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Die Erfindung handelt von einem Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem einen mittigen Durchbruch aufweisenden Pendelträger, an dem Pendelarme eines Neigemechanismus angelenkt sind und pneumatische Federelemente angreifen Ein solches Drehgestell kann mit oder ohne Fahrantrieb ausgeführt sein. Wegen des Neigemechanismus und der für gute Fahreigenschaften erforderlichen mehrfachen Federung kommt es bei der Gestaltung der einzelnen Baugruppen auf höchste Raumökonomie an. Aber auch geringes Gewicht bei ausreichender Steifigkeit und Fertigungsökonomie sind anzustreben
Aus der EP-189 382 A2 ist ein gattungsgemässes Drehgestell bekannt, bei dem ein Pendelträger als im wesentlichen quaderförmiger Kasten mit mittigem Durchbruch ausgebildet und mittels Pendelarmen mit einem weiteren Pendelträger verbunden ist.
Einer der Pendelträger ist in Querrichtung neigbar, der andere ist über Federn mit den Achsträgern verbunden. Der Durchbruch nimmt den Neigeantrieb auf An den beiden Enden des Pendelträgers greifen balgförmige Luftfedem an, die wegen des lastbedingt erheblichen Luftvolumens sehr viel Bauraum beanspruchen. Der Kasten ist relativ schwer und wegen seiner Quaderform und den abwärts ragenden Konsolen für die Anlenkung der Pendelarme nicht belastungsgerecht ausgebildet. Die Einleitung der Stützkräfte bereitet dabei besondere Probleme.
Aus der EP 0526 871 A1 ist ein Drehgestellrahmen bekannt, bei dem zur Erhöhung der Stabilität des Rahmens ohne Gewichtserhöhung wesentliche Teile des Rahmens Hohlräume aufweisen, die überdies zur Aufnahme der Druckluftbehälter genutzt werden können.
Die EP 0471 304 A1 beschreibt ein Neigetechnik-Drehgestell mit zueinander geneigten Wirkungsachsen der transversal angeordneten Federelemente.
Die EP 0 547 010 A1 betrifft ein Drehgestell, welches durch die Anordnung der einzelnen Elemente vielseitig einsetzbar ist Die Druckluftbehälter der Luftfedern sind dabei in Hohlräumen der zylindrischen Verbindung der beiden Rahmenhälften untergebracht
Die US 4 324 187 A beschreibt ein Schienenfahrzeug, bei dem mittels Unterstützungselementen das Rollverhalten verbessert werden soll.
Es ist daher Ziel der Erfindung, den Pendelträger so zu gestalten, dass im gesamten Drehgestell höchste Raumökonomie erreicht wird, wobei er bei möglichst geringem Gewicht und einfacher Fertigung allen Kräften und Belastungen standhält.
Erfindungsgemäss ist dazu der Pendelträger als dicht geschweisster geschlossener Kasten ausgebildet, der einen Druckbehälter bildet, in den beiderseits der Durchbrechung Pendellagerrohre dicht eingeschweisst sind. So kann der Kasten das für die Luftfedern erforderliche Luftvolumen aufnehmen. Die Luftfedem benötigen dann viel weniger Bauraum und können über den Kasten ohne besondere Leitungen verbunden sein. Der an sich schon steife geschlossene Kasten wird durch den Innendruck und die eingeschweissten Pendellagerrohre weiter versteift.
Letztere sorgen zudem für eine einwandfreie Krafteinleitung.
Vorzugsweise wird der Kasten gebildet von : zwei äusseren und zwei inneren sich über die Länge des Kastens erstreckenden Stegblechen, zwei Schottblechen, Druckgurten und Zuggurten, wobei die beiden inneren Stegbleche und die beiden Schottbleche den mittigen Durchbruch begrenzen und die Pendellagerrohre jeweils ein inneres und ein äusseres Stegblech verbinden (Anspruch 2). Durch die so ausgebildeten Stegbleche wird ein sehr hohes Widerstandmoment in Biegerichtung und einfache Fertigung erreicht, der innere Durchbruch bedeutet dadurch keine Schwächung des Pendelträgers mehr. Die Schottbleche und die Pendellagerrohre versteifen die Stegbleche gegen Biegedrillknicken.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Zuggurten jeweils zwischen innerem und äusserem Stegblech angeschweisst und schliessen an die Pendel lagerrohre an (Anspruch 3). So übernehmen sie die Aufhängungskräfte direkt von den Pendellagerrohren, können dem Kraftverlauf entsprechend gebogen sein und die Schweissnaht ist leicht zugänglich, wenn der Druckgurt zuletzt geschweisst wird. Sie gestatten es nebstbei, die Stegbleche für weitere Erhöhung der Steifigkeit fischbauchförmig auszubilden
Zur weiteren Verringerung des Gewichtes ist es günstig, die beiden inneren Stegbleche dort, wo sie nicht die Durchbrechung bilden, mit Ausschnitten zu versehen (Anspruch 4). Ausserdem wird dadurch der Luftraum vor und hinter dem Durchbruch mit dem zwischen den inneren und äusseren Stegblechen verbunden.
Eine weitere Vergrösserung des Luftraumes, Erhöhung der Steifigkeit und Führung des Pendelträgers in Querrichtung wird dadurch erreicht, dass an den äusseren Stegblechen Fuhrungskästen dicht angeschweisst sind, die Druckräume begrenzen, die durch Löcher in den äusseren Stegblechen mit dem Inneren des Kastens in Verbindung stehen (Anspruch 5).
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In Weiterbildung der Erfindung kann in dem Pendellagerrohr ein Lagerbolzen für den
Pendelarm mittels zweier Zylinderrollenlager gelagert sein, wobei der Pendelarm geschlossene
Augen aufweist, mit denen er auf den Lagerbolzen zwischen den beiden Zylinderrollenlagern aufgefädelt ist (Anspruch 6). Dadurch wird das Pendellagerrohr symmetrisch und gleichmassig belastet. Der Einsatz der Zylinderrollenlager bringt besonders hohe Tragfähigkeit und Schonung der Lagerbolzen, die bei den üblichen Gleitlagerungen und aus Lamellen zusammengesetzten
Pendelarmen sehr verschleissanfällig sind.
Die Montage wird besonders einfach, wenn das
Pendellagerrohr einen Umfangsschlitz für den Durchtritt eines Pendelarmes auf weist (Anspruch
7)
Eine weitere Verbesserung der Lagerung des Pendelarmes erreicht man dadurch, dass die
Aussenringe der Zylinderrollenlager Nuten aufweisen, in die O-Ringe eingelegt sind (Anspruch 8)
Derartige Lager sind Normteile, wobei die Nuten für die Aufnahme von Sicherungsringen bestimmt sind Durch Einlegen von O-Ringen wird eine Abdichtung des Schmierraumes und eine
Erleichterung der Montage erreicht, vor allem wenn weiters die Aussenringe der Zylinderrollenlager im Pendellagerrohr mit Schiebesitz montiert sind (Anspruch 9). Weiters dienen die O-Ringe als
Verdrehhemmung, eine eigene Verdrehsicherung ist dann wegen der begrenzten Neigebewegung nicht mehr nötig.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen eines Ausführungsbeispieles beschrieben und erläutert. Es stellen dar :
Fig 1. Den erfindungsgemässen Pendelträger im Zusammenwirken mit den Pendelarmen und der Traverse zur Aufnahme eines Wagenkastens, in Fahrtrichtung teils in Ansicht,
Fig.2 : Den erfindungsgemässen Pendelträger in Seitenansicht,
Fig.3 : Den erfindungsgemässen Pendelträger in Draufsicht, und
Fig.4 : Detailschnitt nach IV-IV in Fig. 3, vergrössert.
In Fig. 1 ist ein Pendelträger mit 1 und eine Traverse mit 2 bezeichnet Der Pendelträger 1 stützt sich über Luftfedem 3 auf den nur mehr angedeuteten Längsträgem eines Drehgestell- rahmens ab. Am Pendelträger 1 sind obere Pendellager 4 vorgesehen, in denen Pendelarme 5 schwenkbar gelagert sind, deren anderes Ende in unteren Pendellagern 6 der Traverse 2 gelagert ist. Durch das so gebildete Gelenkviereck ist die mit dem nicht dargestellten Wagenkasten verbundene Traverse 2 neigbar In Fig. 1 ist die Traverse teilweise abgerissen, sodass auf der rechten Bildseite der Pendelträger 1 ganz sichtbar ist.
In den Figuren 2 und 3 ist der Pendelträger 1 alleine abgebildet. Er weist eine in Draufsicht (Fig. 3) erkennbare rechteckige Durchbrechung 10 für die Unterbringung des Neigeantriebes auf.
Er bildet um die Durchbrechung 10 herum einen dicht geschweissten geschlossenen Kasten, der aus den folgenden Blechen zusammengeschweisst ist : ein inneres Stegblech 11 und ein äusseres Stegblech 12 verlaufen über die gesamte Länge des Pendelträgers 1. Den eingetragenen Kräften entsprechend ist deren
Umriss fischbauchförmig. Ein erstes Schottblech 13 und ein zweites Schottblech 14 verbinden die beiden inneren Stegbleche 11 und bilden so gemeinsam mit diesen die Durchbrechung 10. Die Schottbleche 13,14 sind gebogen, sie verlaufen zuerst senkrecht und in ihrem unteren Teil angenähert horizontal. Auf der Oberseite sind Druckgurten 15 mit den Stegblechen 11,12 und den Schottblechen 13,14 verschweisst. Die Druckgurten 15 können mehrere aneinander stossende Bleche oder ein einziges Blech mit mittiger Durchbrechung 10 sein.
Jeweils zwischen innerem und äusserem Stegblech 11,12 sind zwei Pendel lagerrohre 19 eingeschweisst, die die oberen Pendellager 4 aufnehmen. Weiters sind zwischen inneren und äusseren Stegblechen 11,12 Zuggurten eingeschweisst, und zwar ein erster Zuggurt 16, der von aussen bis an das Pendellagerrohr 19 herangeführt und mit diesem verschweisst ist, ein zweiter Zuggurt 17 der von einem Pendellagerrohr 19 zuerst abwärts, dann horizontal und dann wieder aufwärts zum anderen Pendellagerrohr 19 geführt und mit diesem verschweisst ist, und einem dritten Zuggurt 18 der von dem anderen Pendellagerrohr 19 weiter nach aussen führt. Mit 20 ist die Schweissnaht bezeichnet, mit der der Zuggurt 16 mit dem Pendellagerrohr 19 verbunden ist.
Die anderen Zuggurten 17,18 sind auf dieselbe Weise mit dem Pendellagerrohr 19 verschweisst Es ist zu erkennen, dass diese von unten bzw., wenn die Druckgurten erst nachher aufgeschweisst werden, auch von oben gut zugänglich und prüf bar ist.
Weitere Bauteile des Pendelträgers 1 sind äussere Führungsteile 21, schwertförmige Konsolen 22 für den Angriff des nicht dargestellten Neigeantriebes, Auf standsplatten 23 für die Luftfedem 3 mit einem nicht eingezeichneten Loch zu deren Verbindung mit dem Inneren des einen Druckbehälter bildenden Kastens 1, und zwei Führungskästen 25. Je ein solcher ist an jeder Seite
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am äusseren Stegblech dicht angeschweisst und bildet somit einen weiteren Druckraum, der über je mindestens ein Loch 26 mit dem Druckraum im Inneren des Pendelträgers in Verbindung steht.
Die inneren Stegbleche 11 weisen dort, wo sie nicht mehr die Durchbrechung 10 begrenzen, Ausschnitte 24 auf, zur Gewichtsverringerung und um die Räume zwischen den inneren und äusseren Stegblechen 11,12 mit dem Raum zwischen den inneren Stegblechen 11 strömungsmässig zu verbinden.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch das obere Pendellager 4. Im Pendellagerrohr 19 ist ein Lagerbolzen 30 mittels vollrolliger Rollenlager gelagert Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein inneres Rollenlager 31 und ein äusseres Rollenlager 32 vorgesehen, beide sind beispielsweise Doppelrollenlager bekannter Bauweise. Weiters ist das Pendellagerrohr 19 mit einer Umfangsnut 33 versehen, die unten in einen aus dem Rohr herausführenden Schlitz 34 übergeht. Durch diesen Schlitz ist der aus mehreren miteinander verbundenen Lamellen bestehende Pendelarm 5 aus dem Pendellagerrohr 19 herausgeführt
Die Lager 31,32 weisen Umfangsnuten 35 auf, die normalerweise für die Aufnahme von Sicherungsringen verwendet werden.
Hier aber nehmen sie O-Ringe 36 auf, die die im wesentlichen von den Schmierbohrungen 37 und deren Umgebung gebildeten Räume abdichten Darüber hinaus bewirken sie eine ausreichende Verdrehsicherung der Lageraussenringe gegenüber dem Pendellagerrohr 19, wenn diese mit Schiebesitz eingepasst sind. Schliesslich ist noch eine innere Scheibe 38 und ein Lagerbolzen 30 mit einem Bund 39 vorgesehen, die mittels eines Gewindebolzens 40 zusammengespannt werden. Auf diese Weise ist der Pendelarm 5 zwischen den Innenringen des inneren und des äusseren Rollenlagers 31,32 festgeklemmt. Da er in der Umfangsnut 33 und im Schlitz 34 seitlich geführt ist, ist eine achsiale Festlegung des Lager- bolzens 30 nicht erforderlich.
Diese Anordnung ist sauber und verschleissarm und ermöglicht nebstbei eine einfache Montage : nach Einlegen der Innenscheibe 38 wird zuerst das innere Rollenlager 31 in das Pendellagerrohr 19 eingesetzt, sodann wird der Pendelarm 5 durch den Schlitz 34 hineingesteckt und in der Folge der Lagerbolzen 30 eingeführt. Dann erst wird das äussere Rollenlager 32 eingesetzt und mittels der Aussenscheibe 39 festgespannt. Diese Montage wird durch die Passung Schiebesitz zwischen den Aussenringen der Rollenlager 31,32 und dem Pendellagerrohr wesentlich erleichtert.
Patentansprüche:
1. Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem einen mittigen Durchbruch aufweisenden
Pendelträger, an dem Pendelarme eines Neigemechanismus angelenkt sind und pneumatische Federelemente angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelträger (1) als dicht geschweisster geschlossener Kasten ausgebildet ist, der einen Druckbehälter bildet,in den beiderseits der Durchbrechung (10) Pendel lagerrohre (19) dicht eingeschweisst sind.