtecklage des Drehgestells richtig gesteuert wer­ den, wobei die Radachsen parallel und in nicht eckiger Stellung zu den Radsatzachsen radial ausgerichtet sind. Die Schwenkverbindungen zwischen den Steuerarmen 22 be­ wirken, daß die Radsatzachsen in einheitlicher Beziehung zueinander winkelig verschoben werden, was zur Radial­ steuerung des Drehgestells notwendig ist.

Fig. 9 zeigt eine vereinfachte Darstellung des mit den Steuerarmen ausgestatteten Drehge­ stells. In ausgezogenen Linien sind die Drehgestellräder auf der Bahn 72 ruhend dargestellt. Ein Drehgestellrad wird strich-punktiert entgleist gezeigt. Im entgleisten Zustand folgen die Steuerarme der Achse auch dem Zustand der Entgleisung des einen Rades, wo eine wesentliche Ver­ schiebung zwischen der Berührungsfläche des entgleisten Rades und der anderen Räder des Drehgestells besteht. Während dieses Zustandes bringen die Verbindungsstreben 28 und 30 die Endteile in eine voneinander ent­ fernten Beziehung über dem Achsträger mit ausreichendem Spiel zwischen diesen Teilen der Steuerarme und dem Ober­ teil des Achsträgers, so daß die Steuerarme durch die Entgleisung nicht verzogen oder sonst deformiert werden. Die Schwenkfähigkeit der Gestellverbindung zwischen den Endteilen ergibt eine wesentliche vertikale Verbiegung von einem Arm zum anderen, so daß die Steuer­ arme den verzogenen Zustand ohne dauernde Verbiegung an­ nehmen können.

Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Form der Steuerarme, die hier mit 80 bezeichnet sind und mit ihren äußeren Enden 82 und Verbindungsstreben 84 und 86 den beschriebenen entsprechenden Elementen gleichen. Die Lage des Querträgers der Rück­ seite 88 besitzt einen praktisch geraden Mittelteil, der durch U-förmige Segmente 90 an ihren gegenüberlie­ genden Enden mit den Außenteilen 82 und den Verbindungs­ streben 84 und 86 verbunden ist. Diese Konstruktion des rückwärtigen Teils wird durch Ver­ setzen des Mittelteils des Steuerarms vom Querträger er­ zielt, um die mittleren Gußteile der Wagen mit gleiten­ den Lagerkissen unter den Gestellen aufzunehmen. Wegen dieser Konstruktion müssen die Steuerarme mit der Aus­ führung nach Fig. 10 versehen sein, um eine Störung mit anderen Bauelementen des Wagens zu vermeiden.

Die Fig. 11 und 11A zeigen ein weiteres abgeändertes Ausführungsbeispiel der Verbindungsstrebe der Steuerarme. Hier sind die Außenteile 26 A und die Querteile dieselben wie bei den Fig. 4 und 5, aber die Verbindungsstreben sind anders. Die Verbindungsstreben 88 und 90 sind so ausgebildet, daß die Öffnungen der Endteile 92 bzw. 94 nach oben offen sind und ein Gestell- oder eine Hal­ terung aufnehmen. Für die Seite der Steuerarme nach Fig. 11 befindet sich der Endteil 92 der Verbindungsstrebe 88 entfernt außerhalb des entsprechenden Endteils 94 der anderen Verbindungsstrebe 90. Das die Endteile verbindende Gestell enthält einen Teil 96, der in sphä­ rischen Lagern an den Verbindungsstreben getragen wird. Die Längsachse des Teils 96 befindet sich in einer hori­ zontalen Lage, und seine Enden sind in den sphärischen La­ gern an den Endteilen 92 und 94 so be­ festigt, daß die Steuerarme sich zueinander drehen kön­ nen. Das Drehen dieser Gestellanordnung ist dasselbe wie das nach den Fig. 1 bis 9.

Claims (2)

1. Steuerarmeinrichtung für ein radial steuerbares Drehgestell eines Eisenbahnwagens mit einem Querträger, einem an jedem Endteil des Querträgers angebrachten Seitenrahmen, einem quer zwischen den gegenüberliegenden Enden der Rahmen angebrachten Radsatz mit entsprechenden Achslagern und entsprechenden elastischen Lagerpolstern zwischen den Radsätzen und den Seitenrahmen an jeder Backe der Seitenrahmen sowie mit einem Paar U-förmiger Steuerarme, von denen, wenn sie auf ein Drehgestell montiert sind, je einer an der Vorderseite und an der Rückseite des Querträgers angeordnet ist, jeder ein Quersegment besitzt, dessen Außenteil von jedem Endteil abgeht, wobei die Endteile der Außenteile an den entsprechenden Achslagern des jeweiligen Radsatzes befestigt sind und das Quersegment sich seitlich des Querträgers befindet, gekennzeichnet durch
eine Verbindungsstrebe (28 bzw. 30), die von der Verbindung jedes Außenteiles (26 bzw. 26 A) und des Quersegmentes (24) zu einer Stelle über dem Querträger (10) führt und so Paare von Verbindungsstreben (28 und 30) an jedem Ende des Querträgers (10) bildet, wobei die Verbindungsstreben je einen Endteil (32 bzw. 34) zum kraftschlüssigen Verbinden eines Gestänges (36) besitzen und wobei das eine Endteil (32 bzw. 34) von einer gegebenen Stelle innerhalb des angrenzenden Rahmens (12) nach außen gerichtet ist und das andere Endteil (32 bzw. 34) von derselben Stelle aus nach innen verläuft, so daß passende Paare von Endteilen (32 bzw. 34) das Gestänge (36) zwischen sich aufnehmen, und
ein Gestänge (36), das an jedes Paar von Verbindungsstreben (28 bzw. 30) anstößt und diese in fester Entfernung und schwenkbar zueinander hält, indem jedes Ende des Gestänges (36) mit einem sphärischen Lager versehen ist, welches in den Endteil (32 bzw. 34) gelegt ist und so eine relative Vertikal- und Horizontalbewegung zwischen den Steuerarmen (22) zuläßt.

2. Steuerarmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerarme (22 bzw. 80) in der Form einander identisch und untereinander austauschbar sind und daß jedes Endteil (32 bzw. 34) eine durchgehende Öffnung zum Einsetzen eines Stiftes (38) besitzt, dessen Längsachse aufrechtsteht, um das Gestänge (36) und den Steuerarm (22) zu halten.