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Zweiachsiges Dreh- oder Fahrgestell für Schienenfahrzeuge mit Dreipunktlagerung
für den Rahmen In dem Patent 668 525 wird eine insbesondere für Schienenfahrzeuge
bestimmte Drehgestellbauart behandelt, bei der der Drehgestellrahmen eine D@neipunktlageru_ng
besitzt, wobei zwei Lagerungspunkte symmetrisch über der einen Achse und der dritte
inmitten der anderen Achse liegt. Gemäß dem Hauptpatent wird letzterwähnte Achse
von Biegebeanspruchungen dadurch entlastet, d aß das Fahrzeuggewicht über eine Brücke
auf die Enden dieser Achse in der Nähe der Räder übertragen wird. Mit dieser Brücke
ist der Rahmen des Drehgestells nachgiebig verbunden, um so die Unebenheiten des
Schienenweges durch Einstellung der Achse zu berücksichtigen.
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In Anle'lhnung an das Patent 668 525 wird das Grundsätzliche seines
Vorschlages .dadurch. weiter ausgebildet, daß gemäß der vorliegenden Erfindung der
Dreh- oder Fahrgestellrahm-en lediglich aus einem das gesamte Wagenkastengewicht
aufnehmenden mittleren Rohrträger besteht und daß für die gegenüber dem Rdhrträger
nicht schwenkbare Achse und für die ihm gegenüber schwenkbare Achse je eine Brücke
vorgesehen ist, die in der Nähe ihrer Räder auf der Radsatzachse gelagert und in:
ihrer Mitte von dem Rohrträger belastet wird. Die Abstützung des mittleren Rohrträgers
auf der Brücke der schwenkbar zum Rahmen angeordneten Achse kann unter Einschaltung
der bereits im Hauptpatent behandelten Gummimanschette erfolgen oder gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Ausbildung einer kugelmantelartigen Lagerfläche, die als Kugelgelenk
wirkt. Gemäß einem weiteren. Kennzeichen der Erfindung besteht der das Hauptrahrnenglied
bildende mittlere Rohrträger aus. zwei überein.-andergeschobenen und gegeneinander
drehbaren Rohren, wobei beide mit einer der beiden Achsbrücken starr verbunden sind.
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Im Hauptpatent werden vor allem Triebdrehgestelle behandelt, wobei
das Motorgehäuse gleichzeitig den tragenden Rahmen des Drehgestells bildet. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf nichtangetriebene und angetriebene Drehgestelle,
wobei die Antriebsmaschine meistens außerhalb des durch sie angetriebenen Drehgestells
gelagert ist. Darüber hinaus sind die Erfindungsmerkmale vorteilhaft auch bei Fahrgestellen
anwendbar.
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Die Auflagerung des Wagenkastens auf den Dreh- bzw. Fahrgestellen
gemäß der Erfindung erfolgt über Querträger, die mit .dem rohrförmigen Längsträger
des Unterrahmens
zwecks Vermeidung von Kippbewegungen des Wagenkastens
durch auf große Länge geführte Schwenkzapfen verbunden sind und einen die lotrechten
Lasten aufnehmenden Drehtisch besitzen. Es ist gegeben, die Querträger selbst als
Blattfedern auszubilden oder, falls es sich um starre Querträger handelt, in ihren
Enden Federtöpfe zur Aufnahme von Wickelfedern oder anderer Federorgane anzuordnen.
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Für Fahrgestelle von Schienenfahrzeugen sind bereits Rohrkonstruktionen
vorgeschlagen worden, bei denen der Hauptträger ein in der Längsmittelebene sich
erstreckendes Rohr ist, an dem jedoch Querrohre zur Aufnahme der Radsätze starr
befestigt und in diesen Querrohren die Radsätze auch starr gelagert sind. Ein solches
Fahrgestell vermag den Unebenheiten der Schienenwege nicht Rechnung zu tragen, so
daß keine genügende Sicherheit v or -handen ist. Ferner liegt '> für Kraftwagen
ein Vorschlag vor, bei zwei angetriebenen Hinterachsen die Differentialgehäuse durch
zwei ineinandergeschobene Rohre zu verbinden, die gegeneinander ,drehbar sind. Bei
Straßenfahrzeugen mit in der Längsmittelebene angeordnetem Rohrträger sind die einzelnen
die Laufräder tragenden Arme schwingbar zum Rohrträger angeordnet. Die Schivingbewegungen
erfolgen unter Beanspruchung der Hauptfedern des Fahrzeugs, wobei zu beachten ist,
daß die Straßenfahrzeuge mit einer Gummiluftfederung versehen sind, die die aus
der Fahrbahn herrührenden Reaktionskräfte bereits in weitem Maße dämpfen. Es ist
wohl gegeben, beim Gegenstand der Erfindung in die Schienenräder eine Gummifederung
einzuschalten, erforderlich ist diese jedoch nicht. Sie würde dazu dienen, die Geräuschschwingungen
zu dämpfen und die Anpassung sämtlicher Räder an die Unebenheiten der Schienen zu
erleichtern. Bei einer weiteren ebenfalls bekannten Bauart ist das Motorgehäuse
als Hauptrahmenglied des Drehgestells ausgebildet und über angesetzte Arme mit den
Achsbuchsen der einen Achse verbunden, -während die andere Achse mittels eines sphärischen
Rollenlagers in einem Ansatz des Motorgehäuses lagert und außerdem das Motorgehäuse
über vorgespannte Federn auf den Achsbuchsen dieser nachgiebig gelagerten Achse
sich abstützt. Diese Bauart kann den Anforderungen an Einfachheit bei nicht angetriebenen
Dreh- und Fahrgestellen nicht gerecht werden. Was die Auflagerung des- Wagenkastens
betrifft, so sind Drehgestelle bekanntgeworden, bei denen der Drehzapfen selbst
zur Übertragung vertikaler Lasten und Kräfte nicht herangezogen wird. Des weiteren
sind Vorschläge gemacht worden, bei Drehgestellen den Wiegenquerträger auf einem
besonderen Drehtisch zu lagern und auf letzterem den Wagenkasten über Federn abzustützen.
Diese und ähnliche Maßnahmen mit Längs- und Querfedern zielen auf Laufberuhigung.
Ihre Vorschläge sind nicht einfach genug, um allen Anforderungen zu entsprechen.
Für Kraftfahrzeuge ist ferner bereits je ein mit einer Achse verbundener Rahmen
vorgeschlagen worden, wobei beide Rahmen um bis zu 9o° verschwenkbar und über ein
mittleres Rohr verbunden sind. Für Dreh-oder Fahrgestelle von Schienenfahrzeugen
kommen derartige Konstruktionen nicht in Frage.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele für die Erfindungsgedanken
dargestellt.
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In den Abb. i und 2 ist ein Drehgestell im Schnitt bzw. im Grundriß
wiedergegeben. Die Abb.3 und 4 zeigen eine Gelenkverbindung zwischen dem rohrförmigen
Hauptträger und der Achsbrücke, und zwar in Abb.3 im Axialschnitt und in Abb. 4
im Querschnitt.
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Die Abb. 5 zeigt im Schnitt eine andere Ausbildung des den Wagenkasten
stützenden Querträgers.
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Die Abb. 6 und 7 zeigen im Schnitt und im Grundriß ein Drehgestell,
bei dem der mittlere Längsträger aus zwei übereinandergeschobenen und gegeneinander
drehbaren Rohren besteht.
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Die Abb.8 und 9 zeigen im Schnitt und im Grundriß eine Anwendung der
Erfindungsgedanken bei einem Laufgestell.
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Die Abb. io und 11 zeigen die starre und schwenkbare Lagerung der
den Wagenkasten tragenden Querfedern auf dem Mittelträger.
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Das in den Abb. i und 2 dargestellte Drehgestell besitzt zwei Achsen
i und 2 mit Innenlagerachsbuchsen 3. Die Achsbuchsen 3 jeder Achse i und 2 sind
durch ein Rohr 4. bzw. 5 untereinander verbunden. Als Hauptträger des Drehgestells
dient der in der Längsmittelebene angeordnete Rohrträger 6, der mit dem überbrückungsrohr
4 der Achsbuchsen 3 der Achse i starr verbunden ist. Bei der anderen Achse 2 ist
der Hauptträger 6 auf dem diese Achse umgebenden Rohr 5 nachgiebig bzw. schwenkbar
gelagert. In den Abb. 3 und 4. ist das Lagerungsgelenk dargestellt. Auf der Achshülse
5 ist eine Kugelmantelfläche i o befestigt, über die das Tatzenlager 7 des Hauptrahmens
6 faßt. Die Enden 7 des Rohrträgers 6 vermögen auf der Kugelmantelfläche i o zu
gleiten. Die Bewegungen der beiden Radsätze zueinander sind durch Abstandskalter
9 beschränkt.
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Mitten zwischen den Achsen i und 2 trägt der Drehgestellrahmen 6 den
Schwenkzapfen i i. Die den Wagenkasten an den Seiten unterstützenden Blattfedern
12 sind auf einem
Drehtisch 13 befestigt. Sie können sich mit diesem
Drehtisch 13 um den Zapfen i i beim Durchfahren von Kurven drehen. Zur Führung und
Sicherung gegen Kippen besitzt der Drehtisch 13 eine zylindrische Hülse 14, die
um den Schwenkzapfen i i faßt. Die Enden der Federn 12 sind in Gummikissen 15 am
Unterrahmen 16 des Wagenkastens gelagert. Die waagerechten Kräfte werden über die
Federenden auf den Wagenkasten übertragen. Der Führungszapfen i i faßt mit Spiel
in den Träger 16 des Untergestells. ein. Seitliche Stöße werden somit auf den Wagenkasten,
nicht übertragen. Fährt ein mit solchen Drehgestellen ausgerüstetes Fahrzeug in.
eine Kurve, so bleiben die Tragfedern 12 parallel zum Wagenkasten. Die Drehung erfolgt
lediglich mit den # Drehtellern 13 tun die Zapfen i i der beiden Drehgestelle. Die
Zapfen i i können beliebig lang gewählt werden, wodurch die Kippsicherheit des Fahrzeugs
verbürgt wird.
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Das Drehgestell nach der Abb.5 besitzt abweichend von der vorher beschriebenen
Ausführungsfarm einen starren Querträger i9. Dieser Mittelquerträger i9 ist schwenkbar
zum Mittellängsträger 18 angeordnet, letzterer ist als Kastenträger ausgebildet.
Der Querträger i9 faßt mit einem nach unten sich erstreckenden Schwenkzapfen 20
in eine zylindrische Führung des Drehgestellrahmens 18. In den Enden des schwenkbaren
Querträgers i9 sind Federtöpfe 21 eingehängt, auf deren Federn der Wagenkasten 16
sich stützt.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb. 6 und 7 ist von der nachgiebigen
oder schwenkbaren Lagerung des Drehgestellrahmens auf der einen Achshülse Abstand
genommen. Der tragende Rahmen des Drehgestells besteht aus zwei ineinander geführten,
aber selbst nicht fest miteinander verbundenen zylindrischen Rohren 24 und 25. Diese
sind ineinander gleitbar und zueinander drehbar, wodurch den Rädern 26 der Radsätze
die Anpassung an die Unebenheiten der Schienen möglich ist. Die Rohre 24 und 25
sind starr an den Achsgehäusen 4 bzw. 5, die die Achsbuchsen 3 der zugehörigen Achse
i bzw. 2 miteinander verbinden, befestigt. Die zylindrische Führung der Rahmenrohre
24 und 25 kann über ihre ganze Länge erfolgen, so daß größte Genauigkeit verbürgt
ist. Eine solche Ausführung ermöglicht bei Antriebsdrehgestellen die Anwendung der
fast vollkommen geräuschlosen Feinverzahnungen. DieAchsei wird beispielsweise von
einer außerhalb des Drehgestells liegenden Kraftquelle über ein. Zahnradgetriebe
22 angetrieben. Der Antrieb der Achse 2 erfolgt über eine innerhalb der Rahmenrohre
24 und 25 gelagerte Zwischenwelle 27. Die Achsbuchsen 3 beider Radsätze sind wiederum
über die Abstandshalter 9 miteinander verbunden, welche in ihrer Länge einstellbar
sind. Die Anordnung der Tragfedern 12, ihre Lagerung auf dem Drehgestellrahmen 24,
25 mittels des Drehtisches ig und die Ausbildung ihrer Angriffspunkte 15 am Untergestell
16 des Wagenkastens sind in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach den Abb.
i und 2 vorgenommen.
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In den Abb. 8 und 9 ist die in den Abb. 6 und 7 behandelte, bei Drehgestellen
vorgesehene Bauart auf Fahrgestellte für Schlenenfahrzeuge übertragen. Das Fahrgestell
soll das eines zweiachsigen Straßenbahnanhängers darstellen. Die die Achsbuchsen
3 der Radsätze verbindenden, die zugehörige Achse umgebenden Gehäuse 4 und 5 stehen
mit in der Längsmittelebene des Fahrgestells angeordneten Rohren 28 bzw. 29 in starrer
Verbindung. Die Rohre 28 und 29 bilden den Tragrahmen des Fahrgestells. Sie sind
ineinander geführt und zueinander gleit- und schwenkbar, wodurch den Unebenheiten
der Fahrbahn, deren Werte mit dem Steigen des Radstandes ebenfalls größer werden,
Rechnung getragen wird. Die den Wagenkasten an dessen Seiten tragenden, quer zur
Längsrichtung angeordneten Blattfedern 12 sind mit ihrem Bunde 3o auf den Tragrohren
28 bzw. 29 gelagert. Diese Lagerung kann entweder starr sein, wie es in der Abb.
i o angedeutet ist, oder die Federn 12 sind schwenkbar auf einem Tragrohr 28 gelagert.
Eine solche Ausführungsform ist in Abb. I1 dargestellt. Zweckmäßig wird man an einem
Ende des Laufgestells die beiden Tragfedern i2 starr mit dem Tragrahmen 29 verbinden
und am anderen Ende die Federn 12 drehbar auf dem Tragrahmen 28 lagern, um auf diese
Weise der idealen Dreipunktlagerung nahezukommen.
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Für die Anwendung bei Fahrgestellen eignet sich nicht nur die in den
Abb..8 und 9 gezeigte Ausbildung des Fahrges,tellrahmens, sondern es ist in gleicher
Weise auch die; Ausführung nach den Abb. i und 2 oder 5 anwendbar, und zwar sowohl
mit der Einschaltung von Gummi zwischen dem Längsrohr des Trägerrahmens und der
einen Achshülse als auch unter Einschaltung einer kugelmantelartigen Lagerfläche
nach den Abb.3 und 4.