DE1275566B

DE1275566B - Car body support on bogies of rail vehicles in the area of the vehicle entrance

Info

Publication number: DE1275566B
Application number: DEM50055A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich Kayserling; Peter Meier
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1961-08-18
Filing date: 1961-08-18
Publication date: 1968-08-22

Description

Wagenkastenabstützung auf Drehgestellen von Schienenfahrzeugen im Bereich des Fahrzeugeinstieges Die Erfindung bezieht sich auf eine Wagenkastenabstützung auf Drehgestellen von Schienenfahrzeugen im Bereich des Fahrzeugeinstieges mit Schrauben-oder Gasfedern zwischen der Einstieganordnung des Wagenkastenuntergestells und dem etwa in Höhe der Radsatzachsen befindlichen Drehgestellrahmen.Car body support on bogies of rail vehicles in Vehicle entry area The invention relates to a car body support on bogies of rail vehicles in the area of the vehicle entrance with screw or Gas springs between the entry arrangement of the car body underframe and the approximately bogie frame at the height of the wheelset axles.

Es ist bekannt, die Wagenkästen von Schienenfahrzeugen mit gas- oder schraubengefederten Drehgestellen über eine mittlere Drehpfanne und seitliche Gleitstücke eines ober- oder unterhalb des Drehgestellrahmens angeordneten Wiegebalkens auf die in Wiegentrögen gelagerten Gasfedern abzustützen, wobei die Wiegentröge mit Pendeln am Drehgestellrahmen aufgehängt sind und vom Wiegebalken über Lenker geführt werden. Diese Anordnung ist schwer, benötigt eine große Bauhöhe, und die Federung wird durch die gleitende Reibung an den Führungen des Wiegebalkens oder durch Kraftkomponenten von Lenkern ungünstig beeinflußt.It is known that the car bodies of rail vehicles with gas or screw-sprung bogies over a central swivel pan and sliding pieces on the side a weighing beam arranged above or below the bogie frame to support the gas springs stored in cradle troughs, the cradle troughs with Pendulums are suspended from the bogie frame and guided from the weighing beam over the handlebars will. This arrangement is heavy, requires a large overall height, and the suspension is caused by sliding friction on the guides of the weighing beam or by force components adversely affected by handlebars.

Es ist ferner bekannt, den Wagenkasten direkt auf balgförmigen Gasfedern abzustützen, die auf dem Drehgestellrahmen gelagert sind. In diesem Fall müssen die in sich verschiebbaren Gasfederbälge allen Drehbewegungen und Querschwingungen des Wagenkastens relativ zum Drehgestell nachgeben. Da die Bälge jedoch nicht stabil sind, müssen zusätzlich Stabilisierungseinrichtungen verwendet werden, die den Wagenkasten nach einem seitlichen Ausschwingen in die Mittellage zurückführen. Die Neigung des Wagenkastens zum Abkippen steigt jedoch mit der Höhe der Belastung, während normalerweise die Federkonstante der Rückstellvorrichtung (Gummifeder, Gummikugel) von der Last unabhängig ist und allenfalls wegabhängig verändert werden kann. Die Rückstellfeder muß daher für die höchste Belastung ausgelegt werden und ist daher bei nur gering besetztem Wagen verhältnismäßig hart. Die Folge in diesem Zustand ist eine merkliche Neigung des Wagenkastens zum Schlingern.It is also known to place the car body directly on bellows-shaped gas springs support, which are mounted on the bogie frame. In this case you have to the sliding gas spring bellows all rotary movements and transverse vibrations of the car body give way relative to the bogie. However, since the bellows are not stable additional stabilization devices must be used to support the car body after swinging to the side, return it to the central position. The slope of the However, the car body for tipping increases with the level of the load, while normally the spring constant of the reset device (rubber spring, rubber ball) of the load is independent and can possibly be changed depending on the path. The return spring must therefore be designed for the highest load and is therefore only low occupied car relatively hard. The consequence in this state is noticeable The car body has a tendency to roll.

Es ist auch schon bekannt, die Wiegebalken eines Wiegendrehgestells mittels Pendeln am Drehgestellrahmen aufzuhängen und die Enden der Pendel in Gummigelenken derart zu lagern, daß die Pendel Querverschiebungen des Wagenkastens im gewissen Grade aufnehmen können. Die Lagerungen der bekannten Pendel sind hierbei als übliche Gummigelenke ausgebildet, die einen allseitigen Ausschlag der Pendel gestatten. Es hat sich indessen herausgestellt, daß das bekannte Pendel eine große Länge haben muß, um dem Fahrzeug gute Laufeigenschaften zu geben. Eine ausreichende Bauhöhe dafür ist jedoch nicht immer vorhanden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wagenkastenabstützung zu schaffen, die eine niedrige Bauhöhe des Drehgestells und der Wagenkastenabstützung, eine befriedigende Weichheit der Wagenkastenabstützung mit den Wagenkastenfedern und schließlich eine geringe Neigung des Wagenkastens zum Wanken um seine Längsachse ermöglicht. Die Notwendigkeit einer niedrigeren Bauhöhe ist insbesondere für den Bereich des Fahrzeugeinstieges gegeben, wenn dieser gegenüber dem übrigen Wagenkasten herabgezogen ist, weil dann im Bereich des Fahrzeugeinstieges besonders ungünstige Platzverhältnisse vorliegen.It is also already known, the weighing beams of a weighing bogie to hang up by means of pendulums on the bogie frame and the ends of the pendulums in rubber joints to store in such a way that the pendulum transverse displacements of the car body to a certain extent Degrees. The bearings of the known pendulums are here as usual Formed rubber joints that allow the pendulum to swing on all sides. It has been found, however, that the known pendulums have a great length must in order to give the vehicle good running properties. Sufficient overall height however, this is not always available. The invention is based on the object to create a car body support that has a low overall height of the bogie and the car body support, a satisfactory softness of the car body support with the car body springs and finally a slight inclination of the car body allows to sway around its longitudinal axis. The need for a lower overall height is given in particular for the area of the vehicle entrance, if this is opposite the rest of the car body is pulled down, because then in the area of the vehicle entrance particularly unfavorable space conditions exist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wagenkastenabstützung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß auf jeder Fahrzeuglängsseite unter dem jeweiligen Einstieg Wiegenfedern angeordnet sind, auf welchen der Wagenkasten mit seiner gesamten Last unmittelbar abgestützt ist und die mit ihren unteren Enden auf dem durchgehenden Wiegebalken angeordnet sind, der mit Pendeln am Drehgestellrahmen aufgehängt ist, die in zwei lotrechten Fahrzeuglängsebenen neben den Federn liegen.According to the invention, this object is achieved with a car body support of the type described above solved in that on each longitudinal side of the vehicle cradle springs are arranged under the respective entrance, on which the car body is directly supported with its entire load and that with its lower ends are arranged on the continuous weighing beam with pendulums on the bogie frame is suspended, which lie in two vertical vehicle longitudinal planes next to the springs.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Wiegefedern in einem Bereich angeordnet sind, in dem sie eine für die Wagenkastenabstützung günstige Höhe haben können, ohne daß durch Konsolen u. dgl. die Konstruktion der Wagenkastenabstützung kompliziert und schwer ausgeführt werden müßte. Andererseits liegen die Pendel in einem Bereich, der ihren Einbau in dem verhältnismäßig kleinen Einbauraum ermöglicht. Um dieses seitliche Schwingungsverhalten des Wagenkastens in Fahrzeugquerrichtung weiter günstig zu beeinflussen, wird gemäß der Erfindung noch vorgeschlagen, die oberen Kreuzschneidenlager der Pendel über Gummiblöcke auf dem Drehgestellrahmen abzustützen, die in lotrechter Richtung durch Druckkräfte wenig, in Fahrzeugquerrichtung durch Schubkräfte erheblich nachgiebig sind.This arrangement has the advantage that the rocker springs in one area are arranged in which they have a favorable height for the car body support can without the construction of the car body support by consoles and the like complicated and difficult to do. On the other hand, the pendulums are in an area that allows them to be installed in the relatively small installation space. Around this lateral vibration behavior of the car body continues in the transverse direction of the vehicle To influence favorably, is proposed according to the invention, the upper Support the cross-cutting edge bearings of the pendulums on the bogie frame using rubber blocks, which in the vertical direction due to pressure forces little, in the transverse direction of the vehicle Shear forces are considerably resilient.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten derselben sind im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 als erste Ausführungsform nach der Erfindung ein Drehgestell in der Seitenansicht und in schematischer Darstellung, F i g. 2 das in F i g. 1 dargestellte Drehgestell in der Draufsicht, F i g. 3 die eine der beiden symmetrischen Hälften des Schnittes nach der Linie III-111 in F i g. 1, wobei der aufzusetzende Wagenkasten durch Strichpunktlinienzüge angedeutet ist, F i g. 4 eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung, F i g. 5 die Ausführungsform nach F i g. 4 in einer der F i g. 3 entsprechenden Darstellungsweise.The invention and further details thereof are as follows described on the basis of the drawings. In the drawings, F i g. 1 first Embodiment according to the invention a bogie in the side view and in schematic Illustration, FIG. 2 that shown in FIG. 1 bogie shown in plan view, F i g. 3 one of the two symmetrical halves of the section after the line III-111 in Fig. 1, with the car body to be put on by dash-dotted lines is indicated, F i g. 4 shows a further embodiment according to the invention in a the F i g. 2 corresponding representation, F i g. 5 shows the embodiment according to FIG. 4 in one of the F i g. 3 corresponding representation.

In dem niedrig gebauten, etwa in der Höhe der Drehachsen der Radsätze angeordneten Drehgestellrahmen 1 sind drehbar und horizontal spielfrei die Radsätze 2 und 3 gelagert. Jedes Achslagergehäuse 4 wird von einem zug-, druck- und biegesteifen Achslenker 5 erfaßt. Jeder Achslenker 5 ist auf einem Querbolzen 6 des Drehgestellrahmens 1 lotrecht schwingbar gelagert. Zwischen den über die Querbolzen 6 hinaus verlängerten Enden der Achslenker 5 und im Drehgestellrahmen 1 aufgehängten Trögen 7 ; sind die als Schraubenfedern ausgebildeten Achsfedern 8 angeordnet. Durch diese Anordnung können die Achsfedern 8 bei entsprechender Höhe eine befriedigende Weichheit haben, ohne die Bauhöhe des Drehgestells erhöhen zu müssen.In the low-built, roughly at the height of the axes of rotation of the wheel sets arranged bogie frame 1 are rotatable and horizontally backlash-free, the wheel sets 2 and 3 stored. Each axle bearing housing 4 is resistant to tension, compression and bending Suspension arm 5 detected. Each wishbone 5 is on a cross bolt 6 of the bogie frame 1 mounted so that it can swing vertically. Between the extended over the cross bolt 6 also Ends of the wishbones 5 and troughs 7 suspended in the bogie frame 1; are the Axle springs 8 designed as helical springs are arranged. Through this arrangement the axle springs 8 can have a satisfactory softness at the appropriate height, without having to increase the overall height of the bogie.

Mit Pendeln 9 ist der Wiegebalken 10 an seinen beiden Enden im Drehgestellrahmen 1 aufgehängt. Die unteren Pendellager sind als übliche Kreuzschneidenlager zwischen Wiegebalken 10 und Pendeln 9 ausgebildet. Die Kreuzschneidenlager an den oberen Pendelenden sind über Gummiblöcke 11 auf dem Drehgestellrahmen 1 gelagert. Die Gummiblöcke 11 sind liegende Schub-Gummiblöcke, die in lotrechter Richtung durch Druckkräfte wenig, in Fahrzeugquerrichtung durch Schubkräfte dagegen erheblich nachgiebig sind. Entgegen der Schwingbewegung des Wiegebalkens 10 sind Stoßdämpfer 14 und 15 parallel geschaltet.The weighing beam 10 is suspended at both ends in the bogie frame 1 by means of pendulums 9. The lower self-aligning bearings are designed as conventional cross-blade bearings between the weighing beam 10 and pendulums 9. The cross blade bearings at the upper pendulum ends are mounted on the bogie frame 1 via rubber blocks 11. The rubber blocks 11 are horizontal thrust rubber blocks that are not very flexible in the vertical direction due to compressive forces, but considerably flexible in the transverse direction of the vehicle due to the thrust forces. Shock absorbers 14 and 15 are connected in parallel against the oscillating movement of the weighing beam 10.

Die horizontale Führung des Wiegebalkens 10 im Drehgestellrahmen 1 erfolgt in Längsrichtung spielarm durch Gleitplattenführungen 12,13 (F i g. 2) zwischen den Enden des Wiegebalkens 10 und dem Drehgestellrahmen 1. In Querrichtung erfolgt die Führung des Wiegebalkens 10 nach Überwinden eines zulässigen freien Spieles durch federnde Anschläge 210 am Wagenkasten 18 und feste Anschläge 220 am Drehgestellrahmen 1. Die Längs- und Quermitnahme des Wiegebalkens 10 erfolgt durch eine lotrechte, auf diesem aufgesetzte Mittelhülse 16 (F i g. 3), in die radial spiellos, aber in Richtung seiner Längsachse verschieblich der mittlere Drehzapfen 17 des Wagenkastens 18 hineinragt, dessen Längsachse zugleich die Symmetrieachse des Drehgestells bildet. Der Abstützung des Wagenkastens 18 dienen torusförmige Gasfederbälge 19, die an den Enden des Wiegebalkens 10 zwischen diesem und dem Wagenkastenuntergestell angeordnet und mit beiden verbunden sind. Den Gasfederbälgen 19 sind Schwingungsdämpfer 21 zwischen Wiegebalken 10 und Wagenkasten 18 parallel geschaltet.The horizontal guidance of the weighing beam 10 in the bogie frame 1 takes place with little play in the longitudinal direction by sliding plate guides 12, 13 (FIG. 2) between the ends of the weighing beam 10 and the bogie frame 1. In the transverse direction, the weighing beam 10 is guided after overcoming a permissible free play by resilient stops 210 on the car body 18 and fixed stops 220 on the bogie frame 1. The longitudinal and transverse entrainment of the weighing beam 10 is carried out by a vertical central sleeve 16 (FIG The central pivot pin 17 of the car body 18 protrudes in a displaceable manner in the longitudinal axis, the longitudinal axis of which at the same time forms the axis of symmetry of the bogie. To support the car body 18, toroidal gas spring bellows 19 are used, which are arranged at the ends of the weighing beam 10 between the latter and the car body subframe and are connected to both. Vibration dampers 21 are connected in parallel to the gas spring bellows 19 between the weighing beam 10 and the car body 18.

An jedem Ende des Wiegebalkens 10 liegen die Gasfederbälge 19 und die Wiegenpendel 9 in verschiedenen lotrechten Fahrzeuglängsebenen, und zwar die Federbälge 19 in der Ebene des weit herabgezogenen Einstieges 20 des Wagenkastens 18 und die Wiegenpendel 9 in einer Ebene hinter der Ebene der Wiegefedern 19.At each end of the weighing beam 10 are the gas spring bellows 19 and the cradle pendulum 9 in different vertical vehicle longitudinal planes, namely the Spring bellows 19 in the plane of the far lowered entry 20 of the car body 18 and the cradle pendulum 9 in a plane behind the plane of the cradle springs 19.

Auf den Wiegefedern 19 hat der Wagenkasten 18 eine breite Abstützbasis, so daß er trotz der in lotrechter Richtung günstigen Weichheit der Wagenkastenfederung wenig zum Wanken neigt. Die Bauhöhe ist niedrig, der unter dem Drehgestellrahmen 1 liegende Wiegebalken 10 ist im Bereich der Gasfederbälge 19 nach oben in den Bereich des Drehgestellrahmens 1 und damit in die Höhe der Drehachsen der Radsätze 2 und 3 hochgezogen. Trotzdem können die Pendel 9 eine für ein befriedigendes Querschwingen des Wagenkastens 18 ausreichende Länge haben, weil sie in einem Bereich liegen, der durch den Einstieg 20 keine Beschränkung erfährt. Die effektiv wirksame Pendellänge wird noch durch die Gummiblöcke 11 erhöht, die beim Schwingen der Pendel 9 in Fahrzeugquerrichtung mit geringen Verformungskräften verformt werden können und eine zusätzliche Federung zur Herabsetzung der Eigenfrequenz der Schlingerbewegungen des Fahrzeuges darstellen. Weil die Gummiblöcke 11 in lotrechter Richtung wenig nachgiebig sind, die Gleitplattenführungen 12,13 zwischen dem Wiegebalken 10 und dem Drehgestellrahmen 1 und schließlich die Federbälge 19 zwischen Wagenkasten 18 und Drehgestellrahmen 1 angeordnet sind, wird das lotrechte Federverhalten der Federbälge 19 nicht merkbar durch Gleitreibung in den Gleitplattenführungen 12, 13 beeinflußt. Querbewegungen zwischen Wagenkasten 18 und Drehgestellrahmen 1 führen zu keinen Verformungen der Gasfederbälge 19, während diese durch Verformungen in sich Drehbewegungen zwischen Wagenkasten 18 und Drehgestellrahmen 1 um die Längsachse des Drehzapfens 17 zulassen. Die Rückstellkraft bei seitlichen Schwingerbewegungen des Wagenkastens 18 bildet sich in dem Pendel 9 aus und ist abhängig vom Wagenkastengewicht, so daß der Wiegebalken 10 stets mit gleicher Frequenz schwingt.The car body 18 has a wide support base on the rocker springs 19 so that it has little tendency to sway despite the softness of the car body suspension which is favorable in the vertical direction. The overall height is low, the weighing beam 10 located under the bogie frame 1 is pulled up in the area of the gas spring bellows 19 into the area of the bogie frame 1 and thus to the height of the axes of rotation of the wheelsets 2 and 3. Nevertheless, the pendulums 9 can have a sufficient length for a satisfactory transverse swinging of the car body 18, because they lie in an area which is not restricted by the entrance 20. The effectively effective pendulum length is further increased by the rubber blocks 11, which can be deformed when the pendulum 9 oscillates in the transverse direction of the vehicle with low deformation forces and represent an additional suspension to reduce the natural frequency of the rolling movements of the vehicle. Because the rubber blocks 11 are not very flexible in the vertical direction, the sliding plate guides 12, 13 between the weighing beam 10 and the bogie frame 1 and finally the spring bellows 19 are arranged between the car body 18 and the bogie frame 1, the vertical spring behavior of the spring bellows 19 is not noticeable due to sliding friction in the sliding plate guides 12, 13 influenced. Transverse movements between the car body 18 and the bogie frame 1 do not lead to any deformations of the gas spring bellows 19, while deformations allow them to rotate between the car body 18 and the bogie frame 1 about the longitudinal axis of the pivot 17. The restoring force during lateral oscillating movements of the car body 18 is formed in the pendulum 9 and is dependent on the car body weight, so that the weighing beam 10 always oscillates at the same frequency.

Bei der in F i g. 4 und 5 dargestellten Anordnung sind statt der Gasfedern 19 Schraubenfedern 29 als Wiegenfedern vorgesehen. Um deren Flexikoilwirkung als zusätzliche Federung bei Querbewegungen zwischen Wagenkasten 18 und Drehgestell ausnutzen zu können, hat der Drehzapfen 17 des Wagenkastens 18 keine Verbindung mit dem Wiegenträger 10. Die Mitnahme des Drehgestells durch den Drehzapfen 17 des Wagenkastens 18 erfolgt nun über ein Lenkersystem 23, 24, 25. Die Führungsaufgabe der Federungen übernehmen seitliche Gleitsteine 26, die in Führungsnuten 27 auf den oberen Federlagern 28 der Wiegenfedern 29 eingreifen. Die Führungsnuten 27 sind kreisbogenförmig gekrümmt, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Führungen an beiden Fahrzeugseiten auf der Längsachse des Drehzapfens 17 liegt. Im übrigen gleicht die Anordnung nach F i g. 4 und 5 der Anordnung nach F i g. 1 bis 3. Lenker oder Distanzstücke der Federlager, welche die Bauhöhe des Drehgestells vergrößern würden, sind hierbei nicht erforderlich.In the case of the in FIG. 4 and 5 are the arrangement shown instead of gas springs 19 coil springs 29 are provided as cradle springs. In order to have their flexicoil effect as additional suspension for lateral movements between car body 18 and bogie To be able to take advantage of the pivot pin 17 of the car body 18 has no connection with the cradle carrier 10. The entrainment of the bogie by the pivot pin 17 of the Car body 18 is now carried out via a control system 23, 24, 25. The management task of the springs take over lateral sliding blocks 26, which are located in guide grooves 27 the upper spring bearings 28 of the cradle springs 29 engage. The guide grooves 27 are Curved circular arc, with the center of curvature of the guides on both Vehicle sides on the longitudinal axis of the pivot 17 lies. Otherwise the same Arrangement according to FIG. 4th and 5 of the arrangement according to FIG. 1 to 3. Handlebars or spacers of the spring bearings, which increase the overall height of the bogie are not required here.

Die Ansprüche 3 und 4 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.Claims 3 and 4 are considered genuine subclaims only in conjunction with claim 1.

Claims

Claims: 1. Car body support on bogies of rail vehicles in the area of the vehicle entrance with helical or gas springs between the entrance arrangement of the car body underframe and the one located approximately at the level of the wheelset axles Bogie frame, characterized in that on each longitudinal side of the vehicle below the respective entry (20) cradle springs (19 or 29) are arranged on which the car body (18) is supported directly with its entire load and with their lower ends are arranged on the continuous weighing beam (10) with pendulums (9) is suspended on the bogie frame (1) in two vertical vehicle longitudinal planes lying next to the feathers.

2. car body support according to claim 1, characterized in that that the upper cross-cutting edge bearings of the pendulum (9) via rubber blocks (11) on the Bogie frame (1) are supported in the vertical direction by compressive forces little, are considerably flexible in the transverse direction of the vehicle due to shear forces.

3. Car body support according to claims 1 and 2, characterized in that the weighing beam (10) is below of the bogie frame (1) and the height of the axes of rotation of the wheelsets (2 and 3) is.

4. car body support according to claims 1 to 3, characterized in that when gas springs (19) are used, the weighing beam (10) is guided horizontally by the pivot pin (17) of the car body (18), which for this purpose is vertically displaceable in the weighing beam immersed. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1084 291; German utility model No. 1686 106, 1756 338; Journal: "Deutsche Eisenbahntechnik", No. 6 from June 1961, p. 317.