DE3444217A1

DE3444217A1 - Eisenbahnwagendrehgestell

Info

Publication number: DE3444217A1
Application number: DE19843444217
Authority: DE
Inventors: Walter S. Huntington Valley Pa. Eggert jun.
Original assignee: Budd Co
Current assignee: Bombardier Corp
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1985-06-20
Also published as: FR2556299A1; ES8507396A1; AU3455084A; PT79619B; AR241104A1; KR850004213A; PT79619A; US4538524A; AR241104A2; ES538198A0; AU574395B2; BR8406122A; CA1226479A; JPS60151167A; ZA848161B

Description

Eisenbahnwagendrehgestell

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für eine Eisenbahnwagen, das Rad-Achs-Einheiten mit Rädern und Radachsen aufweist und zum Tragen eines Wagenkastens dient, und inbesondere eine Ausgleichseinrichtung für ein solches Drehgestell.

Bei Eisenbahnwagen ist es manchmal erforderlich, bestimmten Ausgleichsstandards zu genügen. Solche Ausgleichsstandards erfordern, daß ein Rad des Drehgestells von einer Schiene, beispielsweise fünf Zentimeter, abgehoben wird, ohne daß die Last auf den anderen drei Rädern sich über einen vorgegebenen Betrag hinausgehend ändert. Der Grund für solche Ausgleichsforderungen besteht darin, daß ein Rad eines Drehgestells den Kontakt mit der Schiene dann nicht verliert, wenn der Wagen über eine unebene Schiene läuft. Ein die Schiene verlassendes Rad kann nämlich zum Entgleisen des Wagens führen.

Bei Ausgleichsträgersystemen erstrecken sich bekanntlich bewegliche Ausgleichsträger über die Achsen von zwei in Längsrichtung im Abstand angeordneten Rädern. Die Enden des Trägers weisen Führungsabschnitte auf, die vertikal auf den Rädern zugeordneten Elementen vertikal auf und ab gleiten können, wobei Ausgleichsfedern für die Kraft sorgen, um alle Räder auf den Schienen zu halten. Solche Ausgleichsträger werden vor allem bei sogenannten "Festrahmen"-Drehgestellen eingesetzt, können jedoch auch bei anderen Drehgestellen verwendet werden.

Andere Ausgleichseinrichtungen sind in den US-PSn 3 313 245 und 3 646 896 beschrieben. Einige der grundsätzlichen Drehgestellkonstruktionselemente sind auch in den US-PSn 2 908 230 und 3 020 857 erläutert.

Viele herkömmliche Drehgestelle benutzen Wiegen, die mit

den Seitenrahmen verbunden sind, wobei zwischen den Wagenkasten und die Wiege Federn geschaltet sind. Die Wiege hat gewöhnlich eine Mittelöffnung für die Aufnahme eines Mittelzapfens, der mit dem Wagenkasten verbunden ist. Der Lastübertragungswert vom Wagenkasten erfolgt in diesen Fällen über den Mittelzapfen auf die Wiege. Eine solche Anordnung zusammen mit der Ausgleichseinrichtung macht das gesamte Drehgestell sehr schwer.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Drehgestell der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es ein geringes Gewicht und eine Ausgleichseinrichtung aufweist, wobei eine Federanordnung und Gleitlager in einer Ausführung vorgesehen werden sollen, die eine überwachte steuernde Reibung und eine dynamische Dämpfung des Drehgestells ermöglichen, wobei die Federanordnung einem doppelten Zweck dienen soll, nämlich als Wege für die Kraftübertragung vom Wagenkasten aus und als Einrichtung zum Ausgleich bzw. zur Stabilisierung der Räder im Drehgestell.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Drehgestell der eingangs genannten Art durch ein Paar von Seitenrahmen für die Aufnahme der Radachsen eines Paares von Rad-Achs-Einheiten gelöst, wobei die Seitenrahmen an ihren Mittenabschnitten durch einen Schwenkmechanismus zusammengeschlossen sind, wodurch Schwenkbewegungen um eine horizontale Achse parallel zu den Radachsen möglich sind. Zwischen dem Wagenkasten und dem Seitenrahmen sind Federn angeordnet, die für den Ausgleich bzw. die Stabilisierung der Räder des Drehgestells sorgen und die Lastübertragungswege vom Wagenkasten auf die Seitenrahmen bilden.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Drehgestell,

Fig. 2 das Drehgestell von Fig. 1 in der Seitenansicht,

Fig. 3 den Schnitt 3-3 von Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt 4-4 von Fig. 1,

Fig. 5 den Schnitt 5-5 von Fig. 3,

Fig. 6 den Schnitt 6-6 von Fig. 5 und

Fig. 7 auseinandergezogen den Schwenkmechanismus von Fig. 5.

Das in Fig. 1 bis 5 gezeigte Drehgestell 10 hat ein Paar von Seitenrahmen 12 und 14 mit sich nach innen erstreckenden spinnenförmigen Abschnitten 16 bzw. 18, die den entsprechenden Teilen der US-PSn 2 908 230 und 3 020 857 entsprechen. Die Seitenrahmen und die sich davon aus erstreckenden Abschnitte sind durch einen mittigen Schwenkmechanismus 20 verbunden, der anhand von Fig. 5 bis 7 erläutert wird.

Das Drehgestell 10 hat ein Paar von Rad-Achs-Einheiten 22 und 24. Die Radachsen 26 und 28 sitzen in nicht gezeigten Gleitlagern und sind mit den Seitenrahmen 12 und 14 verbunden. Die Gleitlager sind von primären Aufhängungsringen umgeben, beispielsweise den Ringen 34 und 36 (Fig. 2).

Die Enden der Seitenrahmen 12 und 14 weisen Paare von Klemmechanismen auf, von denen nur ein Paar 30 bzw. 32 in Fig. 2 gezeigt ist. Die Klemmechanismen 30 und 32 klemmen die primären Aufhängungsringe 34 bzw. 36 um die

Gleitlager und die Radachsen 26 und 28 herum.

An den Seitenrahmen 12 und 14 sind Motore 38 und 4 0 sowie Getriebekästen 39 und 41 befestigt. Zwischen einen Steuerträger oder eine Wiege 44 und den Seitenrahmen 12 sind seitliche Stoßabsorber 42 eingesetzt. Zwischen den Seitenrahmen 12 und 14 und der Wiege 44 ist ein Paar von längsverlaufenden Verankerungsarmen 46 und 47 über Arme 48 und 50, wie in Fig. 2 gezeigt, angeschlossen. Die Klemmechanismen, die primären Aufhängungsringe und die weiteren zugehörigen Bauteile sind Stand der Technik.

Die Wiege 44 hat eine Anordnung, die eine Zwischenfläche zwischen dem Drehgestell 10 und dem Wagenkasten 64 (Fig. 3) bildet. Die Wiege 44 hat ein Paar von Querträgern oder rohrförmigen Elementen 49 und 51, die an ihren Enden durch Elemente 53 und 55 verbunden sind.

Auf der Oberseite von vier Luftfedern sind vier Dichtungsringe 52, 54, 56, 58 angeordnet, wobei in Fig. 2 nur zwei dieser Federn 60 und 62 gezeigt sind. Die Dichtungsringe sind auf der Unterseite des Wagenkastens 64 angeordnet und gleiten darauf.

Die vier Federn sind auf Federsitzen angeordnet, die mit den Seitenrahmen 12 und 14 verbunden sind, wobei zwei Federsitze 51 und 53 von vier solchen Sitzen in Fig. 3 gezeigt sind.

Fig. 3 zeigt weiterhin ein Paar von vertikalen Stoßabsorbern 81, 83, die zwischen Platten 83 und 85,welche an den Seitenrahmen 14 und 12 befestigt sind, und der Wiege 44 eingesetzt sind. Der Wagenkasten 64 hat einen Mittelzapfen 66. Der Mittelzapfen 66 paßt in einem Aufbau 68, der eine zentrale öffnung in den Steuerträger aufweist. Der Wagenkasten 64 kann sich bezüglich des Steuerträgers 44 frei drehen, wobei die Dichtungsringe sich mit dem Träger 44 bewegen. Für eine Bewegung auf

den Dichtungs- oder Gleitelementen 52, 54, 56 und 58, die sich auf den Oberseiten der vier Federn befinden, sind Paßteile 71 und 73 angeordnet, wie dies im einzelnen aus Fig. 4 zu ersehen ist.

In Fig. 4 ist eine der Federn 63 mit einem oberen Element 65 verbunden, das an einer öffnung in dem stirnseitigen Rohrelement 55 befestigt ist. In einer öffnung in dem Rohrelement 55 ist ein Tragelement 69 eingepaßt, um die Dichtung 54 zu tragen. Die an dem Wagenkasten 64 befestigte Zwischenfläche, die zwischen dem Wagenkasten 64 und den Federn angeordnet ist, weist eine Feder 63 mit einer Platte 70 auf. Mit der Platte 70 sind ein Zapfen 72, ein elastomerer Ring 75 sowie Beilagelemente 7 7 verbunden.

Bei der gezeigten Anordnung bildet die Wiege oder der Steuerarm 44 die Zwischenfläche mit dem Wagenkasten 64 und nicht mit einer herkömmlichen Drehgestellwiege. Deswegen ist der Drehgestellrahmen unter dem Federträger !©der Steuerarm 44 verschwenkbar. Verankerungsträger und Arme beeinflussen den Steuerarm 44 zwangsweise so, daß er sich mit dem Drehgestell 10 bewegt und dreht. Das Drehgestell verschwenkt dann auf den Körpern der Ringe 52, 54, 56 und 58. Diese Ringe oder Gleitstücke 52, 54, 56 und 58 sind ein Material mit sehr geringer Reibung.

Die Beilagelemente 77 sind vorgesehen, um Wagenkastenfehler auszugleichen, um den Wagen zu nivellieren.

Bei der gezeigten Anordnung verlaufen die Lastübertragungswege vom Wagenkasten 64 auf die Seitenrahmen und 14 direkt über die Federn, die zwischen den Wagenkasten 64 und die Seitenrahmen 12 und 14 geschaltet sind. Die vier Federn in dem System sind die Sekundärfedern für das gezeigte System. Diese Federn bilden jedoch auch die Federn, die für einen Ausgleich für die Räder des

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Drehgestells sorgen. Die Seitenträger 12 und 14 übernehmen die Funktion von herkömmlichen Ausgleichsträgern.

Wenn sich eines der mit den Radachsen 24 oder 26 verbundenen Räder von der Schiene abheben möchte, übt die Feder, die den Seitenrahmen 12 und 14 zugeordnet ist und sich dem angehobenen Rad am nächsten befindet, eine nach unten gerichtete Kraft aus, um dieses spezielle Rad in Kontakt mit der Schiene zu halten.

Damit die Seitenrahmen 12 und 14 in wirksamer Weise als Ausgleichsträger bei der gezeigten Ausführungsform arbeiten können, müssen sie sich frei um eine horizontale Achse verschwenken lassen, die parallel zu den Radachsen 24 und 26 ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, verbindet der Schwenkmechanismus 20 die Mitten der Seitenrahmen über sich entsprechend erstreckende oder spinnenförmige Abschnitte 16 und 18, um ein Verschwenken der Seitenrahmen zu ermöglichen.

Der in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellte mittige Schwenkmechanismus 20 hat Stirnplatten 76 und 78 mit vorstehenden Abständen 69 und 91, die in Platten passen, die an den Endabschnitten der sich nach innen erstreckenden Abschnitte 16 und 18 befestigt sind. Die Stirnplatten 76 und 78 haben Ecköffnungen 80 und 81, die einBefestigen der Platten 93 und 95 (Fig. 3) an den Abschnitten 18 und 16 ermöglichen, die ihrerseits mit den Seitenrahmen 12 und 14 verbunden sind.

Die Stirnplatte 76 hat auch einen zweiten Satz von Öffnungen 82, die es ermöglichen, daß ein elastomeres Lagerelemente 84 mit einer öffnung 86 daran befestigbar ist. Ein Abschnitt 85 des Lagerlements 84 ist rohrförmig, während ein sich nach innen erstreckender Endabschnitt eine öffnung 86 aufweist. Die Platte 76 ist an dem Lager 84 mittels einer Schraube 9 0 befestigt, die durch die

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öffnungen 82 und 86 hindurchgehen. An der Platte ist in der gezeigten Weise ein äußeres rohrförmiges Element ').·! angeschweißt und so dimensioniert, daß das Lagerlement 84 umschlossen wird.

Für die Verbindung mit der Stirnplatte 78 ist ein elastomeres Lagerelement 94 vorgesehen, das einen rohrförmigen Abschnitt 95 und einen stirnseitigen Abschnitt 96 hat. Die Stirnplatte 78 hat öffnungen 98, die fluchtend zu den öffnungen 100 in dem Teil 94 ausrichtbar sind, um ein Befestigen der Stirnplatte 78 an dem Element 9 4 mit Hilfe von Schrauben 102 zu ermöglichen. Das rohrförmige Element 104 ist an die Platte 78 in der gezeigten Weise angeschweißt und so bemessen, daß es in das elastomere Lager 94 paßt.

Die Abmessungen der Teile in Fig. 7 sind so vorgenommen, daß das äußere rohrförmige Element 92 um die beiden Lagerelemente 84 und 94 herum angeordnet ist. Das kleinere Lagerelement 104 ist so bemessen, daß es in die Lagerelemente 84 und 94 gleiten und darin drehen kann.

Da die Stirnplatten 76 und 78 an den Seitenrahmen 12 und 14 befestigt sind, können sich die Seitenrahmen frei um die horizontale Achse des Schwenkmechanismus 20 zueinander bewegen. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die Achse des Schwenkmechanismus parallel zu den Radachsen 26 und 28.

Da wenigstens eine der vier Federn zwischen einem der Räder und der horizontalen Achse des Schwenkmechanismus 20 angeordnet ist, und da die Federn 60, 62, 63 zwischen den Wagenkasten 64 und die Seitenrahmen 12, 14 geschaltet 3Q sind, übt jede der Federn eine nach unten gerichtete Kraft aus und hält dadurch alle Räder auf den Schienen, was den gewünschten Ausgleich bewirkt.

Der mittige Schwenkmechanismus 20 ist in der Lage, ein Moment aufzunehmen. Der Mechanismus führt das Drehgestell starr, während er noch erlaubt, daß sich die Seitenrahmen frei um eine horizontale Achse parallel zu den Radachsen verschwenken. Der Mechanismus ist vom Drehgestell leicht entfernbar, ohne andere Teile des Drehgestells zu beeinträchtigen. Er kann abhängig von den zu handhabenden Kräften in verschiedenen Größen ausgeführt werden.

Claims

FüNER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O O / / / *y Λ ry

POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95 ⁴T *+ *+ Z. I /

The Budd Company DEAC-32277.0

4. Dezember 1984 Fi/ba

Eisenbahnwagendrehgestell Patentansprüche

1. Eisenbahnwagendrehgestell mit Räder und Achsen aufweisenden Rad-Achs-Einheiten für das Tragen eines Wagenkastens, gekennzeichnet durch

a) ein Paar von Seitenrahmen (12, 14) für die Aufnahme der Achsen (26, 28) der Rad-Achs-Einheiten (22, 24),

b) durch Einrichtungen (20) zum schwenkbaren Verbinden der Seitenrahmen (12, 14), um ihre Schwenkbewegung um eine Achse parallel zu den Radachsen (26, 28) zu ermöglichen, und

c) durch Federeinrichtungen (60, 62, 63), die zwischen einem Tragaufbau (44) und den Seitenrahmen (12, 14) für einen Ausgleich der Räder der Radachseinheiten (22, 24) angeordnet sind.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ichnet, daß die Einrichtung . für das schwenkbare Verbinden einen Schwenkmechanismus (20) aufweist. , der zwischen die Mitten der Seitenrahmen (12, 14) eingesetzt ist.

3. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtungen wenigstens

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vier Federn (60, 62, 63) aufweisen, wobei wenigstens eine Feder, die eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, zwischen die Mitte eines der Seitenrahmen (12, 14) und eines der Räder eingesetzt ist.

4. Drehgestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenrahmen (12, 14) ein Paar von sich nach innen erstreckenden Abschnitten (16, 18) aufweisen, die mit Einrichtungen (93, 9 5) für die Aufnahme des Schwenkmechanismus (20) zwischen ihnen versehen sind.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmechanismus (20) ein Paar von einander überlappenden rohrförmigen Teilen (92, 104) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie sich zueinander um eine horizontale Achse parallel zu den Radachsen (26, 28) bewegen.

6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmechanismus (20) ein Paar von Stirnplatten (76, 78) aufweist, die an den sich überlappenden rohrförmigen Teilen (92, 104) befestigt sind, wobei die Stirnplatten (76, 78) an den sich nach innen erstreckenden Abschnitten (16, 18) festgelegt sind.

7. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von elastomeren Lagerelementen (84, 94) mit geringer Reibung zwischen dem Paar von rohrförmigen Teilen (92, 104) angeordnet ist.

8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragaufbau (44) für die Aufnahme des Wagenkastens (64) auf den vier Federn (60, 62, 63) angeordnet ist.

9. Drehgestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß über den vier Federn (60, 62, 63) Gleitelemente (52, 54, 56, 58) in Gleiteingriff mit dem Bodenabschnitt des Wagenkastens (64) angeordnet sind.

10. Drehgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Paßeinrichtungen (71, 73) mit Plattenelementen (70) an dem Wagenkasten (64) für den Eingriff mit den Gleitelementen (52, 54, 56, 58) festgelegt sind.