Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug. Die heute üblichen Drehgestelle weisen einen Rahmen mit meist zwei Achsen auf, welche starr im Drehgestellrahmen gelagert sind. Auch bei dreiachsigen Drehgestellen sind oft alle Achsen starr gelagert. Gelegentlich wird die mittlere Achse seitenverschieblich ausgeführt, d.h. sie kann sich relativ zum Drehgestellrahmen und relativ zu den Endachsen axial verschieben, um die Kurvengängigkeit des Drehgestelles etwas zu verbessern. Eine Radialeinstellung der Achsen ist jedoch in keinem Fall vorgesehen, so dass beim Durchfahren von Kurven die Räder nicht parallel zur Tangente an die betreffende Kurve stehen, sondern mit dieser einen Winkel bilden.
Dieser Winkel kann bei den heutigen Drehgestellen mit ihren grossen Radständen einen beträchtlichen Wertannehmen, so dass die Spurkranzabnützung der Räder ebenfalls ziemlich gross wird; teilweise wird diese Abnützung durch aufwendige Massnahmen wie Spurkranzschmierung bekämpft.
Diese Nachteile sollen erfindungsgemäss durch ein Drehgestell vermieden werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens eine der Drehgestellachsen relativ zum Rahmen des Drehgestells schwenkbar ist.
Zweckmässigerweise ist die betreffende Drehgestellachse (meistens sind es beide Achsen oder bei dreiachsigen Drehgestellen die äusseren Achsen) in einem eigenen Drehgestell gelagert.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden, stark schematisierten Zeichnungen beispielsweise näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Unterteils eines vierachsigen Schienenfahrzeuges,
Fig. 2 eine Ansicht dieses Fahrzeuges von unten,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils eines achtachsigen Schienenfahrzeuges, und
Fig. 4 eine Ansicht dieses Teils von unten.
Die Fig. 1 und 2 zeigen stark schematisiert ein vierachsiges Schienenfahrzeug mit zwei Drehgestellen 1, 2, wobei der Einfachheit halber und zwecks Verdeutlichung der wesentlichen Teile vom Fahrzeug lediglich ein Teil des Wagenkastens und im Drehgestell lediglich eine mögliche Art der Achsfederung dargestellt sind; die übrigen Federungselemente, wie sie in der Drehgestellwiege anzutreffen sind, wurden hier einschliesslich dieser Wiege weggelassen, da sie allgemeinen bekannt sind, ebenso die Brems- und Kupplungseinrichtungen des Schienenfahrzeuges. Der Wagenkasten 3 ruht auf den zwei Drehgestellen 1, 2 und ist mit diesen in üblicher Weise verbunden; die Verbindung ist hier lediglich schematisch durch je einen Drehzapfen 4 dargestellt, der am betreffenden Drehgestellrahmen 5 angebracht ist.
Dieser Drehgestellrahmen 5 stützt sich seinerseits auf zwei Einachsdrehgestelle 6, 7 ab, von denenjedes einen Hilfsrahmen 8 aufweist. Die Verbindung zwischen dem Drehgestellrahmen 5 und jedem Hilfsrahmen 8 kann ebenfalls durch übliche Mittel wie Drehgestellwiegenod.
dergleichen hergestellt sein, sie wird auch hier schematisch nur durch je einen weiteren Drehzapfen 9 dargestellt.
Damit die Einachsdrehgestelle 6, 7 sich nicht frei gegen über dem Wagenkasten 3 verdrehen und damit entgleisen können, sind sie untereinander verbunden. Zwei solcher Verbindungen sind dargestellt, wobei je nach Bedarf nur die eine Verbindung oder die andere oder beide zusammen zur Anwendung gelangen können. Die erste Verbindung besteht darin, dass an den einander gegenüberliegenden Ecken der beiden Hilfsrahmen 8jedes Drehgestelles 1, 2 Halter 10 angebracht sind, wobei je zwei Zug- oder Druckfedern 11, 12 die einander gegenüberliegenden Halter 10 miteinander verbinden. Beim Durchfahren von Kurven wird die eine der Federn, beispielsweise die Feder 11, durch die Auslenkung der beiden Einachsdrehgestelle 6, 7 gestreckt, während die andere Feder 12 verkürzt wird.
Die dadurch auftretenden zusätzlichen Fe derkräfte ergeben ein Drehmoment, das am Ende der Kurve wieder eine Rückstellung der Einachsdrehgestelle 6, 7 in ihre
Normallage bewirkt.
Eine andere Verbindung, für deren Darstellung die Hilfs rahmen 8 an den entsprechenden Stellen teilweise im Schnitt gezeigt sind, befindet sich in der Längsmittelebene der beiden
Drehgestelle 1, 2. Je ein Biegestab 13 verbindet die beiden
Einachsdrehgestelle 6, 7 des Drehgestelles miteinander, und seine Enden sind in der Verlängerung der Achse jedes Drehzapfens 9 oder wenigstens in der Nähe derselben schwenkbar gelagert. Der Biegestab 13 ist zweckmässigerweise an diesen beiden Enden gelenkig gelagert, wobei wenigstens eines dieser
Enden durch eine Hülse 14 gebildet ist, die das betreffende
Ende des Biegestabes 13 aufnimmt.
In einem gewissen Ab stand von den Enden des Biegestabes 13, nahe demjenigen
Rand jedes Hilfsrahmens 8, welcher dem andern Rand des gegenüberliegenden Hilfsrahmens zugewendet ist, sind Füh rungszapfen 15, 16 starr derart befestigt,dass derBiegestab 13 zwischen ihnen hindurchführt. Bei der gegenseitigen Auslenkung der Hilfsrahmen 8 infolge Durchfahrens einer Kurve pressen die Führungszapfen der einen Seite, beispielsweise die Zapfen 15, auf den Biegestab und verbiegen diesen, wobei er aber dieser Verbiegung einen mit dem Auslenkwinkel zunehmenden Widerstand entgegensetzt. Auf diese Weise wird eine
Rückstellung der beiden Einachsdrehgestelle 6, 7 in die dargestellte Mittellage und gleichzeitig eine Führung derselben auf geraden Strecken erreicht.
Wenn sich die beiden Endpunkte des Biegestabes 13 wie erwähnt und dargestellt genau in der Verlängerung der Achsen der Drehzapfen 9 befinden, bleibt beim Durchfahren von Kurven ihr Abstand konstant; der Biegestab 13, der durch die
Führungszapfen 15, 16 verbogen wird, muss daher im wesentlichen dem etwas längeren Bogenstück zwischen diesen beiden
Punkten folgen, seine Länge bleibt aber konstant. Die schon erwähnte Hülse 14, in welcher der Biegestab axial verschiebbar gelagert ist, nimmt dann die fehlende Längendifferenz auf. Falls die Schwenkpunkte nicht in der angegebenen Weise gelagert werden können, verändert sich in der Kurve auch noch ihr Abstand um ein allerdings geringfügiges Mass, welches dann ebenfalls von der Hülse 14 aufgenommen werden kann. In Fig. 2 ist im Drehgestell 1 nur eine Hülse 14, im Drehgestell 2 an jedem Ende eine Hülse vorhanden.
In den Figuren ist der Biegestab innerhalb der Hilfsrahmen 8 gelagert; er kann jedoch auch je nach Platzverhältnissen unterhalb oder oberhalb derselben gelagert sein.
Aus der dargestellten Ausführungsform eines Zweiachsdrehgestelles, mit Einachsdrehgestellen 6, 7 und ihrer Rückführverbindung, lässt sich ohne weiteres auch ein Drehgestell mit insgesamt drei Achsen ableiten. Da bei einem solchen Gestell die mittlere Achse sich meistens direkt unter dem Drehzapfen 4 zwischen Wagenkasten und Drehgestell befindet, braucht sie nicht kurvengängig gelagert zu sein, da sie sich in der Kurve praktisch ohnehin genau parallel oder, wenn sie nicht genau unter dem Drehzapfen 4 gelagert ist, immerhin praktisch parallel zum Kurvenradius einstellt. Die Verbindung mit dem Drehgestellrahmen kann also starr sein.
Zweckmässig wird diese Mittelachse jedoch ebenfalls in einem Hilfsrahmen 8 gelagert, weil auf diese Weise die Anordnung der Verbindungselemente 11, 12 bzw. 13, 14 zu den äusseren Einachsdrehgestellen konstruktiv einfach zu lösen ist und in gleicher Weise wie bei den zweiachsigen Drehgestellen ausgeführt werden kann.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Möglichkeit, den Rollwiderstand eines Drehgestelles herabzusetzen. In dieser Ausführungsform des Drehgestelles (hier ist nur ein Drehgestell 1' und ein Teil des Wagenkastens 3 dargestellt) weisen die Hilfsrahmen 8'je zwei Achsen auf. Diese sind sehr nahe beieinander angeordnet und brauchen daher relativ zum Hilfsrah men 8' nicht mehr kurvengängig nach Art der Ausführungsform gemäss den Fig. 1 und 2 gelagert zu sein. Jeder Hilfsrahmen 8' ist, wie in Fig. 3 ebenfalls nur schematisch dargestellt, im Drehgestellrahmen 5 drehbar mittels Drehzapfen 9 gelagert, und auch der Drehgestellrahmen 5 ist in bekannter Weise mit dem Wagenkasten verbunden, was ebenfalls symbolisch durch den Drehzapfen 4 dargestellt ist, da die Einzelheiten einer solchen Verbindung bekannt sind.
Es ist selbstverständlich auch denkbar, durch eine geeignete Ausführung der Konstruktion des Drehgestelles die Hilfsrahmen 8' nicht unterhalb, sondern innerhalb des Drehgestellrahmens 5 zu lagern und auch die Aufhängung der Achsen samt der hier ebenfalls nicht dargestellten Federung des Drehgestellrahmens und des Wagenkastens so zu gestalten, dass die Bauhöhe des gesamten Drehgestelles möglichst niedrig wird. Die erwähnte Möglichkeit der Anordnung der Hilfsrahmen 8' ist selbstverständlich auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 denkbar.
Zwecks noch weiterer Herabsetzung des Rollwiderstandes in den Kurven sind die Räder mit Vorteil nicht starr auf der Achse gelagert, wie dies sonst üblich ist, sondern die Räder wenigstens auf.einer Seite sind mit Mantelwellen 17 versehen, welche lose drehbar, jedoch nicht seitenverschieblich, auf der Achse 18 sitzen, die zu diesem Zwecke auf der einen Seite verjüngt ist. Diese Anordnung ist nur in der Fig. 3 dargestellt; sie lässt sich natürlich auch auf die Ausführungsform nach der Fig. 2 anwenden.
The invention relates to a bogie for a rail vehicle. The bogies customary today have a frame with mostly two axles which are rigidly mounted in the bogie frame. Even with three-axle bogies, all axles are often rigidly mounted. Occasionally the central axis is made laterally shiftable, i.e. it can move axially relative to the bogie frame and relative to the end axes in order to improve the cornering ability of the bogie somewhat. A radial adjustment of the axles is not provided in any case, so that when driving through curves the wheels are not parallel to the tangent to the curve in question, but rather form an angle with it.
With today's bogies with their large wheelbases, this angle can assume a considerable value, so that the wheel flange wear on the wheels is also quite large; this wear and tear is partly combated by complex measures such as wheel flange lubrication.
According to the invention, these disadvantages are to be avoided by a bogie which is characterized in that at least one of the bogie axes can be pivoted relative to the frame of the bogie.
The relevant bogie axle (mostly both axles or, in the case of three-axle bogies, the outer axles) is expediently mounted in its own bogie.
The invention is explained in more detail using the attached, highly schematic drawings, for example; show it:
1 shows a side view of the lower part of a four-axle rail vehicle,
Fig. 2 is a view of this vehicle from below,
3 shows a side view of part of an eight-axle rail vehicle, and
4 is a view of this part from below.
1 and 2 show a highly schematic four-axle rail vehicle with two bogies 1, 2, for the sake of simplicity and for the purpose of clarifying the essential parts of the vehicle, only part of the car body and only one possible type of axle suspension are shown in the bogie; the other suspension elements, as can be found in the bogie cradle, including this cradle, have been omitted here, as they are generally known, as are the braking and coupling devices of the rail vehicle. The car body 3 rests on the two bogies 1, 2 and is connected to them in the usual way; the connection is shown here only schematically by a pivot pin 4 which is attached to the relevant bogie frame 5.
This bogie frame 5 is in turn supported on two single-axle bogies 6, 7, each of which has an auxiliary frame 8. The connection between the bogie frame 5 and each subframe 8 can also be made by conventional means such as bogie weighing.
the like, it is also shown here schematically only by a further pivot pin 9.
So that the single-axle bogies 6, 7 cannot rotate freely with respect to the car body 3 and thus derail, they are connected to one another. Two such connections are shown, it being possible for only one connection or the other or both to be used together as required. The first connection consists in that brackets 10 are attached to the opposite corners of the two auxiliary frames 8 of each bogie 1, 2, two tension or compression springs 11, 12 connecting the brackets 10 opposite one another. When driving through curves, one of the springs, for example the spring 11, is stretched by the deflection of the two single-axle bogies 6, 7, while the other spring 12 is shortened.
The resulting additional Fe derforce results in a torque that at the end of the curve is a return of the single-axle bogies 6, 7 in their
Normal position causes.
Another connection, for the representation of which the auxiliary frame 8 are shown partially in section at the appropriate points, is located in the longitudinal center plane of the two
Bogies 1, 2. A bending rod 13 each connects the two
Single-axle bogies 6, 7 of the bogie with one another, and its ends are pivotably mounted in the extension of the axis of each pivot pin 9 or at least in the vicinity thereof. The bending rod 13 is expediently articulated at these two ends, at least one of these
Ends is formed by a sleeve 14 which the relevant
The end of the bending rod 13 receives.
At a certain distance from the ends of the bending rod 13, close to that
At the edge of each subframe 8, which faces the other edge of the opposite subframe, guide pins 15, 16 are rigidly attached in such a way that the bending rod 13 passes between them. During the mutual deflection of the subframes 8 as a result of driving through a curve, the guide pins on one side, for example the pins 15, press onto the bending rod and bend it, but this deflection opposes a resistance that increases with the deflection angle. That way becomes a
Resetting of the two single-axle bogies 6, 7 in the illustrated central position and at the same time a guidance of the same on straight stretches is achieved.
If the two end points of the bending rod 13 are, as mentioned and shown, exactly in the extension of the axes of the pivot pins 9, their distance remains constant when driving through curves; the bending rod 13, which is through the
Guide pin 15, 16 is bent, must therefore essentially the slightly longer bend between these two
Points follow, but its length remains constant. The already mentioned sleeve 14, in which the bending rod is mounted so as to be axially displaceable, then absorbs the missing length difference. If the pivot points cannot be mounted in the specified manner, their distance in the curve also changes by an albeit slight amount, which can then also be accommodated by the sleeve 14. In Fig. 2 there is only one sleeve 14 in the bogie 1, and one sleeve in the bogie 2 at each end.
In the figures, the bending rod is mounted within the auxiliary frame 8; however, it can also be stored below or above the same, depending on the space available.
From the illustrated embodiment of a two-axle bogie, with single-axle bogies 6, 7 and their return connection, a bogie with a total of three axles can easily be derived. Since in such a frame the middle axis is usually located directly under the pivot 4 between the car body and the bogie, it does not need to be mounted in curves, since it is practically exactly parallel in the curve anyway or, if it is not mounted exactly under the pivot 4 is, after all, practically parallel to the curve radius. The connection with the bogie frame can therefore be rigid.
However, this central axis is also expediently stored in an auxiliary frame 8, because in this way the arrangement of the connecting elements 11, 12 or 13, 14 to the outer single-axle bogies can be easily solved in terms of design and can be carried out in the same way as with the two-axle bogies.
3 and 4 show another way of reducing the rolling resistance of a bogie. In this embodiment of the bogie (only a bogie 1 'and part of the car body 3 are shown here) the auxiliary frames 8' each have two axles. These are arranged very close to one another and therefore need not be stored relative to the auxiliary frame 8 'any longer curved in the manner of the embodiment according to FIGS. Each auxiliary frame 8 'is, as also only shown schematically in Fig. 3, rotatably mounted in the bogie frame 5 by means of pivot pins 9, and the bogie frame 5 is also connected in a known manner to the car body, which is also symbolically represented by the pivot pin 4 because the details of such a connection are known.
It is of course also conceivable, through a suitable design of the construction of the bogie, to mount the subframes 8 'not below, but within the bogie frame 5 and also to design the suspension of the axles including the suspension of the bogie frame and the car body, also not shown here, that the overall height of the entire bogie is as low as possible. The aforementioned possibility of arranging the auxiliary frames 8 'is of course also conceivable in the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
In order to further reduce the rolling resistance in the curves, the wheels are advantageously not rigidly mounted on the axle, as is otherwise customary, but the wheels at least on one side are provided with jacket shafts 17, which can be loosely rotated but not laterally displaced sit the axis 18, which is tapered for this purpose on one side. This arrangement is shown only in FIG. 3; it can of course also be applied to the embodiment according to FIG.