NL8302491A - Inrichting voor het dempen van slingeringen bij spoorvoertuigen met een draaigestel. - Google Patents

Description

ï « 1 -« 833094/REY/th

Korte aanduiding: Inrichting voor het dempen van slingeringen bij spoorvoertuigen met een draaigestel

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het dempen van slingeringen bij een spoorvoertuig met een draaigestel voorzien van een hydraulische demping van de slingeringen en een mechanische ontkoppeling van de dempwerking voor 5 alle bewegingscomponenten, behalve de draaiing om een verticale as, waarbij tussen de wagon als het ene aansluitsysteem en het chassis van het draaigestel als het andere aansluitsysteem, met door een verticale draaias als hefboomarm werkende afstand a, twee nagenoeg horizontale met betrekking tot de draaias, dempingsmomenten 10 opwekkende dempers zijn aangebracht en waarvan de aansluitingen* enerzijds scharnierend met een aan een aansluitsysteem vast verbonden element en anderzijds scharnierend via een zwenkhefboom en een voor deze demper gemeenschappelijk draaibare gelagerde as aan het andere aansluitsysteem zijn bevestigd.

15 Door de sinusloop van de starre assen in het rechte spoor en door onregelmatigheden in de geometrie van het spoor, worden oscillerende draaibewegingen van de draaigestellen opgewekt, die als slingeringen worden aangeduid. Ten einde deze storende bewegingen tussen draaigestel en wagon te verkleinen, zijn verschillende 20 inrichtingen bekend. Door de eigenschap, snelle bewegingen sterk en langzame weinig te dempen, zijn hydraulische dempers, in het bijzonder die welke bestaan uit een cilinder en zuiger, bijzonder geschikt. Zo kunnen de snelle, kleine draaislingeringen van de sinusloop sterk worden gedempt, terwijl de langzame, grote draaibewe-25 gingen bij bochten nagenoeg niet worden beinvloed.

'dorden dergelijke dempers steeds opzij horizontaal in de lengterichting tussen draaigestel en wagon aangebracht, dan kan een doelmatige demping van de slingeringen worden verkregen, waarbij echter bewegingen in de lengterichtingen eveneens sterk worden ge-20 dempt, terwijl alle overige bewegingscomponenten niet worden be- 8302431 - 2 - f · t c invloed. De voorkomen langsbeweging beïnvloedt bij snel lopende spoorvoertuigen echter het rijverloop ongunstig.

Een verbetering werd reeds verkregen, waarbij door een verbindingsas met hefboom de dempwerking met betrekking tot de langs-5 slingeringen eveneens werd ontkoppeld. Een dergelijke constructie is beschreven in het Duitse octrooischrift 2042458, echter met het belangrijke nadeel, dat de verbindingsas een vrijheidsgraad teveel heeft en hierdoor een onbepaalde draai-stand heeft. Door het onsymmetrische gedrag van de beide dempers bij een onvermijde-10 lijk, klein krachtverschil, of door eenzijdige uitwendige storingen kan het systeem geleidelijk tegen een van zijn eigen eindstanden lopen. Hierdoor wordt de ontkoppeling in de lengterichting weer niet werkzaam, daar alle optredende trillingen ongedempt van de eindaanslag van de verbindingsas worden overgenomen.

15 Het voordeel van de onderhavige uitvinding bestaat daarentegen in hoofdzaak daaruit, dat de verbindingsas via een hefboom en een starre verbindingsstang in zijn middelste stand is gepositioneerd en een tegen een van' de eindstanden aanlopen niet mogelijk is.

Deze eenduidige positionering heeft eveneens tot gevolg dat ook 20 de aangebrachte hydraulische dempers met betrekking tot hun in beide richtingen benodigde arbeidssiag een gemeenschappelijke, gedefinieerde middenstand hebben.

Een volgende uitvoeringsvorm voor een inrichting voor het dempen van slingeringen met mechanische ontkoppeling van de demp-25 werking voor alle bewegingscomponenten behalve de draaiing om een verticale as bestaat daaruit dat in plaats van t\^ee aan de buitenzijde liggende hydraulische dempers slechts aan een zijde een hydraulische demper wordt toegepast en aan de andere zijde in plaats hiervan de verbindingsas via een hefboom en een starre verbindings-30 stang met de wagon te verbinden. Uitgaande van de veronderstelling dat enerzijds het totale systeem voor het dempen van de snelle, 8302491 % m

• I

- 3 - % kleine draaislingeringen moet reageren op de kleinste uitwijkhoek van het draaigestel, en anderzijds de gezamenlijke scharnierpunten van het systeem doelmatig en controlevrij moeten worden uitgevoerd, krijgt het gedrag van de scharnierpunten met het oog op de elas-5 tische vervorming en eventueel optredende speling de grootste betekenis. Hierbij is het ten gevolge van de noodzakelijke kleine reactiehoek van het systeem beter gebleken, bij een buitenliggende constructie met slechts een hydraulische demper en een starre verbindingsstang de scharnierpunten in plaats met de op zich bekende 10 onderhoudsvrije rubberlagers te voorzien van eveneens bekende doch slijtagebestendige staalscharnierlagers.

Daar bij deze buitenliggende constructie een enkele demper een zodanige lange slag nodig zou hebben, bestond een volgende uitvoeringsvorm daaruit, dat steeds een hydraulische demper en een 15 starre verbindingsstang naarbinnen liggend, op een kleinere basis via steeds een hefboom aan de verbindingsas te bevestigen. Deze uitvoering van de constructie voor het dempen van slingering voldoet het minst aan de eisen met betrekking tot een kleine reactiehoek, zodat als doelmatigste uitvoeringsvorm van een inrichting 20 voor het dempen van slingeringen bij spoorwegvoertuigen met draai-gestel de toepassing van steeds een buitenliggende hydraulische demper, waarvan de scharnierpunten met op zich bekende onder houds-vrije rubberlagers zijn voorzien, alsmede een eveneens aan zijn scharnierpunten met op zich bekende onderhoudsvrije rubberlagers 25 voorziene, starre verbindingsstang zeer voordelig blijkt te zijn.

Het zou ook denkbaar zijn, de hydraulische demper in plaats van met mechanische onderdelen zodanig met hydraulische leidingen te verbinden, dat de gewenste ontkoppeling wordt verkregen. In het ruwe spoorbedrijf staan dergelijke, in de regel hydraulische 30 olie voerende leidingen echter bloot aan steenslag, grote temperatuurwisselingen en andere uitwendige invloeden, die aanleiding 8302491 « - 4 - zouden kunnen geven tot bedrijfsstoringen. Bovendien zou het noodzakelijk zijn, het hydraulische leidingsysteem voortdurend absoluut luchtvrij te houden, daar de kleinste luchtinsluitsels de dempwer-king sterk zouden verminderen.

5 Bij afzonderlijke, op zich gesloten hydraulische dempers zijn de voornoemde factoren minder van belang, -daar zij in vergaande mate ongevoelig zijn voor deze invloeden.

De onderhavige uitvinding beoogt een inrichting voor het dempen van slingeren bij spoorwegvoertuigen met draaigestel te verschaffen, 10 die op een recht spoor juist en zonder nadelige nevenwerkingen die uit de slingeringen afkomstige draaislingeringen doelmatig dempt en in een bocht geen ongewenste draaivertragingen opwekt.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat tussen de demper een in hoofdzaak evenwijdig hiermee werkende, 15 aan beide zijden scharnierend met een der beide systemen verbonden starre verbindingsstoof is aangebracht, waarbij de verbinding met het ene systeem via een hefboomachtig werkend element en de as geschiedt.

De uitvinding wordt hierna bij wijze van voorbeeld toegelicht 20 aan de hand van de tekening voor een twee-assig draaigestel.

Fig. 1 toont een perspectivische weergave van een gedeelte van een draaigestel van een spoorvoertuig en een hiermee verbonden wagon met dempers voor slingeringen;

Fig. 2 een schematische perspectivische weergave van het ge-25 deelte volgens fig. 1 met de dempconstructie;

Fig. 3, 4, 5 varianten van dempconstructies in de weergave volgens fig. 2.

De hoofdassen x, y, z, alsmede de afstand a van de dempaggre-gaten tot z zijn in de figuren 1 en 5 weergegeven en gelden evenzo 30 voor de andere figuren.

Een eerste toepassingsvoorbeeld is weergegeven in fig. 1 en 2.

8302491

* V

* * · - 5 -

Een chassis 1 van een draaigestel van een spoorvoertuig met draai-gestel is voorzien van de de vakman bekende geleidings-, veer- en demporganen. Deze ondersteunen het chassis 1 enerzijds op niet weergegeven wielzittingen. Anderzijds dragen en geleiden eveneens be-5 kende middelen een bijbehorende wagon 2. Het chassis van het draaigestel is voorzien van twee draailagers 3, waarin een starre verbindingsas 4 is gelegerd. Aan deze as zijn twee buitenste hefbomen 5 en een binnenste hefboom δ bevestigd.

De buitenste hefbomen 5 zijn via kogelscharnierachtige ver-10 bindingen 7 verbonden met zuigerstangen 8 van twee dempaggregaten 9. Deze zijn op hun beurt via gelijksoortige kogelscharnierachtige verbindingen 10 verbonden met de wagon 2. Met overeenkomstige verbindingen 11 is de binnenste hefboom 6 door de starre verbindings-stang 12 verbonden met de wagon 2.

15 Zoals blijkt uit fig. 1, kan het chassis van het draaigestel ten opzichte van de wagon 2 zover het bewegingsbereik van de draai-legers 3 en de verbindingen 7, 10, 11 dit toelaat, in alle drie hoofdrichtingen x,y , z vrij verschuiven en om vrij draaien en om de dwars- en lengteas y en x van het chassis 1. Alleen de draai-20 ing om de hoofdas z wordt door dempaggregaten 9, in het bijzonder bij snelle slingerbewegingen, doelmatig gedempt, waarbij de verbindingsas 4 door een verbindingsstang 12 altijd eenduidig wordt gepositioneerd. Ten einde de werking van de dempaggregaten te verhogen en om in het midden gebied van het draaigestel inbouwruimte 25 voor andere onderdelen te verkrijgen, wo~den de dempaggregaten zover mogelijk voor de middelste draaics van de wagon aangebracht.

Daar een afzonderlijke buiten liggende demper bij deze constructie een zodanige lange slag nodig zou hebben, worden twee ongeveer tegenover elkaar liggende dempers gebruikt. Cm echter de 30 verbindingsas ten gevolge van zijn teveel aan vrijheidsgraden bij het onvermijdelijke kleine krcchtverschil van de beide dempers niet 8302491 - 6 - » « τ · voortdurend tegen een van zijn beide eindstanden te laten aanslaan, waardoor de ontkoppeling van de langsbeweging niet werkzaam zou worden, wordt de verbindingsas via een tweede hefboom en de starre verbindingsstang in zijn middelste stand gehouden.

5 Fig. 2 dient in de eerste plaats voor een beter begrip van de sterk vereenvoudigd weergegeven toepassingsvoorbeelden volgens de fig. 3, 4, 5 waarin varianten van fig. 1 in de schematische weergave van de volgende figuren worden toegelicht.

Bij de variant volgens fig. 3 wijzen de hefbomen 5 en 6 in de 10 middelste stand van de as 4 naar boven. Bovendien zijn de demp-aggregaten 9 in verschillende richtingen, dat wil zeggen voor en achter de as 4 cangebracht.

Bij de variant volgens fig. 4 is de binnenste hefboom 6 slechts virtueel aanwezig, daar de draailegers 3 zich buiten de buitenste 15 hefbomen 5 bevinden. Fig. 5 toont een volgende variant. Hier zijn de verbindingsassen 4 evenwijdig en de dempaggregaten 9 dwars op de rijrichting x aangebracht. De draailegers 3 zijn aan de wagon 2 bevesügd.

Er zijn nog vele andere varianten en combinaties mogelijk die 20 alle rusten op de uitvindingsgedachte. In het bijzonder kunnen de verbindingsassen - draailegers 3 binnen of buiten de buitenste hefbomen 5 alsmede aan het chassis 1 of aan de wagon 2 zijn aangebracht. De buitenste en de binnenste hefbomen 5, 6 kunnen naar boven of naar beneden wijzen. De dempingsaggregaten 9 en de verbindings-25 stang 12 kunnen met betrekking tot de verbindingsas 4 in dezelfde of in verschillende richting liggen. Ten slotte kan de gehele constructie zo zijn uitgevoerd, dat de verbindingsas 4, dwars of diagonaal op de rijrichting x ligt.

Deze op een en dezelfde uitvindingsgedachte berustende va-30 riatiemogelijkheden verschaffen een uitstekende aanpassingsmogelijk-heid aan de verschillende voertuigconstructies. De dempaggregaten 8302491 «f ** - 7 - < Λ * * % kunnen bij een zijdelingse constructie ver naar buiten worden aangebracht hetgeen een goede dempwerking en toegankelijkheid geeft en ook toelaat glij-, wrijvings- en onderhoudsvrije elastomeer- legers en scharnierverbindingen toe te passen, zonder dat daarbij de 5 radiale meegevendheid nadelig is.

830249?

Claims (6)

1. Inrichting voor het dempen van slingeren bij spoorwegvoer-g tuigen met draaigestel met een hydraulische slingerdemping en mechanische ontkoppéling van de dempwerking voor alle bewegingscom-5 ponenten behalve onder de draaiing om een verticale as, waarbij tussen de wagon als het ene aansluitsysteem en het chassis van het draaigestel als het andere aansluitsysteem, met door een verticale draaias als hefboomarm werkende afstand a, twee nagenoeg horizontale met betrekking tot de draaias, dempingsmomenten opwekkende dempers 10 zijn aangebracht en waarvan de aansluitingen enerzijds scharnierend met een aan een aansluitsysteem vast verbonden element en anderzijds scharnierend via een zwenkhefboom en een voor deze demper gemeenschappelijk draaibare gelagerde as aan het andere aansluitsysteem zijn bevestigd, met het kenmerk, dat tussen 15 de dempers (9) een in hoofdzaak evenwijdig hiermee werkende, aan beide zijden scharnierend (11) met een der beide systemen (1, 2) verbonden starre verbindingsstang (12) is aangebracht, waarbij de verbinding met het ene systeem geschiedt via een hefboomachtig werkend element (6) en de as (4).

2. Inrichting volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de demper (9) en de verbindingsstang (12) in de rijrichting (x) en de verbindingsas (4) dwars daarop zijn aangebracht (fig. 2).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hefbomen (5, 6) aan de verbindingsas (4) 25 in hun middelste stand verticaal naar beneden zijn gericht.

4. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verbindingsas (4) draaibaar is gelegerd aan het chassis'(1) van het draaigestel.

5. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies, met 30 het kenmerk, ebt alle scharnierverbindingen en legers elastisch vervormbacr en zodoende glij-wrijvingsvrij zijn uitge- 8302491 * - 9 - voerd.

6. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste een aantal van de scharnier-verbindingen kogelscharniervormig of om een afzonderlijke as draci-5 baar zijn uitgevoerd. * 8302491