DE19810697A1 - Vorrichtung zur Übertragung der Längskräfte eines Drehgestelles auf den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges, insbesondere eines Triebfahrzeuges mit hoher Zugkraft - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Übertragung der Längskräfte eines Drehgestelles auf den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges, insbesondere eines Triebfahrzeuges mit hoher Zugkraft, hat eine in Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Übertragungsstange aus zwei Stangenteilen (4, 5), von denen ein Stangenteil (4) an einem Anlenkpunkt (3) des Wagenkastens (11) und das andere Stangenteil (5) an einem Anlenkpunkt (2) des Drehgestellrahmens (1) angreift. Die zwei Stangenteile (4, 5) sind in einem um die Fahrzeugquerachse drehbeweglichen Gelenk (6) verbunden, das gegenüber dem Drehgestellrahmen (1) vertikal abgestützt ist. Die zwei Stangenteile (4, 5) und das drehbewegliche Gelenk (6) sind knicksteif ausgeführt, wobei das Gelenk (6) in beiden Vertikalrichtungen kraftübertragend am Drehgestellrahmen (1) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung der Längskräfte eines Drehgestelles auf den Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges, insbesondere eines Triebfahr­ zeuges mit hoher Zugkraft, mit einer in Fahrzeuglängs­ richtung angeordneten Übertragungsstange aus zwei Stan­ genteilen, von denen ein Stangenteil an einem Anlenkpunkt des Wagenkastens und das andere Stangenteil an einem Anlenkpunkt des Drehgestellrahmens angreift, wobei die zwei Stangenteile in einem um die Fahrzeugquerachse drehbeweglichen Gelenk verbunden sind, das gegenüber dem Drehgestellrahmen vertikal abgestützt ist.

Bei einer durch die DE-AS 12 24 768 bekannten Vorrichtung mit den zuvor genannten Merkmalen sind zwei dieser Übertragungsstangen vorgesehen, deren jeweiliges drehbe­ wegliches Gelenk mittels Kegelrollen gegenüber einer zugehörigen Rollfläche am Drehgestell vertikal nach oben abgestützt ist. Die beiden Übertragungsstangen können jeweils nur in einer Lastrichtung Kräfte auf den Wagen­ kasten weiterleiten; bei auftretenden Zug- und Brems­ kräften ist also je nach Fahrtrichtung entweder die eine oder die andere Übertragungsstange wirksam. Der doppelte Einsatz von Übertragungsstangen und die dementsprechend sowohl am Wagenkasten als auch am Drehgestell zweifach auszubildenden Anlenkpunkte werden als nachteilig ange­ sehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der gattungsgemäßen Art durch möglichst einfache Mittel so zu gestalten, daß auftretende Längskräfte mit nur einer Übertragungsstange in Zugrichtung und in Druckrichtung übertragbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Stangenteile und das drehbewegliche Gelenk knicksteif ausgeführt sind, wobei das Gelenk in beiden Vertikalrichtungen kraftübertragend am Drehgestellrahmen angeschlossen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert, die in der Zeichnung prinzipartig dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 ein Triebdrehgestell und einen nur angedeuteten Wagenkasten eines Schienenfahrzeuges mit einer Vorrichtung zur Längskraftübertragung in Seitenansicht,

Fig. 2 Bauelemente der Vorrichtung zur Längskraft­ übertragung nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform ebenfalls in Seitenansicht,

Fig. 4 eine die Fig. 3 ergänzende Draufsicht in der Darstellung entsprechend Fig. 2.

Das Triebdrehgestell hat einen Drehgestellrahmen 1, durch Fahrmotore 9 angetriebene Radsätze 10 und eine hier nicht dargestellte Bremsausrüstung, die aus Scheibenbremsen und Schienenbremsen bestehen kann.

Der Übertragung von Längskräften dient eine aus zwei Stangenteilen 4 und 5 gebildete Übertragungsstange, wobei diese Stangenteile 4 und 5 in einem um die Fahrzeugquer­ achse drehbeweglichen Gelenk 6 verbunden sind. Das erste Stangenteil 4 greift an einem Anlenkpunkt 3 des Wagenka­ stens 11 an; das zweite Stangenteil 5 ist an einem Anlenkpunkt 2 des Drehgestellrahmens 1 befestigt, der einen relativ geringen Höhenabstand h von der Schienen­ oberkante SO aufweist.

Im Hinblick auf die Längskraftübertragung sowohl in Zugrichtung als auch in Druckrichtung sind die Stangen­ teile 4 und 5 der Übertragungsstange sowie das bevorzugt als breites Scharniergelenk gestaltete drehbewegliche Gelenk 6 knicksteif ausgeführt, wobei das Gelenk 6 in beiden Vertikalrichtungen kraftübertragend am Drehge­ stellrahmen 1 angeschlossen ist. Dieser kraftübertragende Anschluß wird nach den Ausführungsbeispielen durch ein Gelenkgetriebe gebildet, das zwei im Ausgangszustand parallele pendelartige Lenker 7 aufweist, die mit dem Gelenk 6 und dem Kopfträger 8 des Drehgestellrahmens 1 verbunden sind. Durch diesen Anschluß ist im übrigen günstig die Knicklänge auf das jeweilige Stangenteil 4 bzw. 5 begrenzt.

Die erfindungsgemäße Anlenkung läßt - außer in Längs­ richtung, in der ja die Kraftübertragung erfolgen soll - alle Beweglichkeiten zwischen Drehgestell und Wagenkasten zu, nämlich Ausdrehen um die Hochachse, Tauchen, Trans­ lation quer, Nicken und Wanken. Bei diesen verschiedenen Arten von Relativbewegungen besitzt die Übertragungs­ stange unterschiedliche Gesamtlängen und Anlenkpunkte:

• 1. Für Bewegungen in der Grundrißebene (horizontal), also Ausdrehen um die Hochachse und Translation quer, verbindet das Gelenk 6 die beiden Teile 4 und 5 der Übertragungsstange steif; die Übertragungs­ stange besitzt die effektive Länge L zwischen den Anlenkpunkten 2 und 3.
• 2. Für Bewegungen in der Aufrißebene (vertikal), also Tauchen und Nicken, ist die Übertragungsstange im Gelenk 6 beweglich, das wie beschrieben in senk­ rechter Ebene starr am Drehgestellrahmen 1 befestigt ist. Die Übertragungsstange umfaßt effektiv nur ihr Teil 4 mit der Länge L1 zwischen dem Anlenkpunkt 3 und dem drehbeweglichen Gelenk 6.
• 3. Wankbewegungen werden durch kardanische Verdrehung um den Anlenkpunkt 3 am Wagenkasten 11 aufgenommen.

Durch eine Schrägstellung des ersten Teils 4 der Über­ tragungsstange um den Winkel β kann erreicht werden, daß die Wirkungslinie der Längskräfte die Drehgestellmitte auf Höhe der Schienenoberkante SO schneidet. Da das zweite Stangenteil 5 keine Vertikalbeweglichkeit gegen­ über dem Drehgestellrahmen 1 besitzt, können Antriebs­ komponenten, wie hier die Fahrmotore 9, in unmittelbarer Nähe dieses Stangenteiles 5 angeordnet werden. Außerdem ist im Sinne des möglichst großen freien Einbauraumes für die Antriebskomponenten insbesondere das Stangenteil 5 flach gestaltet, d. h., dessen Bauhöhe ist wesentlich kleiner als die Baubreite (unter Berücksichtigung der erforderlichen Knicksteifigkeit).

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist der drehgestellseitige Anlenkpunkt 2 des Stangenteiles 5 um eine Strecke e aus der Quermitte des Drehgestelles in Längsrichtung auf das drehbewegliche Gelenk 6 hin versetzt. Die durch diesen Versatz verursachten Rückwir­ kungen auf die Ausdrehkraft des Drehgestelles kompensie­ ren weitgehend die Rückwirkungen, die aus der Führung des Gelenkes 6 verursacht werden, weil sich das Gelenk 6 durch die beiden parallelen pendelartigen Lenker 7 seitlich nicht auf einer Ebene, sondern auf einer Kugel­ oberfläche mit dem Radius L2 bewegt.

Bezugszeichenliste

1

Drehgestellrahmen

2

Anlenkpunkt am Drehgestellrahmen

3

Anlenkpunkt am Wagenkasten

4

erstes Teil einer Übertragungsstange

5

zweites Teil einer Übertragungsstange

6

drehbewegliches Gelenk (Scharniergelenk)

7

pendelartiger Lenker, als Teil eines Gelenkgetriebes

8

Kopfträger des Drehgestellrahmens

9

Fahrmotor

10

Radsatz

11

Wagenkasten
Leffektive Länge der Übertragungsstange

4

,

5

zwischen den Anlenkpunkten

2

und

3

L1effektive Länge der Übertragungsstange - hier nur Teil

4

- zwischen dem Anlenkpunkt

3

und dem Gelenk

6

L2Radius der seitlichen Beweglichkeit des Drehgestells auf einer Kugeloberfläche
SOSchienenoberkante
hHöhenabstand des drehgestellseitigen Anlenkpunktes

2

von der Schienenoberkante
eStrecke, um die der drehgestellseitige Anlenkpunkt

2

aus der Drehgestellmitte in Längsrichtung auf das Gelenk

6

hin versetzt ist
βWinkel der Schrägstellung des ersten Teils

4

der Übertragungsstange.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Übertragung der Längskräfte eines Drehgestelles auf den Wagenkasten eines Schienenfahr­ zeuges, insbesondere eines Triebfahrzeuges mit hoher Zugkraft, mit einer in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Übertragungsstange aus zwei Stangenteilen (4, 5), von denen ein Stangenteil (4) an einem Anlenkpunkt (3) des Wagenkastens (11) und das andere Stangenteil (5) an einem Anlenkpunkt (2) des Drehgestellrahmens (1) angreift, wobei die zwei Stangenteile (4, 5) in einem um die Fahrzeugquerachse drehbeweglichen Gelenk (6) verbunden sind, das gegenüber dem Drehgestellrahmen (1) vertikal abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Stangenteile (4, 5) und das drehbewegliche Gelenk (6) knicksteif ausgeführt sind, wobei das Gelenk (6) in beiden Vertikalrichtungen kraftübertragend am Drehge­ stellrahmen (1) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Gelenk (6) als Scharniergelenk gestaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kraftübertragende Anschluß des drehbe­ weglichen Gelenkes (6) am Drehgestellrahmen (1) durch ein Gelenkgetriebe gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgetriebe zwei im Ausgangszustand parallele pendelartige Lenker (7) aufweist, die mit dem drehbeweg­ lichen Gelenk (6) und dem Kopfträger (8) des Drehge­ stellrahmens (1) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das am Wagenkasten (11) angelenkte Stangenteil (4) in Vertikalebene geneigt angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der drehgestellseitige Anlenkpunkt (2) des Stangenteiles (5) um eine Strecke (e) aus der Quermitte des Drehgestelles in Längsrichtung auf das drehbewegliche Gelenk (6) hin versetzt ist, wobei die durch diesen Versatz (Strecke e) verursachten Rückwir­ kungen auf die Ausdrehkraft des Drehgestelles die aus der Führung des Gelenkes (6) verursachten Rückwirkungen auf die Ausdrehkraft kompensieren.