Einrichtung zur Aufhängung des Kastens eines Schienenfahrzeuges an einem Drehgestell
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufhängung des Kastens eines. Schienenfahrzeuges an einem Drehgestell, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kasten am Drehgestell mittels Pendel aufgehängt ist, welche in sich in ihrer Längsrichtung federnd ausgebildet sind und gleichzeitig der Abfederung des Kastens dienen.
Die übliche Ausführung der Einrichtung zur Aufhängung des Kastens eines Schienenfahrzeuges, z.B. einer Lokomotive an einem Drehgestell, verwendet in ihrer Längsachse starre Pendel, welche beispielsweise eine Federwanne tragen, in der sich die Kastentragfedern ab- stützen. Über diese Federn stützt sich der Lokomotivkasten ab wobei sich noch in der Regel zwischen den Federn und dem tragenden Teil des Kastens Gleitelemente befinden, die eine Drehbewegung des Kastens gegenüber dem Drehgestell ermöglichen. Diese bekannte Ausführung ist zwar solid und zuverlässig, hat jedoch den Nachteil. dass sie verhältnismässig kompliziert und auch gewichtsmässig schwer ist.
Die Erfindung hat die Schaffung einer neuartigen Einrichtung zum Ziel, welche wesentlich einfacher ist, ein geringeres Gewicht aufweist und dabei noch gegen über der bekannten Aufhängung bessere fahrtechnische Eigenschaften liefert.
Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt eines Schienenfahrzeuges mit der erfindungsgemässen Einrichtung,
Fig. 2 eine seitliche Teilansicht zur Fig 1,
Fig. 3 einen Schnitt eines Federpendels aus den Fig. l und 2,
Fig. 4 ein Detail der Befestigung des Pendels am Drehgestell,
Fig. 5, 6 weitere Ausführungen des Pendels, FY. 7 eine der Fig. 2 entsprechende seitliche Ansicht einer Aufhängungseinrichtung mit vier Pendeln,
Fig. 8 eine seitliche Ansicht einer Aufhängungseinrichtung mit vier Pendeln und die Pendel verbindenden Längsträgern.
Entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2 ist ein Lokomotivkasten 1 an einem Drehgestellrahmen 2 aufgehängt, der in an sich bekannter Weise über Federn 3 und Achslager 3' auf den Achswellen 4 abgestützt ist Der Kasten I ist beispielsweise mittels eines bekannten Drehzapfens 5, der in einem Lager 6 geführt ist, mit dem Drehgestellrahmen zur Aufnahme von Zugkräften bzw.
Bremskräften verbunden.
Erfindungsgemäss ist der Lokomotivrahmen 1 am Drehgestellrahmen 2 mit der Hilfe von Federpendeln 7 aufgehängt. Die Federpendel sind allseitig nachgiebig, einerseits in Konsolen 8 des Drehgestellrahmens 2, andererseits in Konsolen 9 von Stützarmen 10 des Lokomotivkastens 1 befestigt.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt des Federpendels 7 aus den Fig. 1 und 2. Das Federpendel 7 ist mit einem Gehäuse 30 versehen, in welchem sich eine Schraubenfeder 31 befindet. Die Schraubenfeder stützt sich einerseits gegen den Boden des Gehäuses 30, andererseits gegen einen Federteller 32, der mit einer Zugstange 33 verbunden ist.
Die Stange 33 ist mit einem Auge 34, das Gehäuse 30 mit einem Auge 35 zur Befestigung des Federpendels 7 versehen.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführung des Pendels sind beide Enden der Feder 31 in Achsenrichtung geführt, bzw. festgehalten. Die Feder ist daher vor seitlichen Verbiegungen geschützt
In der Fig. 4 ist die Befestigung des Auges 35 des Federpendels 7 an der Konsole 8 des Drehgestell rahmens 2 dargestellt. In der Konsole 8 ist ein Zapfen 40 befestigt, der durch das Auge 35 durchgeführt ist. Am Zapfen 40 ist eine Büchse 41 mit kugeliger Aussenfläche angeordnet, die in einer Lagerschale 42 mit kugeliger Lagerfläche gelagert ist. Die in der Fig. 4 dargestellte Anordnung gestattet eine Schwenkbewegung des Auges 35 und mit ihm des Federpendels 7 in allen Richtungen gegenüber dem Drehgestellrahmen 2. Das andere Auge 34 des Federpendels 7 kann bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 in der gleichen Weise an der Konsole 9 des Rahmens 1 befestigt sein.
In der Fig. 5 ist eine weitere mögliche Ausführung des Federpendels aus den Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Federpendel 50 enthält ein Gehäuse 51 mit einer Feder 52, einem Federteller 53, einer Zugstange 54 und Augen 55, 56. Bei dieser Ausführung befindet sich zwischen dem Federteller 53 und der Innenwand des Gehäuses 51 ein wesentliches seitliches Spiel, welches eine seitliche Verbiegung der Feder 62 zulässt. Ausserdem ist die Stange 54 nicht im Boden des Gehäuses 51 geführt. Durch den Wegfall gleitender Teile verringert sich bei dieser Ausführung der notwendige Unterhalt, ausserdem wird die Herstellung billiger.
Es versteht sich, dass die Feder 52 für die durch die Verbiegung entstehende zusätzliche Belastung entsprechend dimensioniert sein muss.
In der Fig. 6 ist eine andere Möglichkeit der Anordnung der Federpendel dargestellt. In diesem Falle ist ein Federpendel 60 nicht, wie die Federpendel 7 und 50, gelenkig aufgehängt, sondern sein Gehäuse 61 ist an einem geeigneten Teil des Drehgestell rahmens 2 starr befestigt Die Befestigung erfolgt gemäss der Darstellung in der Fig 7 durch einen Flansch 62 und Schrauben 63. Die Schwenkbewegungen des Pendels werden durch eine Zugstange 64 unter Herbeiführung einer Verbiegung der Feder 65 ausgeführt. Bei dieser Ausführung entfällt eine der schwenkbaren Lagerungen. Dadurch verbilligt sich der Aufbau bei einer kleineren Anzahl der der Abnützung unterliegenden Teile.
In der Fig. 7 ist eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der erfind ungsgemässen Aufhängungseinrich- tung dargestellt. Bei dieser Ausführung sind nicht, wie nach den Fig. 1 und 2, pro Drehgestell zwei Federpendel 7 vorgesehen, sondern vier. Die Federpendel sind nahe beieinander in der Mitte der Längsseiten des Drehge stelirahmens 2 angeordnet. Auf diese Weise werden die Unterschiede der Federdehnungen in beiden Pendeln bei Nickbewegungen des Gestells gegenüber dem Kasten klein gehalten.
Die Fig. 8 zeigt eine Aufhängungseinrichtung, bei welcher ebenfallsvier Pendel 7 verwendet werden, die jedoch in einem grösseren Abstand voneinander angeordnet sind. Um dabei Nickbewegungen des Drehgestellrahmens 2 gegenüber dem Lokomotivkasten 1 zuzulassen. sind die Enden der Federpendel 7 durch einen Ausgleichhebel 80 verbunden. In der Mitte des Ausgleichhebels ist der strichpunktiert dargestellte Arm 10 des Kastens 1 abgestützt. Bei dieser Anordnung kann vorteilhafterweise zwischen dem Hebel 80 und dem Kasten 1 ein an sich bekannter hydraulischer Schwingungsdämpfer 81 angeordnet werden. Es versteht sich, dass umgekehrt der Mittelpunkt des Hebels am Drehgestellrahmen befestigt sein kann, wobei die Federpendel 7 mit ihren Enden an entsprechend ausgebildeten Armen 10 des Kastens befestigt sind.
Es versteht sich auch, dass im Rahmen der folgenden Ansprüche verschiedene Änderungen der als Beispiel dargestellten Ausführungen möglich sind. So kann z.B.
die Federung des Pendels, die in den Beispielen mittels einer Schraubenfeder erfolgt, durch andere federnde Elemente erzielt werden, z.B. Gummifedern, Luftfedern, Hy draulikfedern usw. Es ist auch ein kombiniertes gummielastisches Element denkbar, welches nicht nur die Federung in der Längsrichtung des Pendels, sondern auch die Schwenkbewegung zwischen dem Drehgestell und dem Kasten aufnimmt.
Device for suspending the box of a rail vehicle on a bogie
The invention relates to a device for suspending the box of a. Rail vehicle on a bogie, which is characterized in that the box is suspended on the bogie by means of pendulums, which are designed to be resilient in their longitudinal direction and at the same time serve to cushion the box.
The usual design of the device for suspending the body of a rail vehicle, e.g. a locomotive on a bogie, uses rigid pendulums in its longitudinal axis, which for example carry a spring trough in which the box springs are supported. The locomotive body is supported by these springs, with sliding elements that allow the box to rotate relative to the bogie are still usually located between the springs and the load-bearing part of the box. Although this known design is solid and reliable, it has the disadvantage. that it is relatively complicated and also heavy in terms of weight.
The aim of the invention is to create a new type of device which is considerably simpler, has a lower weight and at the same time provides better driving properties compared to the known suspension.
The invention is explained with the aid of some exemplary embodiments shown schematically in the drawing.
It shows:
1 shows a section of a rail vehicle with the device according to the invention,
FIG. 2 is a partial side view of FIG. 1,
3 shows a section of a spring pendulum from FIGS. 1 and 2,
4 shows a detail of the attachment of the pendulum to the bogie,
Fig. 5, 6 further versions of the pendulum, FY. 7 a side view corresponding to FIG. 2 of a suspension device with four pendulums,
8 is a side view of a suspension device with four pendulums and longitudinal members connecting the pendulums.
As shown in FIGS. 1 and 2, a locomotive box 1 is suspended from a bogie frame 2, which is supported in a manner known per se on the axle shafts 4 via springs 3 and axle bearings 3 '. The box I is, for example, by means of a known pivot 5, which is guided in a bearing 6, with the bogie frame for absorbing tensile forces or
Braking forces connected.
According to the invention, the locomotive frame 1 is suspended on the bogie frame 2 with the aid of spring pendulums 7. The spring pendulums are flexible on all sides, fastened on the one hand in brackets 8 of the bogie frame 2 and on the other hand in brackets 9 of support arms 10 of the locomotive body 1.
3 shows a section of the spring pendulum 7 from FIGS. 1 and 2. The spring pendulum 7 is provided with a housing 30 in which a helical spring 31 is located. The helical spring is supported on the one hand against the bottom of the housing 30 and on the other hand against a spring plate 32 which is connected to a pull rod 33.
The rod 33 is provided with an eye 34, the housing 30 with an eye 35 for fastening the spring pendulum 7.
In the embodiment of the pendulum shown in FIG. 3, both ends of the spring 31 are guided or held in place in the axial direction. The spring is therefore protected from lateral bending
In Fig. 4, the attachment of the eye 35 of the spring pendulum 7 on the console 8 of the bogie frame 2 is shown. In the console 8, a pin 40 is fastened, which is passed through the eye 35. A bushing 41 with a spherical outer surface is arranged on the journal 40 and is mounted in a bearing shell 42 with a spherical bearing surface. The arrangement shown in FIG. 4 allows a pivoting movement of the eye 35 and with it the spring pendulum 7 in all directions with respect to the bogie frame 2. The other eye 34 of the spring pendulum 7 can in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 in the same way be attached to the console 9 of the frame 1.
In FIG. 5, a further possible embodiment of the spring pendulum from FIGS. 1 and 2 is shown. The spring pendulum 50 includes a housing 51 with a spring 52, a spring plate 53, a pull rod 54 and eyes 55, 56. In this embodiment, there is a substantial lateral play between the spring plate 53 and the inner wall of the housing 51, which allows a lateral bending of the Spring 62 allows. In addition, the rod 54 is not guided in the bottom of the housing 51. The elimination of sliding parts reduces the maintenance required in this design, and production is also cheaper.
It goes without saying that the spring 52 must be dimensioned accordingly for the additional load resulting from the bending.
In Fig. 6, another possibility for the arrangement of the spring pendulum is shown. In this case, a spring pendulum 60 is not articulated, like the spring pendulums 7 and 50, but its housing 61 is rigidly attached to a suitable part of the bogie frame 2. It is attached as shown in FIG. 7 by a flange 62 and screws 63. The pivoting movements of the pendulum are carried out by a pull rod 64, causing the spring 65 to bend. In this version, one of the pivoting bearings is omitted. This makes the structure cheaper with a smaller number of parts subject to wear.
In FIG. 7, a further possibility of designing the suspension device according to the invention is shown. In this embodiment, not two spring pendulums 7 are provided per bogie, as in FIGS. 1 and 2, but four. The spring pendulums are arranged close together in the middle of the longitudinal sides of the Drehge stelirahmens 2. In this way, the differences in the spring expansion in both pendulums are kept small when the frame is nodding in relation to the box.
Fig. 8 shows a suspension device in which four pendulums 7 are also used, but which are arranged at a greater distance from one another. In order to permit nodding movements of the bogie frame 2 with respect to the locomotive body 1. the ends of the spring pendulum 7 are connected by a compensating lever 80. The arm 10 of the box 1, shown in phantom, is supported in the middle of the compensating lever. With this arrangement, a hydraulic vibration damper 81 known per se can advantageously be arranged between the lever 80 and the box 1. It goes without saying that, conversely, the center of the lever can be fastened to the bogie frame, the spring pendulums 7 being fastened with their ends to appropriately designed arms 10 of the box.
It is also understood that various changes to the embodiments presented as examples are possible within the scope of the following claims. E.g.
the suspension of the pendulum, which in the examples takes place by means of a helical spring, can be achieved by other resilient elements, e.g. Rubber springs, air springs, Hy draulikfedern etc. It is also a combined rubber-elastic element conceivable, which not only absorbs the suspension in the longitudinal direction of the pendulum, but also the pivoting movement between the bogie and the box.