DE801039C

DE801039C - Bogie for rail vehicles with electric drive

Info

Publication number: DE801039C
Application number: DEP9926A
Authority: DE
Inventors: Theodor Held; Franz Toenne
Original assignee: DUESSELDORFER WAGGONFABRIK AKT
Current assignee: DUESSELDORFER WAGGONFABRIK AKT
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1950-12-21

Description

Drehgestell für Schienenfahrzeuge mit elektrischem Antrieb Bei Drehgestellen für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge ist es bekannt, sowohl einseitig auf der Achse abgestützte -Motoren als auch unterlialb der Achslager angeordnete Tragfedern zu verwenden. Neben den Nachteilen der spielbedingten Gleitlagerabstützung der '\lotoren auf der Achse, dem Spiel der und Federn in ihren Aufhängungen usw., haben die bekannten Konstruktionen dieser Art mehr oder weniger gemeinsam, (laß außer den wichtigsten Elementen, wie Achsen, Motoren und Federn, teils sehr umfangreiche, diese Elemente verbindende Konstruktionen erforderlich sind, die die Gestehungs- und Unterhaltungskosten wie auch (las Gewicht beeinflussen. Die auf höhere Geschwindigkeiten und damit größere Beschleunigungen und Verzögerungen wie auch gesteigerte Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit gerichtete allgemeine technische Entwicklung verlangt grundlegende Neuerungen und Verbesserungen, die die erwähnten Nachteile der bisherigen Konstruktionen vermeiden.Bogie for rail vehicles with electric drive For bogies for electrically powered rail vehicles it is known both on one side Motors supported on the axle as well as suspension springs arranged below the axle bearings to use. In addition to the disadvantages of the plain bearing support of the motors on the axis, the play of the and springs in their suspensions, etc., have the well-known Constructions of this kind more or less common, (leave apart the most important Elements such as axles, motors and springs, sometimes very extensive, these elements connecting structures are required that reduce the prime and maintenance costs as well as (read weight influence. The at higher speeds and thus greater Accelerations and delays as well as increased operational safety and economy directed general technical development requires fundamental innovations and Improvements that avoid the mentioned disadvantages of the previous designs.

Das in der Erfindung behandelte Drehgestell eines elektrisch betriebenen Straßenl>alinwagens zeigt neue Wege, die grundsätzliche Verbesserungen auf-\\-eisen. So ist durch die spielfreie Abstützung der -Motoren auf der Achse mittels Rollenlagern die Atiwen(lung eines präzisen Getriebes gegeben, das durch Einschalten eines Vorgeleges höhere Übersetzungen und damit -Motoren größerer Umdrehungszahlen gestattet. Diese leichteren -Motoren können außerdem infolge der größeren Übersetzung weiter von Achsmitte angeordnet wer(leii. was federungstechnisch, neben der kleineren Masse an sich, durch Verringerung des Anteils der ungefederten Masse bzw. der erhöhten Drehträgheit des 'Motors, beachtenswert ist. Ferner ist durch eint `'ereinigung der Stützlager des Motors mit den Haupttraglagern des Fahrzeugs eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion und ein weiterer Gewichtsgewinn gegeben. Da die -Motoren spielfrei auf der Achse gelagert sind, können sie, durch vorzugsweise vertikal- und verdrehungselastische Lenker gekuppelt, zur Führung der Achsen herangezogen werden, was für den Gesamtaufbau des Drehgestells richtunggebend ist. Dieser bekannte Vorteil wird z. 13. dadurch nutzbar gemacht, daß, in Fahrtrichtung gesehen, unterhalb> der Lager in fest mit ihnen verbundenen Gehängen den ganzen @'1bstand der Achsen überbrückende Blattfedern angeordnet werden, die an ihren Bunden zur Aufnahme des (las Fahrzeug tragenden Drehzapfens lediglich durch einen kurzen, quer zur Fahrtrichtung zwischen Gien Nfotoren angeordneten, schub- und Nvinkelsteif befestigten Querträger verbunden sind. 1)1e Federenden sind in den Gehängen in Gummipolster gebettet, die bewußt eine in allen Richtungen den üblichen Herstellungstoleranzen angepaßte L'inlagerung der Federn gestatten. Auf den Drehzapfen sind, quer zur Fahrtrichtung, Blattfedern angeordnet, die am eigentlichen Fahrzeug in der Nähe der tragenden Seitenwand befestigt werden. Außer den .Achsen, Motoren und Federn sind somit neben (lern den Drehzapfen tragenden und die Achs-Lagerfedern verbindenden kurzen Querträger keinerlei zusätzliche Bauelemente erforderlich.The treated in the invention bogie an electrically operated Straßenl> alinwagens shows new ways that fundamental improvements - \\ - iron. The backlash-free support of the motors on the axis by means of roller bearings the atiwen (development of a precise gearbox is given, which is achieved by engaging a countershaft higher gear ratios and thus motors with higher speeds are permitted. These Lighter engines can also go further from Axis center arranged who (leii. what suspension technology, in addition to the smaller mass per se, by reducing the proportion of unsprung mass or the increased rotational inertia of the motor is noteworthy. Furthermore is by unity Cleaning of the engine support bearings with the main support bearings of the vehicle Significant simplification of the construction and a further gain in weight given. Since the motors are mounted on the axis with no play, they can, preferably Vertically and torsionally elastic control arms coupled, used to guide the axles which is decisive for the overall structure of the bogie. This well-known Advantage is z. 13. made usable in that, seen in the direction of travel, below> of the bearings in hangers firmly connected to them over the entire distance of the axes bridging leaf springs are arranged, which are attached to their collars to accommodate the (read the vehicle-bearing pivot only through a short, transverse to the direction of travel Cross members arranged between Gien Nfotoren, shear-proof and rigidly attached are connected. 1) 1e spring ends are embedded in rubber cushions in the hangers, the deliberately a storage adapted to the usual manufacturing tolerances in all directions allow the feathers. There are leaf springs on the pivot at right angles to the direction of travel arranged, which is attached to the actual vehicle in the vicinity of the supporting side wall will. In addition to the axles, motors and springs, there are thus next to (learn the pivot supporting and the axle bearing springs connecting short cross members no additional Components required.

In der Zeichnung ist die Erfindung an 6 Abbildungen erläutert.In the drawing, the invention is explained using 6 illustrations.

Abb. t zeigt eine Seitenansicht des Drehgestells mit abgenommenen Radscheiben, A111. 2 eine teilweise Aufsicht, .'11b.3 einen Querschnitt in Mitte Drehgestell, Abb. 4 eine weitere Seitenansicht, Abb. 5 eine Absicht gegen das Federgehänge, Abb. 6 eine Ansicht des Gutumilagers am Fahrzeug.Fig. T shows a side view of the bogie with the bogie removed Wheel discs, A111. 2 a partial top view, .'11b.3 a cross section in the middle Bogie, Fig. 4 a further side view, Fig. 5 an intention against the spring hanger, Fig. 6 is a view of the Gutumilager on the vehicle.

Gemäß .111t. i und 2 sind die mittels Lagern 5 auf den Achsen 2 einseitig gestützten Motoren 3 all (lern entgegengesetzten Ende beiderseits durch Lenker 4 in Fahrtrichtung starr miteinander verbunden. Quer zur Fahrtrichtung sind die an sich aus Federstahl gefertigten Lenker 4 zwar elastisch, jedocIt ist ihre Breite so groß gewählt, da13 in dieser Richtung ausreichende Starrheit garantiert "ist. Vertikal dagegen sind sie bewußt als Blattfedern gedacht und bemessen, damit sie bei Vertikalbeschleunigungen der Achsen die dann gegebene Schrägeinstellung der iNlotoren zueinander nicht wesentlich behindern. Ebenso sollen sie eine gewisse gegenläufige Vertikaleinstellung der Motoren beim .@\ufahren gestatten, was aus Beschleunigungsgründen erwünscht ist. Schließlich ist estlotwendig, claß bei einseitigen Hindernissen auf der Schiene, um eine stetige Vierpunktauflagerung der Räder zu garantieren, die Lenker eine Vertikalverdrehung der Achsen zueinander gestatten. Die Stützlager 5 der Motoren 3 dielten gleichzeitig als Haupttraglager für das eigentliche Fahrzeug, d. 11. die Tragfedern 14 greifen gleichfalls all den Lagern 5 an. Zu diesem Zweck befinden sich beispielsweise unterhalb der Lager 5 fest mit ihnen verbundene G ehätige 7, in denen die Federenden ruhen. Da die Lagergehäuse einer Achse durch die Motoren 3 verbunden sind, die Basis jedes einzelnen Lagers also gleich der beider Lager ist, können einringige Pendelrollenlager vorgesehen werden, was für die Breite der Lager, ihren Herstellungspreis und ihre Gewichte bedeutende Vorteile bietet. Außerdem können die l-lerstellungstoleratizen für den Rollenlagersitz in Bezug auf ihre Bohrungsachse erNveitert ,werden, da die bekannten Pendelrollenlager gewisse Schräglagerungen gestatten. An der Getriebeseite dienen die Stiitzarine des Motors gleichzeitig als Gehäuse für das Getriebe, wobei horizontal llotorritzel9 und Vorgelegerad i o zwischen Hauptzahnrad t 1 und Achsrad 12 liegen. Vertikal ist je nach Erfordernis eine mehr oder weniger große Ablenkung des Vorgeleges io und 13 aus der Eherie der Motor- und Achsmitte gegeben (Abb. i und 2).According to .111t. i and 2 are one-sided by means of bearings 5 on axles 2 supported motors 3 all (learn opposite end on both sides by handlebar 4 Rigidly connected to each other in the direction of travel. They are on across the direction of travel Handlebars 4 made of spring steel are elastic, but their width is chosen so large that sufficient rigidity is guaranteed in this direction. Vertically, on the other hand, they are deliberately designed and dimensioned as leaf springs so that they in the case of vertical accelerations of the axes, the then given inclination of the iNlotoren do not significantly interfere with one another. Likewise, they should have a certain opposite vertical adjustment of the motors when driving allow what Speed reasons is desirable. Finally, it is necessary, especially in the case of one-sided Obstacles on the rail to ensure a steady four-point support of the wheels guarantee that the handlebars allow the axes to rotate vertically in relation to one another. The support bearings 5 of the motors 3 also served as the main support bearing for the actual one Vehicle, d. 11. The suspension springs 14 also attack all of the bearings 5. To this Purpose are, for example, below the camp 5 firmly connected to them Valid 7, in which the spring ends rest. As the bearing housing has an axis through the motors 3 are connected, so the base of each individual bearing is the same as that of both Bearing, single ring spherical roller bearings can be provided whatever the width the bearings, their manufacturing price and their weights offer significant advantages. In addition, the manufacturing tolerances for the roller bearing seat with respect to Their bore axis is extended, since the well-known spherical roller bearings have certain Allow inclined bearings. The engine supports are used on the gearbox side at the same time as the housing for the gearbox, being horizontal llotorritzel9 and counter gear i o lie between main gear t 1 and axle gear 12. Vertical is as required a more or less large diversion of the intermediate gear io and 13 from the marriage of the Motor and axle center given (Fig. I and 2).

Die in Gehängen 7 der Lager 5 ruhenden Tragfedern 14 (.A11. i und 5) sind durch eitle das Gehänge im Bereich der Blattfederenden allseitig auspolsternde Gummischicht i .s reib- und anschlagfrei gelagert, die bewußt eine den üblichen Ilerstellungstoleranzen der Federn und ihrer Verbindung a111 Federbund angepaßte E=inlagerung gestattet. 1)1e umgekanteten Enden 16 der Federn 14 stehen um den Betrag 1> über die Gumtitipolsterung vor, um die Gehängeausschläge bei vertikaler Schwenkung der Motoren außer durch den Schubwiderstand der die Blattfeder tragenden Gummischicht nicht weiter zu hemmen. Diese Blattfedern 14 überbrücken den gesamten Raum zwischen den Lagern 5 und sind in ihrer Mitte am Federbund 17 schul>- und winkelfest mit einem den Drehzapfen ic tragenden Querträger 18 verbunden (Abb. i, 2 und 3'). The suspension springs 14 (.A11. I and 5) resting in the hangers 7 of the bearings 5 are supported by a rubber layer that padding the hanger on all sides in the area of the leaf spring ends without any friction or impact, which is aware of the usual manufacturing tolerances of the springs and their connection a111 spring collar adapted E = storage permitted. 1) 1e folded ends 16 of the springs 14 protrude by the amount 1> over the rubber upholstery so as not to further inhibit the hanger deflections when the motors are pivoted vertically, except through the thrust resistance of the rubber layer supporting the leaf spring. These leaf springs 14 bridge the entire space between the bearings 5 and are connected in their middle to the spring collar 17 at a school and angle with a cross member 18 carrying the pivot pin ic (Figs. 1, 2 and 3 ').

Wie in Abb. i und 3 dargestellt, durchdringt der Drehzapfen i9 den Querträger 18 in seiner ganzen Breite und garantiert so eine außerordentlich stabile Verbindung. Aus Gründen einfacher Montage des Fahrzeugaufbaues ist der Drehzapfen ig ebenso wie sein Gehäuse 20 leicht konisch ausgeführt. Der Drehzapfen i9 ruht mit seiner unteren Stirnfläche 21 auf dem Boden des Gehäuses 20; zwischen seinem und (lern oberen Gehä tiseflansch ist dagegen Spiel vorgesehen. Durch eine Labyrintlidichtung bekannter Art wird das Rindringen voll Schmutz in die Drehzapfenlagerung verhindert. Der Drehzapfen istfernerhohlund dient so gleichzeitig alsölspeicher für die Drehzapfenschtnierung. Zu diesem Z-,veck sind radiale kleinere Bohrungen 22 in die Drehzapfenwandung eingebracht, die einen ständigen Ölfilm gewährleisten, der neben seinen schmiertechnischen Vorteilen auch geringe Spiele im Lager überbrückt.As shown in Figs. I and 3, the pivot pin penetrates the i9 Cross member 18 in its entire width and thus guarantees an extremely stable Link. The pivot pin is for the sake of easy assembly of the vehicle body ig as well as its housing 20 is slightly conical. The pivot i9 is at rest with its lower end face 21 on the bottom of the housing 20; between his and (learning the upper Gehä tiseflansch on the other hand clearance is provided. By a labyrinth seal As is known, this prevents cattle wrestling full of dirt into the pivot bearing. The pivot is also hollow and thus also serves as an oil reservoir for the pivot locking. For this Z-, square, radial smaller bores 22 are made in the pivot wall, which ensure a permanent oil film, which in addition to its lubricating advantages also bridged small games in the camp.

Nach oben ist der Drehzapfen i9 zur Aufnahme quer zur Fahrtrichtung liegender Blattfedern 23 verlängert und so ausgebildet, daß gemäß A11>. i The pivot pin i9 is extended upwards to accommodate leaf springs 23 lying transversely to the direction of travel and is designed so that according to A11>. i

Claims

Claims z and 2, characterized in that the motors (3 in Fig. I) have cams (38) on their upper, facing sides at both ends at a distance y from the cross member (18), and that the cross member (18) in Distance f above or below the cams (38) of the Klotor (3) stops (37 and 40). 4. Bogie for rail vehicles according to claims i and 2, characterized in that the motors (3 in Fig. 4) have on their upper, facing sides at both ends at a distance a from each other, outside of the cross member lying approaches (41), and that the cross member is provided with a further stop (42) at both head ends above the lugs (41) at a distance of a fine stop (37) or below at a distance x. 5. Bogie for rail vehicles according to claims i to 4, characterized in that a pinion (45) which is in engagement with the gear (ii) is mounted on both sides on the support arm (8) or the housing of the gear (ii) and for driving a Drum or disc brake (46) is used (Fig. 2). 6. Bogie for rail vehicles according to claims i to 5, characterized in that an auxiliary structure resting on the axle bearings (5) is provided for mounting a rail brake and the rail brake is vertically displaceable on the spring collar (17) of the leaf springs (14) to absorb the braking forces is held. 7. Bogie according to claim i, characterized in that the leaf springs (14 in Fig. I and 5) rest in hangers (7) fixedly connected to the bearings (5), which with a rubber layer padding the hanger on all sides in the area of the leaf spring ( i9) are provided, and the folded ends (16) of the springs (14) protrude at a distance b over the rubber layer. B. Bogie according to Claims i and 2, characterized in that a pivot pin (i9) penetrating the entire height of the cross member (18) is slightly conical, rests with its lower surface (21) in the bearing (2o) and one downwards has closed axial bore, the wall of which has several small bores (22) radially (Fig. i and 3). G. Bogie according to claim 2, characterized in that the spring collars (24) of the leaf springs (23) lying transversely to the direction of travel rest on the elongated pivot pin (25), have lateral attachments (28) and that on both sides of the spring collars tabs (26) of the elongated pivot pin ( 25) the leaf springs (23) overlap at the top and bottom and the tabs (26) and lugs (28) are connected to one another by shear bolts (27). ok Bogie according to claim 2, characterized in that the ends of the leaf springs (23) lying transversely to the direction of travel have vertically directed, optionally additionally attached projections (31 in Fig. 3) which on the one hand against the rubber layers (32) covering the spring ends and on the other hand the end face , 33 and 34, and that the housing enclosing the rubber layers is divided horizontally. I. Bogie ° according to claims 3 and 4, characterized in that the motors (3) engage behind each other on their lower, facing sides at both ends Approaches (43, 44 in Fig. 7) obtained.