DE4105350C2 - Sekundärfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sekundärfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die vertikale Verbindung zwischen einem Drehgestell und einem Lok- bzw. Wagenkasten wurde oftmals zur Ermöglichung von Ausgleichsbewegungen zwischen Drehgestell und Kasten als Pendelaufhängung ausgeführt. Derartige Konstruktionen sind beispielsweise in der DE-OS 1 530 126 der CH-PS 497 308 und der FR-PS 1 385 514 beschrieben. Dabei sind die Pendel auf Zug belastet und der Lok- bzw. Wagenkasten übt auf das Drehgestell Zugkräfte aus.

Weiters sind Konstruktionen bekannt, bei welchen auf Druck beanspruchte Sekundärfedern das notwendige vertikale Verbindungselement zwischen Drehgestell und Lok- bzw. Wagenkasten bilden. Üblicherweise wurden diese als Schraubenfedern ausgeführt und senkrecht angeordnet, wie dies beispielsweise in der EP-A1-271 690 beschrieben ist.

Aus der AT-PS 275 592 ist schließlich eine Sekundärfederung bekannt, bei welcher die Sekundärfedern geneigt angeordnet sind. An einem Ende des Drehgestelles laufen die Federn nach oben aufeinander zu, während sie am anderen Ende auseinanderlaufend angeordnet sind. Aus diesem Grund kann eine Wankunterstützung lediglich durch Ausdrehung des Drehgestelles bezüglich des Kastens des Schienenfahrzeuges erfolgen, währenddessen eine reine Querverschiebung des Lok- bzw. Wagenkastens keine Wankunterstützung hervorruft.

Die DE 32 17 321 C2 beschreibt eine Anordnung zur Abfederung von Drehgestell-Lokomotiven, wobei die Sekundärfedern zur Wagenlängsmitte hin um einen gewissen Winkel geneigt sind. Bei Wankauslegungen des Aufbaus bringt die Schrägstellung der Federn ein Drehmoment auf das Drehgestell. In der DE-OS 16 80 370 wird eine Schienenfahrzeugfederung mit geneigt angeordneten Sekundärfedern beschrieben, bei der bei Ausdrehen des Drehgestelles eine Wankunterstützung erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Sekundär­ federung durch welche bei einer Auslenkung des Lok- bzw. Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell in Y-Richtung (quer zur Fahrtrichtung) eine Drehung des Kastens um seine Längsachse in gewünschter Weise und damit eine Wankunterstützung bewirkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist eine Wankunterstützung auch dann möglich, wenn eine Querverschiebung des Lok- bzw. Wagenkastens bezüglich des Drehgestelles aufgrund von beispielsweise Fliehkräften ohne Ausdrehung des Drehgestelles zustande kommt. Die Sekundärfederung bildet ein Viergelenk, welches die Drehung des Kastens um dessen Längsachse in besonders vorteilhafter Weise ausführt.

Die Merkmale des Patentanspruches 1 ergeben eine einfach und günstig herzustellende Federung welche übermäßige Querauslenkungen zwischen dem Kasten des Schienenfahrzeuges und dem Drehgestell abfängt. Um jedoch kleinere Querauslenkungen abfedern und vom Kasten des Schienenfahrzeugs fernhalten zu können, ist für den Kasten ein Freiweg vorgesehen. Die Abfederung erfolgt hierbei hauptsächlich durch die in Querrichtung wirkende Komponente der Sekundärfederung.

Das Merkmal des Patentanspruchs 2 ermöglicht einen einfachen, aber funktionssicheren und zugleich kostengünstigen Aufbau der erfindungsgemäß ausgebildeten Sekundärfederung.

In besonders vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäß ausgebildete Sekundärfederung gemäß dem Merkmal des Patentanspruches 3 anwendbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher in

Fig. 1 ein Fahrwerk mit einem Wagenkasten und der Federung in Stirnansicht und in

Fig. 2 in Seitenansicht schematisch dargestellt ist.

Es bezeichnet 1 ein Drehgestell, in welchem zwei Radsätze 2 gelagert sind, welche gegenüber dem Drehgestell über Primärfedern 3 abgefedert sind. Dieses Drehgestell 1 kann antriebslos sein, es kann sich aber auch um ein Triebdrehgestell handeln. Mit 4 ist der Kasten des Schienenfahrzeuges, insbesondere ein Lok- oder Wagenkasten, bezeichnet, welcher sich am Drehgestell über Sekundärfedern 5 abstützt, von welchen, wie Fig. 2 zeigt, mindestens zwei auf jeder Längsseite des Drehgestelles angeordnet sind. Zweckmäßig sind die Sekundärfedern in der Querrichtung des Fahrzeuges paarweise angeordnet. Als Sekundärfedern sind im vorliegenden Fall Schraubenfedern vorgesehen, welche einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau ermöglichen. Selbstverständlich sind aber auch andere Federeinrichtungen, beispielsweise hydraulischer oder pneumatischer Art verwendbar.

Die vorzugsweise verwendeten Schraubenfedern sitzen an ihren beiden Enden in je einem Federtopf und sind auf beiden Seiten des Drehgestelles 1, wie dargestellt, nach oben in Richtung Mitte des Kastens 4 des Schienenfahrzeuges leicht geneigt um den Winkel psi eingebaut. Das hat zur Folge, daß, wenn sich der Wagenkasten aufgrund der Fliehbeschleunigung in Querrichtung bewegt, wenn er also auslenkt, die Sekundärfedern 5 wie ein Viergelenk wirken, d. h., wenn der Wagenkasten 4 in der Richtung Y auslenkt, zwingt der Wagenkasten die Sekundärfedern 5 an der Einspannstelle im Wagenkasten sich in der Richtung des Pfeiles B zu bewegen, wodurch ein gegensätzliches Moment M die Längsachse des Wagenkastens 4 entsteht, welcher den Kasten 4 um seine Längsachse zu drehen trachtet. Man bekommt dadurch eine Verbesserung des sogenannten Wankverhaltens. In Fig. 1 ist mit mk.g die Gravitationskraft und mit mk.b die Zentrifugalkraft sowie die Resultierende eingezeichnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind beide Federn eines Sekundärfederpaares um den gleichen Winkel (psi) nach oben in Richtung der Mitte des Kastens des Schienenfahrzeuges leicht geneigt und quer zur Fahrtrichtung eingebaut. Dadurch entsteht eine Art von Viergelenk, das die oben erwähnte Drehung des Kastens in optimaler Weise ausführt.

In der Quermitte befindet sich zwischen Kasten 4 und Drehgestell 1 ein Queranschlag 6, welcher vorzugsweise als Gummipuffer ausgebildet ist. Auch diese Ausführung trägt zur Einfachheit der erfindungsgemäß ausgebildeten Sekundärfederung und zu deren sicherem Funktionieren bei. Überdies ist es auch eine sehr kostengünstige Variante. Der besagte Queranschlag 6 ist zwischen einem Vorsprung 7 des Drehgestelles 1 und einem Vorsprung 8 des Kastens 4 des Schienenfahrzeuges angeordnet und hat den Zweck, die Querkräfte, die mitunter aufgrund von Fliehbeschleunigungen im Bogenlauf entstehen, abzufangen. Hiebei hat der Wagenkasten 4 einen gewissen Freiweg, bis der Queranschlag 6 zu wirken beginnt. Innerhalb dieses Freiweges werden Auslenkungen zwischen Drehgestell 1 und Lok- bzw. Wagenkasten 4 in Querrichtung hauptsächlich von der querwirksamen Komponente der Sekundärfederung gedämpft und so zum großen Teil vom Kasten 4 ferngehalten. Erst bei zu großen Kräften erfolgt eine derart große Auslenkung, daß der Queranschlag 6 erreicht wird.

Claims (3)

1. Sekundärfederung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen mit auf beiden Längsseiten des Drehgestelles zwischen den Radachsen angeordneten, auf Druck beanspruchten Sekundärfedern, insbesondere Schraubenfedern, die zwischen dem Drehgestell und dem Kasten des Schienenfahrzeuges schräg angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärfedern (5) zu beiden Seiten des Drehgestelles (1) um den gleichen Winkel (psi) nach oben in Richtung der Längsmittelebene des Kastens des Schienenfahrzeuges quer zur Fahrtrichtung geneigt eingebaut sind, daß in der Quermitte zwischen Drehgestell (1) und Kasten (4) des Schienenfahrzeuges in an sich bekannter Weise ein Queranschlag (6) vorgesehen ist, welcher zwischen einem Vorsprung (7) des Drehgestelles (1) und einem Vorsprung (8) des Kastens (4) des Schienenfahrzeuges angeordnet ist, und daß der Kasten (4) des Schienenfahrzeuges einen Freiweg besitzt, bevor der Queranschlag (6) wirksam werden kann.

2. Sekundärfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Queranschlag (6) als Gummipuffer, Schraubenfeder oder dergleichen ausgebildet ist.

3. Sekundärfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgestell (1) ein Triebdrehgestell ist.