DE3217321C2 - Anordnung zur Abfederung von Drehgestell-Lokomotiven - Google Patents

Abstract

Bei der Kurvenfahrt schneller Drehgestell-Lokomotiven kommt es darauf an, daß sich das Drehgestell bei Kurvenfahrt leicht in eine etwa radiale Stellung zum Gleisbogen einstellt, da sonst der Verschleiß an den Radprofilen ansteigt. Es werden einige Vorschläge für die besondere Anordnung der üblichen Federn und/oder von zusätzlichen Federn gemacht, damit auch bei Querauslenkung und/oder Wankauslenkung des Lokomotivaufbaus die auf die kurvenäußeren Räder eines Drehgestells wirkenden Querkräfte untereinander in etwa gleich groß sind.

Description

äußerer Abstand
innerer Abstand

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Abstand (b) im Bereich von 03 bis 1 m liegt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 16 80 370 bekannt.

Bei der Steigerung der Fahrgeschwindigkeit von Lokomotiven muß die Laufgüte erhalten bleiben und die Kurvengängigkeit erhöht werden. Insbesondere kommt es darauf an, daß die Drehgestelle sich leicht an die Kurven anpassen, so daß an den Radkränzen ein hoher Verschleiß vermieden wird. Dieser tritt dann in besonderem Ausmaß auf, wenn während der Kurvenfahrt eine Wank- und/oder Querauslenkung des Aufbaus zur kurvenäußeren Seite infolge nicht ausgeglichener Fliehkräfte auftritt Aus der DE-OS 16 80 370 ist es hierzu bereits bekannt, diesen Verschleiß dadurch zu mindern, daß die Drehung des Drehgestells bei Kurvenfahrl in eine etwa radiale Stellung zum Gleisbogen auch gegen die Querkraft der üblichen Abfederung erfolgt. Dabei werden zusätzliche, schräg angeordnete Federn dafür verwendet, bei Quer- bzw. Wankauslenkungen des Aufbaus das Drehgestell leicht in die radiale Lage zum Gleisbogen zu bringen. Eine derartige Federanordnung

ίο mit schräg angeordneten Federn bei Laufdrehgestellen ist auch aus der Zeitschrift »Eisenbahntechnische Rundschau«, Nr. 10,1959, S. 454, bekannt

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art eventuelle Verschlechterungen bei der Laufstabilität im Geradeauslauf zu vermeiden. Außerdem soll hoher Verschleiß an den Spurkränzen der Radsätze vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäi5 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gewährleisten, daß die das Drehgestell drehenden Drehmomente erst dann wirksam werden, wenn die Wankauslenkungen ein konstruktiv vorgegebenes Spiel überschritten haben.

Gemäß Anspruch 2 wird zur Erzeugung einander gleich großer Kräfte an den Rädern an einer Längsseite an jeder Drehgestell-Längsseite eine den gewünschten Effekt herbeiführende Federanordnung lediglich im Bereich von der Querebene des Drehgestell-Drehpunkts in Richtung IxDkomotivmitte vorgesehen. Neben dieser Federanordnung sind andere Federn zur Abstützung des Brückenrahmens und zur Drehfesselung erforderlich.

Die Anordnung von mindestens zwei Federn in unterschiedlichen Abständen auf jeder Längsseite des Drehgestells gemäß Patentanspruch 3 bringt den gewünschten Effekt bei Querauslenkung, ggfs. ohne Wankauslcnkung, hervor.

Die Ansprüche 4 und 5 geben vorteilhafte Bemessungsbereiche an. Bei der Ausführungsform mit zwei in unterschiedlichen Abständen zum Drehgestell-Drchpunkt stützen diese Federn zugleich den Brückenrahmen in üblicher Weise ab, so daß diese Ausführungsform besondere Vorteile bringt. Weitere abstützende Federn können in der Querebene des Drehgestell-Drehpunkts vorgesehen sein. Der gewünschte Effekt wird dadurch bewirkt, daß unter der Voraussetzung einander gleicher Federhärte der Federn in Querrichtung die Feder im Abstand a eine größere Querkraft aufnimmt als die Feder im Abstand b, da bei Kurvenfahrt die Feder im Abstand a stärker deformiert wird als die andere Feder. Diese größere Querkraft wirkt aber am kleineren Hebelarm, so daß sich bei der Drehung des Drehgestells in der Kurve im Idealfall einander gleich große Querkräfte an den Rädern an einer Seite des Drehgestells einstellen. Bei waagerecht angeordneten Federn wirkt statt der Querkraft die Druckkraft der Federn.

Als Druckfedern sind alle Arten von Federn geeignet, die quer zur Hauptfederrichtung bei Querauslenkung eine Querkraft entwickeln. Insbesondere eignen sich hierzu Flexicoilfedern, d. h. besonders bemessene Schraubenfedern.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Drehge-

stell-Lokomotive und

Fig.2 cine abgeänderte Federanordnung in einem Längsschnitt

In Fig. 1 ist mit 1 der Aufbau einer Lokomotive bezeichnet, der auf einem Brückenrahmen 2 aufgesetzt ist Dieser ist über Zapfen 5 und an beiden Längsseiten der Lokomotive angeordnete Druckfedern 6, 7 und 8 (Schraubenfedern) mit zwei Drehgestellen 3 und 4 verbunden. Die Federn 6 und 7 sind dabei einerseits am Brückenrahmer: 2 und andererseits am Rahmen des Drehgestells 3 bzw. 4 abgestützt, federn den Aufbau gegenüber den Drehgestellen 3 und 4 ab und erlauben zugleich deren Drehung um den Zapfen 5 bei Kurvenfahrt. Die Querauslenkbarkeit des Brückenrahmens 2 gegenüber dem Drehgestell 3 bzw. 4 ist nicht dargestellL Die Federn 6 und 7 sind zur Querebene des Drehpunkts 9 der Drehgestelle 3 und 4 mit untereinander unterschiedlichen Abständen a und b angeordnet. Der Abstand 2 — zum Anfang bzw. Ende der Lokomotive gerichtet — ist kleiner als der Abstand b. Bei Kurvenfahrt und demgemäß bei einer Querauslenkung des Brückenrahmens 2 nimmt unter der Voraussetzung einander gleicher Federhärten in Querrichtung die Feoer 7 eine kleinere Querkraft auf als die Feder 6, da die Feder 6 stärker deformiert wird als die Feder 7. Durch die unterschiedliche Ausbildung der Abstände a und b gemäß Anspruch 7 legt sich das erste kurvenäußere Rad des ersten Drehgestells (der fahrenden Lokomotive) mit kleinerer Seitenkraft an die Schiene an als bei gleich großen Abständen a und b.

Die weitere Feder 8 ist räumlich zwischen dien Federn 6 und 7 angeordnet, und zwar mit der unteren Anlenkung am Drehgestellrahmen in der Querebene des Drehgestell-Drehpunkts 9. Sie ist mit einem Winkel tx (etwa 15° zur Senkrechten) — seitlich gesehen — schräg angeordnet, und zwar so, daß das obere Ende in Richtung zur Mitte der Lokomotive zeigt. Bei Wankauslenkungen des Aufbaus 1 bringt die Schrägstellung der Feder 8 ein Drehmoment auf das Drehgestell] 3 bzw. 4 im Sinne der Anpassung an den Gleisbogem. Bewegt sich die Lokomotive beispielsweise in Fahrtrichtung nach links und verläuft die Gleiskrümmung in Fahrtrichtung vom Beschauer weg, wankt also der Aufbau 1 auf den Beschauer zu, wird das Drehgestell 3 — von oben gesehen — im Uhrzeigersinn verdreht.

Die Federn 6 und 7 einerseits und die Feder 8 andererseits arbeiten somit zusammen in gleicher Drehrichtung zur Drehung des Drehgestells 3 bzw. 4.

Damit die Feder 8 erst ab einer bestimmten Wankauslenkung wirksam wird kann sie wie eine Druckfedcranordnung 10 nach F i g. 2 ausgebildet sein. In einem Federgehäuse 11 mit der Anlenkung 12 ist eine Federstange 13 geführt. Etwa in deren Mitte ist auf einem Gewindeabschnitt 14 eine Druckplatte 15 axial veränderlich angeordnet, die durch in benachbarten Federflanschen 16 und 17 eingesteckte Arretierstifte 18 gegen Drehung gesichert ist. Zwischen den verdrehsicher geführten (nicht dargestellt) Federflanschen 16 und 17 und der jeweiligen Stirnseite des Federgehäuses 11 sind zwei Schraubenfedern 19 und 20 vorgesehen. Zwischen den Federflanschen 16 und 17 ist eine Spreizfeder 21 eingelegt, die die Federflansche 16 und 17 auf Abstand hält. Dieser Abstand erlaubt der Druckplatte 15 eine axiale Bewegung, bei der die Federwirkung durch die Federn 19 und 20 nicht auftritt.

Eine weitere Ausführungsform ergibt sich, wenn gemäß F i g. 1 die Federn 6, j?gf. auch die Federn 8, weggelassen werden (Anspruch b) oder wenn die Federn 6 mit einem Abstand a in derselben Richtung wie der Abstand b angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform müssen jedoch weitere Federn zur Abstützung und Drehfesselung vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Abfederung des Brückenrahmens von Drehgestell-Lokomotiven mit zwischen dem wiegenlosen Drehgestell und dem Brückenrahmen angeordneten Druckfedern, insbesondere Schraubenfedern, und mit einer Querauslenkbarkeit der Drehgestelle zum Brückenrahmen, wobei die Druckfedern schräg angeordnet sind, derart, daß diese während der Kurvenfahrt bei einer Querauslenkung des Brückenrahmens und/oder Wankauslenkung des Brückenrahmens zur kurvenäußeren Seite ein Drehmoment auf das Drehgestell im Sinne von dessen Radialeinstellung zum Gleisbogen aus üben, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg angeordneten Druckfedern (6 bis 8) als in beiden Längsrichtungen wirkende Druckfederanordnungen (10) ausgebildet sind, welche im mittleren Bereich einen federkraftfreien Bereich aufweisen (F ig· 2»·

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung weiterer Druckfedern (7), daß sie als zusätzliche Federn zur Abfederung des Drehgestells (3 bzw. 4) dienen und daß auf jeder Längsseite des Drehgestells eine oder mehrere dieser weiteren Druckfedern (J) mit Abstand (b) von der — zur Fahrtrichtung senkrecht angeordneten — Ebene durch den Drehgestell-Drehpunkt (9) zur Lokomotivmitte vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet <^Jurch eine solche Anordnung von mindestens vier Druckfedern (6 "nd 7), daß diese in Normalstellung des Drehgestells auf jeder Längsseite des Drehgestells (3 bzw. 4) Angeordnet sind und in Längsrichtung unterschiedlicne Abstände zur — zur Fahrtrichtung senkrecht angeordneten — Ebene durch den Drehgestell-Drehpunkt (9) aufweisen, und zwar derart, daß der (äußere) Abstand (a) von dem Drehgestell-Drehpunkt in Richtung Lokomotiv-Ende kleiner ist als der andere (innere) Abstand (b).

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Bereich des Verhältnisses des äußeren Abstands (a)zum inneren Abstand (b)\on