DE1605076B - Drehzapfenloses Drehgestell für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein drehzapfenloses Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei dem Längsund Querkräfte mittels einer zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell angeordneten Gummirollfeder übertragbar sind.

Es ist nach der ETR (Eisenbahntechnische Rundschau), Heft 9, September 1965, S. 412, Bild 14, bekannt, zwischen dem Unterrahmen einer Lokomotive und einem Drehgestellrahmen, weit außen, d. h. oberhalb der Drehgestell-Längsträger, einzelne Rollgummifedern anzuordnen, durch die bei einer ausreichenden Federung des Fahrzeugs ein befriedigender Wagenlauf in horizontaler Richtung und in Querrichtung gewährleistet ist. Der Wagenkasten gleitet nach der Beschreibung, Zeile 11 ff, mit Stahlgußplatten,' die am Untergestell des Wagens befestigt sind, auf den sphärischen Gleitplatten der Federdorne. Die Rollfedern werden somit nicht nur senkrecht mit dem Wagengewicht belastet, sondern sie übernehmen auch die waagerechten Kräfte, die durch die Drehung des Wagenkastens um den Anlenkpunkt entstehen. Der Anlenkpunkt selbst ist aus Bild 14 der Veröffentlichung nicht zu ersehen, es ergibt sich jedoch aus der dazugehörigen Beschreibung und aus Bild 15, daß die Spurführung der Achse mittels eines Drehzapfens erfolgt, d. h. bei den bekannten Drehgestell-Lokomotiven wird die Federung zwischen Brückenrahmen und Drehgestell und die Zugkraftübertragung vom Drehgestell auf den Brückenrahmen von völlig getrennten und verschiedenartigen Bauelementen vorgenommen.

In der Zeitschrift Revue Generale des Chemins de Fer vom März 1952 ist auf S. 118, Fi g. 7 und 8, die Führung eines Drehgestells mittels eines Drehzapfens beschrieben, bei dem ringförmige Gummirollkörper an einem nach unten offenen, unterhalb des Wagenkastens befindlichen Federgehäusekörper angeordnet sind, die auf einem exzentrisch angeordneten, nach oben gerichteten Federdorn aufliegen.

Durch diese Gummirollfeder sind die im Fahrbetrieb auftretenden Längs- und Querkräfte übertragbar, wobei eine metallische Reibung zwischen den zusammenwirkenden Teilen bei einer Verdrehung des Drehgestells gegenüber dem Wagenkasten verhindert wird. Auf eine herkömmliche Abstützung des Wagenkastens mittels Wartungspflichtiger Gleitstücke kann nach der vorgeschlagenen Anordnung nicht verzichtet werden.

Nach der deutschen Patentschrift 649 522 ist eine breite Auflagerung des Wagenkastens auf einem Drehgestell bekannt, bei der zu beiden Längsseiten zwischen Wälzbahnen kugelförmige Wälzkörper angeordnet sind. Eine derartige Wälzkörperanordnung ist aber nicht geeignet, in der horizontalen Ebene wirkende Längs- oder Querkräfte aufzunehmen. Mittels der bekannten Anordnung ist nur eine Auflagerung des Wagenkastens, jedoch keine Führung des Drehgestells bewirkbar.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein wartungs- und verschleißfreies Bauelement für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen zu schaffen, das sowohl die Funktion der Wagenkastenabstützung als auch der Übertragung von Längs- und Querkräften übernimmt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Durchmesser der Gummirollfeder dem Abstand der Drehgestell-Längsträger voneinander entspricht, wobei der obere Federgehäusekörper mit dem Wagenkasten und der Federdorn mit dem Drehgestell fest verbunden sind.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Federdorn ringförmig ausgebildet, und es sind an diesem innen- und außenseitig Gummirollkörper angelegt, wobei der obere Federgehäusekörper sowohl den inneren als auch den äußeren Gummirollkörper übergreift.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Federdorn mit dem Querträger einer in an sich bekannter Weise angeordneten Wiege fest verbunden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Federdorn und dem Drehgestell bzw. dem Wiegenquerträger ein mit dem Drehgestell bzw. dem Wiegenquerträger fest verbundener Laufring angeordnet, zwischen dessen Oberfläche und einer dem Gummirollkörper abgewandten kegeligen Wälzbahn des ringförmigen Federdorns konische Walzen drehbar gelagert sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwi-

sehen dem Wagenkasten und einem den konischen Walzen als Widerlager dienenden Laufring konzentrisch zum Drehgestell-Drehpunkt mehrere an sich bekannte Rollgummifedern angeordnet.

Es ist ferner vorteilhaft, an Stelle eines Rollgummirings bzw. von Rollgummiringen, zwischen dem Federgehäusekörper und dem Federdorn Rollgummielemente anzuordnen.

Als besonderer Vorteil wird erreicht, daß die Schub- und Spurführung des Drehgestells und die Übertragung der Zugkräfte mittels des Elements bewirkbar ist, das der federnden Abstützung des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell dient, wobei die Wartungs- und Verschleißfreiheit der Anordnung gewährleistet ist, daß auf die Anordnung eines Drehzapfens verzichtet werden kann und daß durch Bemessung der Rollgummifedern die Ausbildung der Federcharakteristik und das Rückstellmoment den Erfordernissen entsprechend weitgehend angepaßt werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung bedeutet eine wesentliche bauliche Vereinfachung der Fahrzeugführung.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert. Es zeigt

A b b. 1 ein drehzapfenloses Drehgestell in der Seitenansicht mit einer zwischen Wagenkasten und Drehgestell angeordneten, im senkrechten Mittellängsschnitt dargestellten, die Führung des Drehgestells bewirkenden Gummirollfeder,

A b b. 2 das Drehgestell nach A b b. 1 in der Draufsicht,

Abb. 3 ein Drehgestell wie Abb. 1, mit einer die Führung des Drehgestells bewirkenden zweifachen Gummirollfeder, bei der die koaxial zueinander angeordneten Gummirollkörper von dem oberen Gehäusekörper übergriffen werden,

A b b. 4 ein Drehgestell in der Seitenansicht mit einer aus einer Kombination einer Gummirollfeder und zwischen dem ringförmigen Federdorn und einem mit dem Drehgestell oder dem Wiegenquerträger fest verbundenen Laufring drehbaren konischen Walzen bestehenden Drehgestellführung,

Abb. 5 bzw. 6 ein Drehgestell in der Seitenansicht mit einer Walzenanordnung, wie in A b b. 4 gezeigt, mit zwischen dem den konischen Walzen als oberes Widerlager dienenden Laufring und dem Wagenkasten, wie aus der Draufsicht nach A b b. 6 zu ersehen, koaxial zum Drehgestell-Drehpunkt angeordneten einzelnen Rollgummifederelementen,

A b b. 7 ein Drehgestell in der Draufsicht mit einer Gummirollfeder, bei der an Stelle eines zusammenhängenden Gummirollkörpers einzelne Rollgummisegmente angeordnet sind,

A b b. 8 ein Drehgestell in der Draufsicht, wie Abb. 7, wobei die Rollgummisegmente in federaxialer Richtung Durchbrüche aufweisen,

A b b. 9 ein Drehgestell in der Draufsicht, wie A b b. 7, wobei die Rollgummisegmente mit nur der gegenseitigen Abstützung dienenden Distanzansätzen versehen sind.

Mit 1 ist der einfache ringförmige Gummirollkörper bezeichnet, der zwischen dem oberen Federgehäusekörper 3 und dem Federdorn 4 angeordnet ist. Der obere Federgehäusekörper 3 ist mit dem Wagenkastenunterteil und der Federdorn 4 mit dem Drehgestell oder bei Wiegendrehgestellen mit dem Wiegenquerträger fest verbunden.

Bei dem Lauf des Schienenfahrzeuges in einem Gleisbogen und beim Federspiel finden axiale und radiale Relativbewegungen zwischen dem Federgehäusekörper 3 und dem Federdorn 4 statt, wodurch der ringförmige Gummirollkörper 1 Verformungen erfährt. Der Durchmesser des aus den Teilen 1, 3 und 4 bestehenden Rollgummifederelements entspricht dem Abstand der beiden Drehgestell-Längsträger 2 voneinander. Um den Grad der Verformung des ringförmigen Gummirollkörpers 1 in möglichst geringen Grenzen zu halten und damit auch die Stärke der Rückstellkraft, ist nach A b b. 3 mit dem Drehgestell bzw. Wiegenquerträger ein ringförmiger Federdorn 4 fest verbunden, der eine innere und äußere Wälzfläche aufweist, an die innen- und außenseitig Gummirollkörper 6 und 7 angelegt sind, die von einem mit dem Wagenkasten fest verbundenen oberen, nach unten offenen Federgehäusekörper 8 mit U-förmigem Querschnitt übergriffen werden. Zur Steigerung der Leichtgängigkeit des Drehgestells bei geringen Rückstellkräften in der Gleisbogenfahrt kann, sofern ein weniger hochwertiges Material für die Gummirollkörper verwendet wird, die Beanspruchung des Gummirollkörpers nur auf die axiale Richtung, d. h. beim Federspiel, beschränkt werden, während die radialen Bewegungen nach A b b. 4 über konische Walzen 9 übertragen werden, ,die zwischen einem mit dem Drehgestell bzw. Wiegenquerträger fest verbundenen Laufring S und dem ringförmigen Federdorn 4 drehbar angeordnet sind, an dessen den Walzen 9 abgewandter Seite sich der Gummirollkörper 1 befindet, der sich gegenüber dem mit dem Wagenkasten fest verbundenen oberen Federgehäusekörper 3 abstützt. Nach A b b. 5 bzw. 6 ist ein Laufring 5 mit dem Drehgestell bzw. Wiegenquerträger fest verbunden, auf dem konische Walzen 9 drehbar gelagert sind, die sich an einem oberen Laufring 10 abwälzen, der Konsolen 15 aufweist, auf denen konzentrisch zum Drehgestell-Drehpunkt mehrere an sich bekannte Rollgummifedern 14 angeordnet sind, auf denen der Wagenkasten aufliegt. Beim Einlauf in einen Gleisbogen wälzen sich die Walzen 9 ab, wodurch eine übermäßige Beanspruchung der Gummirollfederelemente durch seitliche Kräfte verhindert wird. Da von der Härte der Walzen 9 die Leichtgängigkeit der Drehgestelle im Gleisbogenlauf abhängig ist, kann der Sinuslauf des Fahrzeuges durch Walzen 9 geringerer Härte vorteilhaft gedämpft werden. Erhebliche Verformungen der Gummirollkörper, die mit dem Auftreten hoher Rückstellkräfte verbunden sind, werden auch ohne die zusätzliche Anordnung von Walzen 9 herabgesetzt, wenn an Stelle eines zusammenhängenden, also ringförmigen Gummirollkörpers 1 gleichmäßig verteilt einzelne Rollgummisegmente 11 zwischen den oberen Federgehäusekörper 3 und den Federdorn 4 gelegt werden. Die Rückstellkraft, die beim Übergang vom geradlinigen Lauf in den Gleisbogenlauf wirksam wird, kann dadurch reduziert werden, daß die Rollgummisegmente 11 mit in federaxialer Richtung verlaufenden Durchbrüchen 12 versehen werden. Um zu verhindern, daß sich die Abstände der einzelnen Rollgummikörper zueinander im Laufe der Zeit verändern, können an den Stirnseiten der Rollgummikörper Distanzansätze 13 vorgesehen werden, die weder durch die radialen noch die axialen Relativbewegungen des oberen Federgehäusekörpers 3 und des Federdornes 4 beansprucht werden.

Wter-711 O TUott

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drehzapfenloses Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei dem Längs- und Querkräfte mittels einer zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell angeordneten Gummirollfeder übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Gummirollfeder dem Abstand der Drehgestell-Längsträger (2) voneinander entspricht, wobei der obere Federgehäusekörper (3) mit dem Wagenkasten und der Federdorn (4) mit dem Drehgestell fest verbunden sind.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdorn (4) ringförmig ausgebildet ist und daß an diesem innen- und außenseitig Gummirollkörper (6 und 7) angelegt sind, wobei der obere Federgehäusekörper (8) sowohl den inneren als auch den äußeren Gummirollkörper (6 bzw. 7) übergreift.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdorn (4) mit dem Querträger einer in an sich bekannter Weise angeordneten Wiege fest verbunden ist.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Federdorn (4) und dem Drehgestell bzw. dem Wiegenträger ein mit dem Drehgestell bzw. dem Wiegenträger fest verbundener Laufring (5) angeordnet ist, zwischen dessen Oberfläche und einer dem Gummirollkörper (1) abgewandten kegeligen Wäizbahn des ringförmigen Federdorns (4) konische Walzen (9) drehbar gelagert sind.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wagenkasten und einem den konischen Walzen (9) als oberes Widerlager dienenden Laufring (10) konzentrisch zum Drehgestell-Drehpunkt mehrere an sich bekannte Rollgummifedern (14) angeordnet sind.

6. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Federgehäusekörper (3) und dem Federdorn (4) Rollgummisegmente (11) angeordnet sind.