DE1605132C3 - - Google Patents

Description

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Richtungen abhängig, so daß die Abstimmung der Einfluß mehr auf die Federcharakteristik für die

Quer- und Längsfederung auf die jeweiligen Erfor- senkrechte Druckbeanspruchung. Wie Abb. 3 zeigt,

dernisse sich auch auf die Federung in senkrechter ist die Abrollfläche 2 nicht nur in Längsrichtung,

Richtung auswirkt. . sondern auch in Querrichtung gekrümmt. Auf dieser

Durch das im Anspruch 2 angegebene Kennzei- 5 Krümmung rollt sich der Wagenkasten bei Querbe-

chen wird es ermöglicht, die Federung in senkrechter wegungen ab. Obwohl die Krümmungen in Längs-

Richtung weitgehend unabhängig von der Quer- und und Querrichtung verschiedene Krümmungsradien

Längsfederung zu machen, wobei durch das Kennzei- haben können und die Biegungscharakteristik der

chen des Patentanspruches 3 eine besonders gute Fe- Federanordnung in Längs- und Querrichtung ver-

derung in senkrechter Richtung erhalten wird. Durch io schieden ist, so daß auch die Rückstellkräfte in

zusätzliche Federelemente, die bei senkrechter BeIa- Längs- und Querrichtung unterschiedlich eingestellt

stung erst dann wirksam werden, wenn eine be- werden können, wird es in vielen Fällen mit dieser

stimmte Belastung überschritten wird, kann eine pro- einfachen Anordnung nicht möglich sein, die Quer-

gressiv verlaufende Federkennlinie erhalten werden, und Längsfederung auf die jeweiligen Erfordernisse

was unter Umständen vorteilhaft ist, wenn es er- 15 einzustellen, ohne dabei auch die senkrechte Fede-

wünscht ist, daß bei starker Belastung, d. h. beispiels- rung zu beeinflussen.

weise bei voll besetztem Fahrzeug, die Querfedercha- Eine weitgehend unabhängige Einstellung der

rakteristik der Federanordnung härter werden soll. Längs- und Querfederkräfte und der senkrechten Fe-

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Gegen- derung ist dadurch erreichbar, daß die Federanord-

standes der Erfindung sind in den anderen Unteran- 20 nung zwei hintereinander angeordnete Federelemente

Sprüchen angegeben. enthält.

Die Ansprüche 2 bis 6 sind echte Unteransprüche. A b b. 4 zeigt eine Anordnung, bei der zur Auf-Ausführungsbeispiele von Federungen nach der nähme der senkrechten Druckkräfte zwei geneigt Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dar- zueinander angeordnete Druck-Schub-Gummifedern gestellt. Es zeigt 25 in einem Halter 9 angeordnet sind. Dieser Halter 9 ist

A b b. 1 ein Drehgestell von oben gesehen und die auf einer Schubgummifeder 10 gelagert, die, wie dar-

Lage der Federanordnung zum Drehgestell, gestellt, aus mehreren Gummischichten mit Stahlzwi-

A b b. 2 und 3 eine einfache Ausführungsform der schenlagen bestehen' kann und gekrümmt ist. Die

Federung im Längs- und Querschnitt, Grundplatte 11 der Federanordnung ist ebenfalls mit

A b b. 4 eine weitere Ausführungsform in Wagen- 30 dem Fahrgestell fest verbunden, während das obere

längsrichtung geschnitten, Ende der Federanordnung wieder eine Platte 2 mit

A b b. 5 eine ähnliche Ausführungsform in Wagen- ballig geformter Abrollfläche trägt, auf der der Wa-

querrichtung geschnitten, genkasten ruht. Zur Erzielung einer progressiv ver-

A b b. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsformen in laufenden Federkennlinie bei senkrechter Belastung

Wagenlängsrichtung geschnitten, 35 kann ein weiteres Federelement 12 vorgesehen sein,

A b b. 8 und 9 eine weitere Ausführungsform im das erst dann wirksam wird, wenn eine bestimmte

Längs- und Querschnitt. Fahrzeugbelastung überschritten wird.

A b b. 1 zeigt ein Drehgestell 1, an dem die Feder- Eine ähnliche Anordnung wie A b b. 4 zeigt

anordnungen3 beiderseits des Drehgestelldrehpunk- Abb. 5, wobei die die senkrechte Belastung aufneh-

tes 4 angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel 40 menden Druck-Schub-Gummifedern 8 in einer gegen

nach A b b. 2 und 3 besteht diese Federanordnung 3 die Lage in A b b. 4 um 90° gedrehten Lage an-

aus einer mehrschichtigen Gummifeder 5, an deren geordnet sind. Zur Aufnahme der Querkräfte sind

oberem Ende sich eine Platte mit ballig geformter Zusatzfedern 13 vorgesehen; dadurch werden die

Abrollfläche 2 befindet. Die Stahlzwischenlagen 6 Rückstellkräfte in Querrichtung vergrößert, ohne daß

der Gummifeder 5 können eben sein. Besser ist es, 45 die Rückstellkräfte in Längsrichtung merklich beein-

sie der Abrollfläche entsprechend, ebenfalls bogen- flußt werden.

förmig auszubilden. Die Grundplatte? dieser Feder Abb. 6 zeigt eine ähnliche Anordnung wie ist am Drehgestellrahmen seitlich an der aus A b b. 1 A b b. 4, bei der an Stelle der geschichteten Schubersichtlichen Stelle aufgeschraubt oder zwischen gummifeder 10 ein Gummikugelgelenk 14 vorgese-Führungsleisten gehalten und in gleicher Weise ge- 50 hen ist. An Stelle eines Gummikugelgelenkes kann krümmt wie die Stahlzwischenlagen. Während bei auch ein Gummidrehgelenk verwendet werden,
ebener Grundplatte und ebenen Stahlzwischenlagen Abb. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der an die Gummifeder 5 hauptsächlich auf Biegung bean- Stelle der in der Ausführungsform nach A b b. 4 vorsprucht wird, überwiegen bei kreisbogenförmiger gesehenen Druck-Schub-Gummifedern zur AufAusbildung der Teile die Schubbeanspruchungen. In 55 nähme der senkrechten Druckkräfte eine sogenannte A b b. 2 ist in strichpunktierter Linie die Stellung an- Glockenfeder vorgesehen ist, bei der Walkringe 15 gedeutet, die die Federanordnung beim Durchfahren zwischen Zapfen 16 und glockenförmigen Teilen 17 eines Gleisbogens einnimmt. Eine solche Schräglage liegen. Als Biegungsfeder kann hier wieder eine hat eine Änderung der Federkennlinie gegen senk- Schubgummifeder 10, wie in den Ausführungsformen rechte Druckbeanspruchung zur Folge, die jedoch in 60 nach A b b. 4 und 5, oder auch ein Gummikugelge-Kauf genommen werden kann. Die dargestellte Ver- lenk oder Gummidrehgelenk, wie in Abb. 6, verschiebung tritt beim Durchfahren der kleinsten zuläs- wendet werden.

sigen Werkstattkurve auf. Beim Durchfahren der Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungskleinsten im Betrieb zugelassenen Kurvenradien von formen läßt es sich nicht vermeiden, daß die die etwa 250 m, beträgt der Ausschlag nur etwa die 65 senkrechte Belastung aufnehmenden Federn, wenn Hälfte, und der maximale Abrollweg beträgt etwa sich die Federanordnung durch die Drehung des 70 mm. Die sich daraus ergebende Schräglage der Drehgestelles neigt, unterschiedlich belastet werden. Federanordnung hat praktisch keinen nachteiligen Dadurch kann die Abrollbewegung der Abroll-

fläche 2 beeinträchtigt werden. Dies läßt sich dadurch verhindern, daß, wie in A b b. 8 und 9 dargestellt, die Reihenfolge der Federn vertauscht wird, derart, daß die die senkrechten Belastungen aufnehmenden Federelemente an der Schwenkbewegung, die die Abrollfläche 2 ausführt, nicht teilnehmen. Bei dieser Anordnung sind die die senkrechten Druckkräfte aufnehmenden Druck-Schub-Gummifedern 20 mit dem Drehgestellrahmen höhenverstellbar fest verbunden. Diese Federn tragen ein Zwischenstück 21, auf dem über ein schubweiches Gummielement 22 und Stützen 23 die Platte mit ballig geformter Abrollfläche 2 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird bei Verdrehung des Drehgestelles gegen den Wagenkasten die Biegungsbeanspruchung von dem schubweichen Federelement 22 so weitgehend aufgenommen, daß die Federn 20 nur geringfügig unterschiedlich belastet sind. Auch hier können wieder Zusatzfedern 24 vorgesehen sein, um dem die senkrechten Belastungen aufnehmenden Teil der Federanordnung eine progressive Charakteristik zu geben.

Bei dieser Anordnung kann das schubweiche Federelement 22 wieder, wie bei der Anordnung nach A b b. 6, durch ein Gummikugelgelenk oder ein Gummidrehgelenk ersetzt werden. Zur Abstimmung der Querfederung können auch hier, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5, Zusatzfedern vorgesehen werden, die zusätzliche Rückstellkräfte in Querrichtung erzeugen.

Bei den Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß die Federanordnung mit dem Drehgestell starr verbunden ist und sich die bogenförmige oder ballige Fläche 2 am Wagenkasten abrollt. Selbstverständlich können sämtliche Anordnungen auch so angeordnet werden, daß sie am Wagenkasten starr befestigt sind und sich die Fläche am Drehgestell abrollt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 Diese Bedingungen bedeuten mit anderen Worten, Patentansprüche: daß die Federkonstanten der Federung in senkrechter Richtung, in horizontaler Querrichtung und in

1. Federung für Schienenfahrzeuge mit wiegen- horizontaler Längsrichtung unterschiedlich sein sollosem Drehgestell, die zwischen Wagenkasten 5 len und von vornherein unterschiedlich gewählt wer- und Drehgestell angeordnet ist, zur Aufnahme den können.

der senkrecht und in Querrichtung auftretenden Bei den bekannten Gasfederungen werden diese

Kräfte und der beim Drehen des Drehgestelles Bedingungen insofern nicht erfüllt, als zwar die

unter dem Wagen auftretenden Wege, ge- Federkonstanten in senkrechter und in horizontaler

kennzeichnet durch die Kombination der io Richtung unterschiedlich sind, in horizontaler Längs-

Merkmale, daß eine an sich bekannte druck- und und Querrichtung jedoch gleich groß sind. Ferner be-

biegungselastische Federanordnung mit dem dingen Gasfederungen einen wesentlich höheren

einen Fahrzeugteil — Wagenkasten oder Drehge- technischen Aufwand und einen Luftbedarf, der in

stell — fest verbunden ist und sich an dem ande- den meisten Zügen nicht zur Verfügung steht,

ren Fahrzeugteil — Drehgestell bzw. Wagenka- 15 Es sind ferner Wagenkastenfederungen verschiede-

sten — mit einer kreisbogenförmigen oder balli- ner Konstruktionen bekannt, die neben der senkrech-

gen, sich bei der Federung nicht verformenden ten Federung auch die Rückstellkräfte für die Quer-

Fläche (2) abrollbar abstützt. bewegung des Wagenkastens aufnehmen. Diese Feder-

2. Federung nach Anspruch 1, dadurch ge- systeme sind jedoch in Fahrtrichtung durch Anlenkkennzeichnet, daß die Federanordnung zwei hin- 20 stangen, Anschlagplatten oder Gummielemente getereinander angeordnete Federelemente enthält, führt, so daß sich der Wagenkasten über seitliche von denen das eine hauptsächlich die Druck- Gleitstücke oder Rollenführungen und, bei Drehgekräfte, das andere hauptsächlich die bei der Bie- stellen mit Wiegenträger, über eine Drehpfanne auf gung der Federanordnung auftretenden Kräfte die Wiegenfederung abstützt. Bei diesen Federungen aufnimmt. 25 ist die Federkonstante in Fahrtrichtung nicht unab-

3. Federung nach Anspruch 2, dadurch ge- hängig von der Federkonstanten in Querrichtung, kennzeichnet, daß das die Druckkräfte aufneh- und es treten deshalb beim Kurvenlauf zu hohe mende Federelement aus Druck-Schub-Gummife- Rückstellkräfte 'auf, die sich auf den Spurkranzverdern (8 bzw. 20) besteht. · schleiß ungünstig auswirken.

4. Federung nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 Es sind ferner druck- und biegungselastische kennzeichnet, daß das Federelement, das die bei Federanordnungen bekannt, die aus abwechselnden der Biegung der Federanordnung auftretenden Schichten aus gummielastischem Material und Metall Kräfte aufnimmt, eine Schubgummifeder (10) mit bestehen, wobei die Metallschichten gewölbt sein gebogenen Endflächen ist. können. Eine Abrollbewegung kreisbogenförmiger

5. Federung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 35 oder balliger Flächen war dabei jedoch nicht vorgedadurch gekennzeichnet, daß die Federanord- sehen, sondern es wurden mehrere Federn mit nung Zusatzfedern (13) enthält, die Verschiebun- Schichten in unterschiedlichen Richtungen kombigen zwischen Fahrzeugkasten und Drehgestell (1) niert. Bei diesen bekannten Federungen sind aber die in Längs- oder Querrichtung entgegenwirken. horizontalen Rückstellkräfte in allen Richtungen

6. Federung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, 40 gleich groß und damit, wenn sie in Querrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem groß genug sind, in Fahrtrichtung zu groß. Es sind die Druckkräfte aufnehmenden Federelement ferner Gummifedern bekannt, die aus einem Gummiweitere Federelemente vorgesehen sind, die beim hohlkörper oder aus einem Gummivollkörper beste-Überschreiten einer bestimmten Fahrzeugbela- hen und an ihren freien Enden abgerundet sind, stung ebenfalls Druckkräfte aufnehmen. 45 Diese Gummifedern können sich aber im belasteten

7. Federung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Zustand nicht an der Anlagefläche abrollen, weil sie dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der kreis- durch diese Fläche flachgedrückt werden. Die Federbogenförmigen oder balligen Fläche (2) eine Auf- konstanten in Längs- und Querrichtung sind gleich lage (18) aus elastischem Material befindet. groß und sehr stark davon abhängig, wie groß die

50 senkrechte Belastung der Feder ist. Es sind ferner Gummiblockfedern mit balliger Oberfläche bekannt,

die jedoch nur dazu bestimmt sind, Druckkräfte aufzunehmen und sich nicht an einer Gegenfläche abrollen.

Die Erfindung betrifft eine Federung für Schienen- 55 Die Aufgabe, die der im Anspruch 1 genannten

fahrzeuge mit wiegenlosem Drehgestell, nach dem Erfindung zugrunde liegt, nämlich eine Federung für

Oberbegriff des Anspruchs 1. Schienenfahrzeuge mit wiegenlosem Drehgestell zu

Eine solche, zwischen Drehgestell und Wagenka- schaffen, bei der die Federkonstanten in senkrechter

sten angeordnete Federung soll so beschaffen sein, Richtung, in Fahrtrichtung und in Querrichtung un-

daß sie die in senkrechter Richtung auftretenden 60 terschiedlich sind, wird durch die im kennzeichnen-

Druckkräfte auch bei hoher Belastung aufzunehmen den Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale

vermag, daß auch die in Querrichtung auftretenden gelöst.

Kräfte innerhalb eines bestimmten Weges abgefedert Die druck- und biegungselastische Federanordwerden, daß aber der beim Durchfahren von Kurven nung kann im einfachsten Fall aus einer Gummifeder auftretenden Verdrehung des Drehgestells gegen den 65 bestehen, die sowohl gegen Druckkräfte als auch geWagenkasten keine zu hohen Rückstellkräfte entge- gen Schubkräfte nachgiebig ist. Bei einer solchen genwirken, weil dadurch der Fahrzeuglauf beein- Federanordnung sind die Rückstellkräfte in den verträchtigt und der Spurkranzverschleiß erhöht würde. schiedenen Richtungen von der Belastung in anderen