DE1605076C

DE1605076C - Trunnion-free bogie for rail vehicles

Info

Publication number: DE1605076C
Application number: DE19661605076
Authority: DE
Inventors: Helmuth Dr.-Ing.; Müller Robert; 5000 Köln Feustel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1966-06-18
Filing date: 1966-06-18
Publication date: 1973-01-25

Description

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.The invention relates to a pivot-less bogie for rail vehicles, in which longitudinal and Lateral forces by means of a rubber roll spring arranged between the car body and the bogie are transferable.

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 undIt is known from ETR (Eisenbahntechnische Rundschau), Issue 9, September 1965, p. 412, Fig. 14, between the subframe of a locomotive and a bogie frame, far out, d. H. above the bogie side member to arrange individual rolling rubber springs, through which at a sufficient Suspension of the vehicle a satisfactory carriage run in the horizontal direction and in the transverse direction is guaranteed. The car body slides according to the description, line 11 ff, with cast steel plates, 'the are attached to the underframe of the car, on the spherical sliding plates of the spring mandrels. The scroll springs are not only loaded vertically with the weight of the car, but they also take over the horizontal forces that result from the rotation of the car body around the pivot point. the The pivot point itself is from Figure 14 of the publication not to be seen, but it follows from the corresponding description and from Fig. 15 that the The axle is tracked by means of a pivot pin, d. H. in the known bogie locomotives the suspension between the bridge frame and

ίο 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, Fig. 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.ίο Bogie and the transmission of tractive effort from the bogie made on the bridge frame of completely separate and diverse structural elements. In the magazine Revue Generale des Chemins de Fer of March 1952 is on p. 118, Fig. 7 and 8 ', the Guiding of a bogie by means of a pivot pin described in the annular rubber roller body arranged on a downwardly open spring housing body located below the car body which rest on an eccentrically arranged, upwardly directed spring mandrel.

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.The longitudinal and transverse forces occurring during driving can be transmitted through this rubber roll spring, a metallic friction between the cooperating parts when the Bogie opposite the car body is prevented. On a conventional support of the car body by means of sliding pieces requiring maintenance cannot be dispensed with according to the proposed arrangement will.

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.According to the German patent specification 649 522 is a wide support of the car body on a Bogie known in which spherical rolling elements are arranged on both longitudinal sides between rolling tracks are. However, such a rolling element arrangement is not suitable for acting in the horizontal plane To absorb longitudinal or transverse forces. By means of the known arrangement there is only one support of the car body, but no guiding of the bogie can be brought about.

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.The object on which the invention is based is to provide a maintenance-free and wear-free component for bogies of rail vehicles to provide both the function of the car body support as well as the transmission of longitudinal and transverse forces.

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.This is achieved according to the invention in that the diameter of the rubber scroll spring corresponds to the distance the bogie side members correspond to each other, the upper spring housing body with the car body and the spring mandrel are firmly connected to the bogie.

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 an embodiment of the invention, the spring mandrel is annular, and there are internal and on the outside rubber roller body applied, wherein the upper spring housing body both the inner as well as the outer rubber roller body.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Federdorn mit dem Querträger einer in an sich bekannter Weise angeordneten Wiege fest verbunden.In a further embodiment of the invention, the spring mandrel with the cross member is a known per se Way arranged cradle firmly connected.

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 a further embodiment of the invention is between the spring mandrel and the bogie or the Cradle cross member a race ring firmly connected to the bogie or the cradle cross member is arranged, between its surface and a tapered roller track facing away from the rubber roller body of the annular spring mandrel conical rollers are rotatably mounted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwi-In a further embodiment of the invention, between

sehen dem Wagenkasten und einem den konischen Walzen als Widerlager dienenden Laufring konzentrisch zum Drehgestell-Drehpunkt mehrere an sich bekannte Rollgummifedern angeordnet.see the car body and one the conical one Rollers serving as an abutment race concentric to the bogie pivot point several per se known rolling rubber springs arranged.

Es ist ferner vorteilhaft, an Stelle eines Rollgummirings bzw. von Rollgummiringen, zwischen dem Federgehäusekörper und dem Federdorn Rollgummielemente anzuordnen.It is also advantageous, instead of a rubber ring or rubber rings, between the To arrange spring housing body and the spring mandrel rolling rubber elements.

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.A particular advantage is achieved that the thrust and track guidance of the bogie and the Transmission of the tensile forces can be brought about by means of the element that supports the resilient support of the car body is used opposite the bogie, the maintenance and freedom from wear and tear of the arrangement it is ensured that the arrangement of a pivot pin can be dispensed with and that by dimensioning of the rolling rubber springs the formation of the spring characteristics and the restoring torque Can be largely adapted according to requirements. The arrangement according to the invention means a significant structural simplification of the vehicle guidance.

Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe invention is explained using the exemplary embodiments in the drawing. It shows

A b b. 1 ein drehzapfenloses Drehgestell in der Seitenansicht mit einer zwischen Wagenkasten und Drehgestell angeordneten, im senkrechten Mittellängsschnitt dargestellten, die Führung des Drehgesteils bewirkenden Gummirollfeder,A b b. 1 shows a pivot-less bogie in side view with one between the car body and Bogie arranged, shown in the vertical central longitudinal section, the leadership of the bogie causing rubber roll spring,

Abb. 2 das Drehgestell nach Abb. 1 in der Draufsicht,Fig. 2 the bogie according to Fig. 1 in plan view,

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,Fig. 3 shows a bogie like Fig. 1, with a twofold guiding the bogie Rubber roller spring, in which the rubber roller bodies arranged coaxially with one another are removed from the upper housing body be assaulted,

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,A b b. 4 shows a side view of a bogie with one of a combination of a rubber scroll spring and between the annular spring mandrel and one with the bogie or the cradle cross member permanently connected running ring rotatable conical rollers existing bogie guide,

A b b. 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. 5 and 6, a bogie in the side view with a roller arrangement, as in A b b. 4 shown with between the running ring serving as the upper abutment and the car body, as from the top view according to A b b. 6 to be seen, arranged coaxially to the bogie pivot point individual rolling rubber spring elements,

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. 7 shows a top view of a bogie with a rubber roll spring, in which instead of a coherent one Rubber rolling body individual rolling rubber segments are arranged,

A b b. 8 ein Drehgestell in der Draufsicht, wie A b b. 7, wobei die Rollgummisegmente in federaxialer Richtung Durchbrüche aufweisen,A b b. 8 a top view of a bogie, like A b b. 7, the rolling rubber segments in spring-axial Have breakthroughs in the direction

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.A b b. 9 a top view of a bogie, like A b b. 7, the rubber segments with only the mutual support serving spacing approaches are provided.

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.1 with the simple annular rubber roller body is referred to, which is between the upper spring housing body 3 and the spring mandrel 4 is arranged. The upper spring housing body 3 is with the car body lower part and the spring mandrel 4 with the bogie or, in the case of cradle bogies, with the cradle cross member firmly connected.

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 5 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 Federdomes 4 beansprucht werden.When the rail vehicle runs in a curved track and with spring play, axial and radial Relative movements between the spring housing body 3 and the spring mandrel 4 instead, whereby the annular rubber rolling body 1 undergoes deformations. The diameter of the parts 1, 3 and 4 existing rolling rubber spring element corresponds to the distance between the two bogie longitudinal members 2 from one another. To the degree of deformation of the annular rubber roller body 1 in the smallest possible Keeping limits and thus also the strength of the restoring force is according to A b b. 3 with the bogie or cradle cross member an annular spring mandrel 4 firmly connected, which has an inner and outer rolling surface has, to the inside and outside rubber rollers 6 and 7 are applied, which of a with the car body firmly connected upper, downwardly open spring housing body 8 with a U-shaped Cross-section are overlapped. To increase the ease of movement of the bogie with low restoring forces in the curved track travel, provided a less high-quality material for the rubber roller bodies is used, the stress on the rubber roller body only in the axial direction, i.e. H. at the Spring play, are limited, while the radial movements according to A b b. 4 via conical rollers 9 are transmitted, which are firmly connected to the bogie or cradle cross member between a Running ring 5 and the annular spring mandrel 4 are rotatably arranged, on which the rollers 9 facing away Side is the rubber roller body 1, which is opposite to that with the car body connected upper spring housing body 3 is supported. According to A b b. 5 and 6 is a raceway 5 with the Bogie or cradle cross member firmly connected, on which conical rollers 9 are rotatably mounted, which roll on an upper race 10, the consoles 15 on which concentric to Bogie fulcrum a plurality of known rolling rubber springs 14 are arranged on which the Car body rests. When entering a curved track, the rollers 9 roll, causing an excessive Stress on the rubber roll spring elements due to lateral forces is prevented. Since from the Hardness of the rollers 9 depends on the ease of movement of the bogies in the curved track, the sinusoidal run can of the vehicle can be advantageously damped by rollers 9 of lower hardness. Significant deformations the rubber rollers, which are associated with the occurrence of high restoring forces, are also reduced without the additional arrangement of rollers 9, if instead of a contiguous, so annular rubber roller body 1 evenly distributed individual rolling rubber segments 11 between the upper spring housing body 3 and the spring mandrel 4 are placed. The restoring force that occurs during the transition takes effect from the straight run to the curved track run can be reduced by the fact that the Rolling rubber segments 11 are provided with openings 12 running in the direction of the spring axis. Around to prevent the distances between the individual rubber blocks from changing over time, can be provided on the end faces of the rubber body spacer lugs 13, which neither by the radial nor the axial relative movements of the upper spring housing body 3 and the Spring domes 4 are claimed.

Claims

Patent claims:

1. Trunnion-free bogie for rail vehicles, in the case of longitudinal and transverse forces by means of a between the car body and the bogie arranged rubber scroll spring are transferable, characterized in that the diameter of the rubber roll spring corresponds to the distance between the bogie longitudinal members (2) corresponds, wherein the upper spring housing body (3) with the car body and the spring mandrel (4) are firmly connected to the bogie.

2. Bogie according to claim 1, characterized in that the spring mandrel (4) is annular is formed and that applied to this inside and outside rubber rollers (6 and 7) are, the upper spring housing body (8) both the inner and the outer rubber roller body (6 or 7) overlaps.

3. Bogie according to claim 1 or 2, characterized in that the spring mandrel (4) with is firmly connected to the cross member of a cradle arranged in a manner known per se.

4. Bogie according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the Spring mandrel (4) and the bogie or the cradle carrier with the bogie or the Cradle carrier fixedly connected running ring (5) is arranged between its surface and a conical rolling path of the annular spring mandrel facing away from the rubber roller body (1) (4) conical rollers (9) are rotatably mounted.

5. Bogie according to claim 4, characterized in that between the car body and a concentric race (10) serving as an upper abutment for the conical rollers (9) To the pivot point of the bogie several known rolling rubber springs (14) are arranged.

6. Bogie according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the Spring housing body (3) and the spring mandrel (4) rolling rubber segments (11) are arranged.