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Federnde Zapfenführung für Schienenfahrzeuge, ynsbeson dere für Triebdrehgestelle
Die Erfindung betrifft eine federnde Zapfenführung für Schienenfährzeuge, insbesondere
für Triebdrehgestelle, durch deren konstruktive Gestaltung eine niedrige Bauhöhe
der Drehgestelle erreicht wird.
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Es sind federnde Zapfenführungen bekannt, bei denen der Zapfen rechteckförmigen
Querschnitt besitzt und beiderseits in Fahrtrichtung zwischen Zapfen und Drehgesteliquerträger
Gummifederelemente angebracht sind. Zusätzlich sind für die Querfederung elastische
Anschläge beiderseits des Zapfens vorgesehen. Der Nachteil dieser Ausführung besteht
darin, daB eine Vorspannung der Gummifederelemente in waagerechter Ebene nur mit
einer speziellen Vorrichtung möglich ist. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß
durch den fast quadratischen Querschnitt des Zapfens die Anlageflächen der Gummifederelemente
quer zur Fahrtrichtung gering sind, wodurch die Einbauhöhe und damit die Dimensionierung
des elastischen Zapfenlagers relativ groß- ist. . Federnde Zapfenführungen sind
weiterhin bekannt,, bei denen an der Zapfenfiihrung quer zur Fahrtrichtung weisende
Stege angeordnet sind, wobei zwischen diesen Stegen und dem Drehgestellqueeträger
ebenfalls Gummifederelemente angebracht sind. Diese Ausführung hat den Nachteil,
daß ein he2kömmlicher Drehzapfen verwendet wird, der in: bekannter Weise im Wagenkasten
und im Drehgestell duroh Schraubverbindungen
befestigt ist, wodurch
konstruktiv ebenfalls eine große Bauhöhe erforderlich ist. Obwohl bei dieser Ausführung
ein Vorspannen der Federelemente möglich ist, wirkt sich jedoch das Anbringen der
Stellschrauben in Gewindedurchgangsbohrungen im Drehgestellquerträger sehr nachteilig
aus, indem der Drehgestellque.rträger durch diese Durchbrüche geschwächt ist.
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Die Stellschrauben sind außerdem hohen dynamischen Beanspruchungen
ausgesetzt. Außerdem ist für die Fertigung und den Einbau des Zapfenlagers ein höher
technologischer Aufwand erforderlich.
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Bekannt ist auch eine Ausführung eines elastisch gelagerten Drehzapfenlagers,
bei dem der Zapfen einen bekannten kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei sich
die Flanken des buchsenartigen Zapfenlagers konisch nach unten verjüngen. Eine entsprechend
mit konischer Innenfläche ausgebildete Buchse ermöglicht durch vertikales Verstellen
derselben ein Vorspannen des zwischen. der Buchse und einer Drehpfanne befindlichen
elastischen Ringes. Dieser elastische Ring dient 'jedoch nur zum einfacheren Vorspannen
des Drehzapfens. Die Drehpfanne wiederum ist nochmals beweglich im Drehgestellquert--,ger
gelagert. Diese Ausführung hat neben der ungünstigen Bauhöhe und ihrer baulichen
Ausmaße sowie der Vielzahl der Bauelemente einen weiteren Nachteil, der darin besteht,
daß zusätzliche Blattfedern und eine Stoßdampf ervorrichtung die primäre Funktion
der Dämpfung und Federung ausführt. Diese Ausführung ist konstruktiv und technologisch*so
aufwendig, daß sie-zum Einbau in den beschränkt zur Verfügung stehenden Raum in
Triebdrehgestellen nichtgeeignet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten, Mängel und
Nachteile zu beseitigen und eine federnde Zapfenführung zu schaffen, die durch ihre
Abmessungen den zur Verfügung stehenden Raum in Drehgestellen minimal beae- . sp
ruoht und daduroh viel Platz für die Einbauaggregate bietet, wobei die- federnde
Zapfenführung mit wenigen Bauelementen und einem minimalen teohnologiso-hen werden
soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an den
gegenüberliegenden konischen Flanken eines als Kastenprofil ausgebildeten, trapezförmigen
Querschnitt aufweisenden und am Fahrzeugrahmen befestigten, vorzugsweise angeschweißten,
.Zapfens Spannkeile angeordnet sind, deren den Zäpfen zugekehrte Seitenflächen eine
den konischen Flanken des Zapfens entsprechende Neigung: besitzen. Die lotrechten
dem Drehgestellquerträger gegenüberliegenden Seitenflächen des Spannkeiles weisen
Leisten zur Führung und Arretierung der am Drehgestellquerträger ebenf.Uls zwischen
:Führungsleisten gehaltenen Guraml-Yetall-Federelemente auf. Der Zapfen besitzt
quer zur L'ahrtrichtung eine breite Anlagefläche für die Gummi-Metall-Federelemente,
wodurch die Federelemente in ihrer Höhe sehr flach und dafür - um die Übertragung
großer Zug- und Bremskräfte und Rückstellkräfte für die Querfederung zu gewährleisten
- entsprechend breit ausgeführt sind.. Unterhalb des Zapfensund der Spannkeile ist
eine Stelleinrichtung zur vertikalen Einstellung der Spannkeile und damit zum Vorspannen
der angebracht, die vorzugsweise aus einer Spannplatte und in Geisrindebohrungen
des Zapfens befindlichen Stellschrauben besteht. Für den Ausbau der federnden Zapfenführung
sind die Spannkeile mit der Spannplatte durch Schrauben verbunden und die Spannplatte
weist Gewinde-Bohrungen zum .Anbringen von Abdrückschrauben auf, In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ' dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen
vertikalen Schnitt durch die federnde Zapfenführu-zig@-in _Fahrzeuglängsrichtung;-Fig.
2: eine Draufsicht auf den Schnitt A -A der Fig. 1.
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In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine federnde Zapfenführung dargestellt,
bei welcher sich der am nicht näher dargestellten Fahrzeugrahmen vorzugsweise angeschweißte
als Kastenprofil ausgebildete und trapezförmigen Querschnitt aufweisende
Zapfen
1 zwischen an sich bekannten Metall-Gummi-Federelementen 3 und Spannkeile 2 angeordnet
ist. Die Spannkeile 2 sind derart ausgeführt, daß sie auf der dem Zapfen 1 zugekehrten
Seitenfläche 8 die gleiche Neigung wie die konischen Flanken 4 des Zapfens 1 aufweisen
und an den dem Drehgestellquerträger 11 mit Führungsleisten 12 gegenüberliegenden
lotrechten Flächen Leisten 7 zur Führung und Arretierung der T.,Retall-Gummi-Federelemente
3 besitzen. Die Spannkeile 2 sind auf einer durch Stellschrauben 6 in Gewindebohrungen
10 des Zapfens 1 gehaltenen Spannp laue' 5 angeordnet und mittels _ Schrauben 14
befestigt.
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Die 1;Zontage der federnden Zapfenführung geschieht derart, daß beim
Aufsetzen des Viagenkastens auf die Drehgestelle der Zapfen 1 zwischen die an den
Metall-Gummi-Federelementen 3 befindlichen Spannkeilen 2 eingeführt wird. Dabei
bewegt sich der Zapfen 1 abwärts bis die gewünschte Einfederung des Kastens erreicht
ist. Entsprechend diesem Federweg werden durch Nachziehen der Stellschrauben 6 die
Spannkeile 2 über Spannplatte 5 vertikal an den konischen Flanken 4. des Zapfens'
l nach oben bewegt und eingestellt, ohne daß die Federn auf Schub beansprucht werden.
Dabei werden die zwischen den Leisten 7 der Spannkeile 2 und dem Drehgestellquerträger
11 angeordneten Metall-Gummi-Federelemente 3 in Fahrtrichtung waagerecht vorgespannt.
Die Metall-Gummi-Federelemente 3 werden im Fahrbetrieb neben den Druckbeanspruchungen
zusätzlich beim Ein- und Ausfedern gleichmäßig auf Schub beansprucht.
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Der Ausbau des Drehgestells und damit-der Bauteile der federnden Zapfenführung
ist ebenfalls leicht möglich, indem die Stellschrauben 6 aus den Gewindebohrungen
10 des Zapfens 1 gelöst werden. Danach wird die Spannplatte 5 mit den durch Schrauben
14 befestigten Spannkeilen s'_ mittels nicht näher dargestellten Druckschrauben,
die in die Gewindebohrung 13 eingeschrt:ubt werden, beim Anheben des Fo,hr"3eugk,t.stens
r#.h;ezogen.
Durch die quer zur Fahrtrichtung breite Ausführung
des kastenprofilartigen Zapfens 1 ergibt sich für die Metall-Gummi-Federelemente
3 eine breite Anlage an den lotrechten Seitenflächen 8 des Spannkeiles 2, Außerdem
sind die Metall-Gummi Federelemente 3 zugunsten einer geringen Höhe breit ausgeführt.
Dadurch wird eine minimale Bauhöhe bei Verwendung von wenigen Bauteilen für die
federnde Zapfenführung erreicht und ein leichter Ein- und Ausbau ermöglicht.