DE2648113B2 - Vorrichtung zum Verhindern des Aufräumens eines Triebdrehgestells unter Zugkrafteinwirkung und zum Dämpfen der Nickbewegungen eines Schienenfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens eines Triebdrehgestells; unter Zugkrafteinwirkung und zum Dämpfen der Nickbewegungen eines Schienenfahrzeugs mit zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen angeordneten Tragfedern und in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs gesteuerten, am Drehgestellrahmen einerseits und am Fahrzeugrahmen andererseits abgestützten Luftfedern, die über ein Leitungssystem mit einer Druckquelle verbunden und wechselweise beaufschlagbar sind, wobei für die Einstellung der Druckkraft: Ventile vorgesehen sind.

Für die Übertragung maximaler Zugkräfte bei schweren Anfahrten und für einen stabilen, ruhigen und schwingungsfreien Fahrzeuglauf bei höheren Geschwindigkeiten sind zwischen Drehgestellrahmen und sich federnd darauf abstützenden Fahrzeugrahmen Mittel vorzusehen, die die störenden Bewegungen verhindern, die durch die Anfahr- und Beschleunigungskraft entstehen. Durch das Aufbäummoment das proportional der Zugkraft und der Höhe der Drehgesteilanlenkung über der Schienenoberkante ist erfolgt eine Ent- bzw. Belastung der Radsätze, die sich auf die übertragbare Zugkraft zwischen Rad und Schiene auswirkt Eine optimale Zugkraftübertragung zwischen Rad und Schiene ist aber nur durch Achsausgleich, also bei gleichen Radsatzlasten in einem Drehgesteil, entsprechend der sich ergebenden Achslasten möglich.

Deshalb ist bei Triebdrehgestellen für Lokomotiven oder Triebwagen eine optimale Zugkraftübertragung zwischen Rad und Schiene nur dann gegeben, wenn keine ihrer Treibachsen so entlastet ist, daß sie durchdrehen kann.

Es ist bei Schienenfahrzeugen bereits bekannt zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen Luftfedern anzuordnen und diese in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs zu steuern. Eine derartige Federanordnung läßt sich beispielsweise der DE-AS 21 07 073 entnehmen. Bei dieser älteren Ausführung befinden sich die Gasfederbälge beidseitig des zwischen Wagenkasten und Drehgestellrahmen mittig angeordneten, die Antriebs- und Bremskräfte übertragenden Drehgelenks und stützen sich auf die Längsträger des Drehgestellrahmens, im Bereich der Mittelquerstrebe, ab. Obwohl die Federbälge je nach Belastung des Wagenkastens mit mehr oder weniger Gas gefüllt werden, kann sich diese bekannte Federung durch die in der Quermittelebene des Drehgestells befindlichen Federbälge nur auf sekundäre Bewegungen um die Fahrzeuglängsachse, aber nicht um die Fahrzeugquerachse und somit auch nicht auf das Aufbäumen des Triebdrehgestells und Dämpfen der Nickbewegungen auswirken. Außerdem werden bei dieser bekannten Federung durch die auf der Oberseite des Drehgestellrahmens befindlichen beiden Gasfederbälge nur gleichgerichtete Kräfte auf den Wagenkasten übertragen.

Aus der DE-OS 20 64 550 ist eine Drehgestellführung an Schienenfahrzeugen bekannt, bei der sich der Wagenkasten über auf beiden Längsseiten des Drehgestellrahmens angeordnete, aus Luftfederbälgen bestehende Tragfedern abstützt und das Drehgestell bei Auslenkungen aus der Fahrtrichtung durch mit Luftdruck betriebene Rückstellfedern führend in die Ausgangslage zurückbewegt wird. Als Rückstellfedern dienen am vorderen oder hinteren Ende des Drehgestellrahmens beidseitig eines vertikalen Steges angeordnete Rollbälge mit Kolben, die über Querlenker mit dem Wagenkasten verbunden sind.

Hierbei steht der Druckraum in jedem Rollbalg mit dem Druckraum in der ihm zugeordneten Tragfeder über eine Rohrleitung mit regelbarer Drosselstelle in Verbindung. Die waagerechten Kräfte werden von einem Drehzapfen aufgenommen, der in der vertikalen Mittelachse des Drehgestells angeordnet ist.

Bei dieser, in Abhängigkeit von den seitlichen Auslenkungen (Rüttelbewegungen) des Wagenkastens gegenüber dem Drehgestell steuernden Ausführung tritt an den Berührungsstellen der sich bewegenden Rollbälge mit den Kolben ein erhöhter Verschleiß auf.

Der wesentliche Nachteil der Ausführungsformen mit nur Luftfedern liegt in der direkten Verbindung der Luftfedern mit den als Widerlager dienenden Stützflächen am Drehgestellrahmen und Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen, weil dadurch eine beschränkte Auslenkung und Verschiebung des Drehgestellrahmens gegenüber dem Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen möglich ist und zudem noch eine starke Belastung an

den starren Verbindungsstellen der Federbälge mit den Stützflächen auftritt Weiter ist es bei Schienenfahrzeugen mit Triebdrehgestellen bekannt, zwischen dem Fahrzeugkasten und Drehgestellrahmen an beiden Stirnseiten je einen Seilzug anzuordnen, um eine größere Schleuderneigung zu vermeiden (Zeitschrift »Elektrische Bahnen«, 1975, Heft 11, S. 255 ff). Hierbei bleibt allerdings offen, wie der Seilzug mit dem Fahrzeugkasten und Drehgestellrahmen verbunden ist, damit die Schwingungen absorbiert und die Schleuderbewegung verhindert werden. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Seilzug über Winkeihebel und Druckluftzylinder im Bedarfsfall vorgespannt Nachteilig sind hierbei sowohl der durch die ständige Bewegung des Kolbens im Zylinder bedingte und an den Gelenkstellen der Winkelhebel auftretende starke Verschleiß als auch der große Materialaufwand.

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, die Vorrichtung so zu verbessern, daß sie möglichst einfach ist, praktisch verschleißfrei arbeitet und die anderen Bewegungen zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen durch den Drehgestellrahmen abgekehrte Abstützungen der Luftfedern möglichst gering beeinflußt

Dies wird durch die Kombination der im Anspruch 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale erreicht, wobei in den Unteransprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildung beansprucht sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber den bisherigen Ausführungen mit Druckluftzylindern und Gestänge eine verschleißarme Bauart geschaffen worden ist, bei der die Luftfedern verschleißfrei arbeiten und die immer unter Vorspannung stehenden Stahlseile keinem Verschleiß unterworfen sind.

Ein die Erfindung erläuterndes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Drehgestells

F i g. 2 den Schnitt nach der Linie A-Sin F i g. 3 und

F i g. 3 in der Draufsicht die zur Erläuterung wesentlichen Gegenstände.

Beim Ausführungsbeispiel ist ein Endquerträger 1 eines Drehgestellrahmens 2 im mittleren Bereich auf seiner Ober- und Unterseite mit je einer Luftfeder 3 und 4 versehen, die jede unter Zwischenschaltung einer zylindrischen Halterung fest mit dem Endquerträger verbunden und an ein Leitungssystem einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen ist

Hierbei ist jede Luftfeder 3 bzw. 4 auf der dem ■ Drehgestellrahmen abgewandten Seite mit ihrem Fuß mittels Klemmring gasdicht an einen Deckel 5 bzw. 5' befestigt der auf seiner der Luftfeder gegenüberliegenden Seite eine Traverse 6 bzw. 6' aufweist Die Traverse 5 der oberen Luftfeder 3 ist gegenüber der Traverse 6'

ni der unteren Luftfeder 4 um 90° versetzt angeordnet; die beiden Traversen weisen an ihren Enden für die Aufnahme von Stahlseilen je einen Befestigungszapfen auf. Befestigungszapfen für die Stahlseile befinden sich sowohl am Querträger 7 des Fahrzeugrahmens 8 als

ι > auch an einer Konsole oder einer zur Drehgestellmitte führenden Verbindungsstange 9 des Fahrzeugrahmens 8, die unterhalb der horizontalen Ebene des Drehgestellrahmens 2 angeordnet sind. An der Traverse 6 der oberen Luftfeder 3 befestigte Stahlseile 10 und 10' sind

:ί> nach unten zu der Konsole oder Verbindungsstange 9 des Fahrzeugrahmens 8 geführt und dort ebenfalls befestigt. Von der Traverse 6' der unteren Luftfeder 4 ausgehende Stahlseile 11 und 11' sind nach oben zum Querträger 7 des Fahrzeugrahmens 8 geführt und mit

1λ den Befestigungszapfen verbunden.

Im Leitungssystem ist eine von der Druckluftquelle ausgehende Leitung 12 in zwei Leitungsstränge aufgeteilt, die zu den beiden Luftfedern 3 und 4 führen und in die je ein Regelventil 13 bzw. 14 angeordnet ist.

in Die beiden Leitungsstränge sind durch eine Stichleitung, in der sich ein Drosselventil 15 befindet, miteinander verbunden. Die Luftzuführung zu den Luftfedern 3 und 4 erfolgt über die Leitungsstränge mit den Regelventilen 13 und 14. Je nach Fahrtrichtung wird durch Einstellen

)> eines Differenzdrucks zwischen den beiden Luftfederdrücken das Ende des Drehgestellrahmens hochgezogen oder heruntergedrückt, so daß die Radsatzentlastung kompensiert ist. Sind die Zugkräfte, die von den Treibradsätzen auf die Schiene übertragen werden

•411 müssen, so klein, daß keine Radsatzentlastung kompensiert werden braucht, so erhalten beide Luftfedern 3 und 4 einen gleichmäßigen Überdruck. Die Luftfedern werden über das Drosselventil 15 kurzgeschlossen. Das geöffnete Drosselventil 15 bewirkt jedoch eine derarti-

■(■■> ge Drosselung der durchströmenden Luft, daß eine Dämpfung der Nickschwingungen des Drehgestells auftritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhindern des Aufbäumens eines Triebdrehgestells unter Zugkrafteinwirkunjj und zum Dämpfen der Nickbewegungen eines Schienenfahrzeuges mit zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen angeordneten Tragfedern und in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeugs gesteuerten, am Drehgestellrahmen einerseits und am Fahrzeugrahmen andererseits abgestützten Luftfedern, die über ein Leitungssystem mit einer Druckquelle verbunden und wechselweise beaufschlagbar sind, wobei für die Einstellung der Druckkraft Ventile vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Kombination der teilweise für sich bekannten Merkmale, daß auf der Ober- und Unterseite in Längsmitte eines Endquerträgers (1) va?n Drehgestellrahmen (2) je eine Luftfeder (3 bzw. 4) befestigt ist, die mit einer Seilzugvorrichtung (Traverse 6 bzw. 6' und Stahlseil 10 bzw. 10' und 11 bzw. 11') zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt und über diese mit dem Fahrzeugrahmen (8) verbunden ist, wobei die Stahlseilzüge (10, 10' und U, 11') einander übergreifend angeordnet sind, und daß im Leitungssystem der beiden Luftfedern (3 und 4) eines Drehgestellrahmens (2) ein Drosselventil (15) zum Dämpfen der Nickbewegungen eingebaut ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seilzugvorrichtung aus einer dem Drehgestellrahmen (2) abgekehrten, als Widerlager der Luftfeder (3 bzw. 4) dienenden Traverse (6 bzw. 6') mit zwei daran angelenkten Stahlseilen (10, 10' bzw. 11, 11') besteht und die Traversen (6 und 6') beider übereinander angeordneten Luftfedern (3 und 4) in der Vertikalprojektion um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlseile (10 und 10') der oberen Luftfeder (3) nach unten zis einer den Drehgestellrahmen (2) untergreifenden Konsole: oder einer Verbindungsstange (9) des Fahrzeugrahmens (8) und die Stahlseile (U und 11') der unteren Luftfeder (4) nach oben zum Querträger (7) des Fahrzeugrahmens (8) geführt sind.