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Für Schienenfahrzeuge bestimmtes Drehgestell, vornehmlich mit Außenachslagern
Die Erfindung bezieht sich auf für Schienenfahrzeuge bestimmte Drehgestelle, vornehmlich
mit Außenachslagern und, gegebenenfalls eigenen Antriebsmotoren.
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Sie besteht darin, daß das Drehgestell zwei auf Abstand stehende Achsren
hat, von welchen jede an ihren Enden Achslager aufweist, und der DrehgesteldTahmen
ausi zwei Teilen zusammengesetzt ist, welche unmittelbar oberhalb zweier diagonal
zueinander liegender Achslager schwingbar miteinander verbrunden und über ihre ganze
Länge starr sind.
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Das erfindungsgemäße Drehgestell ist demnach aus einer Mindestzahl
von Teilen zusammengesetzt. Es bietet eine hohe Fahrbequemlichkeit. Es arbeitet
zuverlässig, so daß es für gefahrvolle Betriebe geeignet ist. Es fordert nur geringe
Unterhaltskosten für einen gleichmäßigen einwandfreien lBetrieb über lange Zeiträume.
Das erfindungsgemMe Drehgestell ist besonders für Beitriebe mit mittelhohen Geschwindigkeiten
geeignet, so für Untergrundbahnen und Schnel:ltriebliinien. Ohne Motoren und in
entsprechender Größe gebaut, kann dasi Gestell auch für Dampfeisenbahnstrecken benutzt
werden.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.
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Fig. i ist eine Draufsicht auf das Drehgestell; Fig. a ist eine: Seitenansicht;
Fig. 3 ist im größeren Maßstab ein Schnitt mach der Linie 3-3 der Fig, i; Fig. q.
ist ein Schnitt nach der Linie 4-q. der Fig. i ; der Federaufbau ist dabei teilweise
in Ansicht dargestellt; Fig. 5 isst ein Schnitt. nach der Linie 5-5 der Fig. i;
dabei ist das Zapfenlager in Ansicht dargestellt;
Fig. 6 ist ein
Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. i ; Fig. 7 ist ein Schnitt nach der, Linie 7-7
der, Fig. 6; Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Liniei 8-8 der Fig. i. Gemäß Fig, i
ist der Drehgestellrahmen aus zwei Teilen i und 2 zusammengesetzt. Jeder Teil liegt
über einem an einem. Ende einer Achse 4 voirgesehenen Zapfenlagleir 3 und endet
an dem gegenüberliegenden Zapfenlager 3 der anderen Achse 4, so daß sich die, beiden
Verbindungen der Enden der beiden Rahmcnrbeile i und 2 an diagonal entgegengesetzten
Ecken des Drehgestellrahmens befinden:. Aus Fig. 6 ersieht man", daß das Ende 6
.des Rahmjenteiles i schwanenh@alsförmig zu einer halbzylindrischen Bohrung zwecks
Aufnahme- des Lagers 3 ausgebildet und an seinem unteren Ende frei: und zugänglich
ist, so daß der Rahmenteil i lediglich durch senkrechtes Anheben außer Berührung
mit dem Lager 3 gebracht werden kann. Die halbzylindrische Außenfläche des Endes
6 ist mit einem federnden Kissen 8 abgedeckt. Das Ende: 9 dies Rahmentei.lies 2
ist ebenfalls, schwanenhalsfärm.ig, damfit es auf dem Kissen 8 aufliegt. Das andere
Ende dies Teiles i ist entsprechend dem in Fig. 6 dargestellten Ende g des Rahmenteilers
2 und das andere Ende des Rahmenteiles 2 entsprechend dem Ende 6 desi Rahmensteiles
i ausgebildet.
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Wie in Fig. 5 dargestellt, weist der Rahmensteil, 2 zur Aufnah mie
eines Achslegers 5 eine hai` drischie Ausnehmung 1o auf. Dias. Lager 5 piaßt dicht
in die Ausnebmung 1o hinein. Die gleiche Ausbildung hat auch der Rahmenteil i. Somit
gibt es keine Vor- und Rückwärtsbewegung oder Seitenbewegungen zwischen den Rahmenteilen
1, 2 und den Achsen 4., und durch Anheben der Rahmenbeile wird das Drehgestell außer
Eingriff mit den Achslagern 3 Und 5 gebracht.
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Der Rabmenaufban ist gegen diagonale Verdrehung in einer waagerechten
Ebene sehr starr. Die Rahmenteile 1, 2 können sich jedoch gegeneinander verschwenken,
wenn irgendein Rad in bezug auf die anderen gehoben wind. In waagerechter Ebene
bietet der Rahm'e'n einen großen Widerstand gegen Verdrehung. Wird, jedoch ein Rad
geholten oder gesenkt, so wird kein anderes Raid mitgehoben.
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Jeder Rahmensteil i und ä trägt zwisrhen den Achsen 4 ein Federlager
i i, welches mit ihnen verschweißt ist. Jedes Federlager i1 nimmt eine Gruppe von
Federn auf, welche die Wi'e'ge 12 zwecks lotrechter und seitlicher Bewegungen mit
Bezug auf die Rahmenteile 1, 2 tragen. Gemäß Fg. 3 besteht der Federaüfban aus direii
konzentrischen Federn 13, 14 und 15.- Die Außenfeder 13 isst eine starke Schraubenfedier,
welche unmittelbar auf dem Federlager i i aufruht und an ihrem oberen, Ende einte
Feedeirkappe 16 trägt. Die Feder 14 ist gleichfalls eine Schraubenfeder und ruht
auf dem Federlager 17, welches in Seitenrichtung um eine unten abgerundete Schwingschiene
18 schwingen kann. Die Schwingschiene ist an der Unterseite des Fedierlagers 17
angeschweißt und liegt in einer U-fö@rnnigen Schiene 19 im Federlager i i. Das obere
Ende der Feder 1.i ist zusammen mit der Feder 13 durch die Federkappe 16 abgedeckt.
Die aus Gummi bestehende dritte Feder 15 nimmt lotrechte, Verformungen durch eine
Kombination von Scher-, Druck- und Biegebeanspruchungen auf. Die Feder 15 wird an
ihrem unteren Ende von der Federkappe 17 gehalten und steht oben mit der Federkappe
16 in Berührung. Ein Zapfen 2o erstreckt sich durch eine Mittelöffnung der Feder
15 und ist mit der Kappe 16 verschweißt. Eine der Schiene 18 entsprechende, Schiene
21 ist an der Oberseite der Federkappe 16 angeschwieißt und oben abgerundet, um.
in Schwingberührung mit einer der U-Schiene 1g entsprechenden Schiene 22, die an
der Wiege 12 angeschweißt ist, zu kommen.
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Die Wiege 12 arbeitet wie folgt. Bei einer lotrechtem Belastung der
Federn 13 bis 15 durch die Wiege 12 unter leichten Betriebsbedingungen, d. h. wenn
das Gewicht eines leeren, feststellenden ZVagenli:astens auf den Federn ruht, werden
die Federn 13 und. 14 verformt, jedoch entsteht kein nennenswerter Widerstand durch
die Feder 15. Eine zusätzliche statische Belastung und dynamische Belastungen werden
gemeinsam durch alle drei Federn 13 bis 15 aufgenommen. Mit ansteigender Belastung
wird die Verformung dieser Federkombination größer, soi daß also bei zunehmender
Belastung die Federung immer stärker und härter wird. Ins bestimmten Fällen kann,
die Gummifeder 15 weggelassen werden.
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Das Federlager 1i trägt zwei Konsolen 23, Zwischen welchen seich die
Wiege 12 befindet. Jede Konsole 23 hat eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Gummibloclees.24,
der in Reibberührung mit der Wiege oder denn Wiegebalken 12 liegt. Die Blöcke 24
führen. -den Wiegebalken 12 bei seinen lotrechten Bewegungen in. bezug auf die Rahmenteile
1, 2 und sind zugleich die, Teile, durch welche, der wesentliche Betrag der Antriebs-
und Verzögerungskräfte zwischen den Rahmengliedern und dem Wiegebalken übertragen
w4,rd. Die Gummiblöcke 24 sind auch Dämpfer für die Wirkung der Federn: 13, 14 und
15. Die Feder 15 kann weggelassen werden, wenn die Federn 13 und 14 etwas größer
ausgeführt werden und die Dämpfer 24 genügend große Druckberührung mit dem Wiegebalken
12 haben. Die Feder r5@ kann; ferner weggelassen werden, wenn Stoßdämpfer zwischen
dem Wiegeb,a,lken i2 und dein Rahmenbeilen 1, 2 eingebaut sind.
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Der Zweck der schwingenden: Federkappen 16 ist die Änderung deri Charakteristiken
der Federnt 13. 14 und 15 bei dien Seitenbewegungen dies Wiegebälkens 12. Diesen
Seitenbewegungen, die analog den Schwingbewegungen sind; welche durch die üblichen
Schwinglenker erzeugt werden, wird durch Biegekräfte in dien Federn 13 entgegengewirkt,
weil die, unierste Windjung der Feder 13 fest auf dem Federlager i i aufruht, während
die Federn 14 und 15 auf ihren Schwinglagern 18 und 21 in ihren Traglägern schwingen.
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Der Widerstand der Feder 13 kann dadurch erhöht werden, daß man ihre
obere Windung fest auf dem 4ATiegebalken 12 aufruhen läßt. Es wurde jedoch gefunden,
daß es gut ist, wenn dieser seitliehe
Widerstand anfangs klein
ist- und mit zunehmender Bewegung des Wiegebalkens, 12 zunimmt. Mit anderen Worten:
Ist der Widerstand in bezug auf die Seitenbewegung des Wiegebalkens weich genug,
um die höchste Fahrbequemlichkeit zu haben;, so muß er doch zu einem plötzlichen
Stillstand durch eine Einrichtung zur BeAvegüngsbegrenzung gebracht werden, wenn
Kurven gefahren werden, und, an solchen Zeitpunkten, die nicht unter die üblichen,
in gerader Richtung verlaufenden Fahrzustände fallen. Zur Verbesserung der Federungsverhältnisse
sind gemäß Fig. 4 Gummianschläge 25 vorgesehen:. Sie werden von dem Wiegeba,lken
12 getragen. Ist er eingemittet, so können die Gummianschläge 25 in leichter Berührung
mit der Oberseite der Federkappe 16 liegen. Die Bohrungen im Wiegebalken 12 zurr
Aufnahme der Gummianschläge 25 sind nach unten erweitert, damit sich die Gummianschläge
25 verformen, kön-. neu. Durch Wahl der Gummiart sowie der Gummihäme und außerdem
der Form der Bohrungen kann das Maß der Verformung entsprechend den Betriebsbedingungen
eingestellt werden. Wagen, welche auf einer Strecke mnit nicht einwandfreien Schienenbedingungen
fahren, können mit einer beistimmten Gummiart ausgerüstet sein, während andere Gummiarten
in Frage kommen, wenn die Wagen unter günstigen Fahrbedingungen fahren. Der Fahrer
der Wagen kann die Gummianschläge 25 wunschgemäß auswechseln.
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Soll das Fahrgestell einen Antrieb erhalten, werden die Motoren 26
unmittelbar von den Querträgern 27 getragnen, deren eines Ende 28 schwingbar mit
den Rahmenteilen i und 2 verbunden :ist, während ihr anderes Ende an den Rahmenteilen
i und 2 durch Federaufbauten 29,:29a abgestützt isst. Der Federaufbau besteht aus
einer Schraubenfeder 29a, die einen Gummiblock 29 konzentrisch umgibt (Fg.3). Jeder
Motor 26 hat eine Antriebswelle 30 zum Antrieb der Zahnräder, welche sich
im Achsgehäuse 31 befinden und die Achsen 4 antreiben. Mit den Achsgehäusen 31 einstückige
Arme 32 greifen in Konsolen 33 an den Rahmenteilen i und 2 ein (Fig. 8). Zur Aufnahme
der Arme 32 haben die Konsolen 33 mit Gummikissen 34 ausgepolsterte Ausnehmungen
(Fig. 8).
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Für den Umfang der Erfindung .ist es nicht au -schlaggebend, ob die
Kappe 16 zwischen den Federn 13, 14 und: 15 und dem Wizgebalkien i2 oder zwischen
diesen Federn und den Rahmenteilen i, 2 liegt.