CH630305A5

CH630305A5 - Bogie for a rail vehicle

Info

Publication number: CH630305A5
Application number: CH751378A
Authority: CH
Inventors: Gaston Dr Borgeaud
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1982-06-15
Also published as: SE7905975L; DE2830950A1; DE2830950C2; ZA793167B; FR2430881A1; ATA510678A; AT356701B; FR2430881B1; SE443753B

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit federnd abgestützten Achslagern, welche als Führungselemente zur im wesentlichen vertikalen Führung der Achslager gegenüber dem Drehgestell Führungszapfen und Führungsbüchsen aufweisen.

Beim Kurvenlauf eines mit Drehgestellen versehenen Schienenfahrzeuges können die bei einem Drehgestell von den Rädern auf die Schienen ausgeübten Querkräfte verhältnismässig gross werden. Dies führt nicht nur zu einem unerwünschten Verschleiss der Räder und Schienen, sondern auch zu einer erhöhten Beanspruchung der Radsatzachsen und Achslager. Um die genannten Querkräfte und die damit verbundenen Nachteile möglichst gering zu halten, ist man daher bestrebt, den Radsatzachsen beim Kurvenlauf eine Radialeinstellung zu ermöglichen. Dies kann z.B. durch eine entsprechende Steuervorrichtung erreicht werden. Da der Lauf des Schienenfahrzeuges jedoch nicht nur in der Kurve sondern auch in der Geraden einwandfrei sein sollte, ist eine präzise Führung der Achslager nötig. So können z.B. bei unzweckmässig gestalteter Führung der Achslager unerwünschte Schlingerbewegungen entstehen, welche die Laufstabilität des Schienenfahrzeuges beeinträchtigen und im Extremfalle sogar eine Entgleisung des Schienenfahrzeuges bewirken können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drehgestell bezüglich der Führung der Achslager so zu gestalten, dass eine Radialeinstellung der Radsatzachsen möglich ist, wobei für die Radsatzachse in jeder Stellung — also auch in der Geraden — in einfacher und betriebssicherer Art und Weise eine präzise, straffe Führung gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Führungselemente exzentrisch ausgebildet ist, dass ferner jeweils das exzentrisch ausgebildete Führungselement drehbar gelagert ist und dass Verstellmittel zur Verdrehung des exzentrischen Führungselementes vorgesehen sind.

Hierdurch wird erreicht, dass die Radialeinstellung der Radsatzachsen lediglich von einer präzis einstellbaren Schwenkbewegung der jeweiligen Führungselemente abhängig ist, so dass verhältnismässig einfache Steuermittel verwendet werden können. Bei einfacher Konstruktion des Drehgestelles ist somit eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können als Führungselemente exzentrisch ausgebildete Führungszapfen und drehfest angeordnete Führungsbüchsen vorgesehen sein.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können als Führungselemente exzentrisch ausgebildete Führungsbüchsen und drehfest angeordnete Führungszapfen vorgesehen sein.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die durch die Achsen der jeweils zusammenwirkenden Führungselemente eines einzelnen Achslagergehäuses verlaufenden Ebenen bei Fahrt in der Geraden parallel zur Radsatzachse verlaufen.

Schliesslich können sich auch die durch die Achsen der jeweils zusammenwirkenden Führungselemente eines einzelnen Achslagergehäuses verlaufenden Ebenen bei Fahrt in der Geraden etwa in der Mitte der Radsatzachse schneiden.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehender Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Teillängsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Drehgestelles eines Schienenfahrzeuges bei Fahrt in der Geraden,

Fig. 2 das Drehgestell nach Fig. 1 bei Fahrt in der Kurve,

Fig. 3 das Drehgestell nach Fig. 1 und 2 mit einem zusätzlichen Betätigungsgestänge bei Fahrt in der Kurve,

Fig. 4 eine Draufsicht des Drehgestelles nach Fig. 3 gemäss Pfeil IV,

Fig. 5 einen vertikalen Teillängsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Drehgestelles eines Schienenfahrzeuges,

Fig. 6 den Schnitt gemäss der Linie VI-VI nach Fig. 5, wobei jedoch keine Federn dargestellt sind,

Fig. 7 eine schematische Gesamtdarstellung eines nach Fig. 5 bzw. 6 ausgeführten Drehgestelles in Seitenansicht mit einer direkt auf die Achslagerbüchsen wirkenden Verstellvor-richtung,

Fig. 8 eine Untenansicht des Drehgestelles nach Fig. 7 gemäss Pfeil VIII, mit schematischer Darstellung der Führungen der Achslager teilweise im Schnitt gemäss Fig. 6, bei Fahrt in der Geraden,

Fig. 9 das Drehgestell nach Fig. 8 bei Fahrt in der Kurve,

Fig. 10 eine Untenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehgestelles bei Fahrt in der Geraden,

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Fig. 11 das Drehgestell nach Fig. 10 bei Fahrt in der Kurve,

Fig. 12 eine Ausführungsform eines Drehgestelles nach Fig. 5 mit einem zusätzlichen Betätigungsgestänge gemäss Fig. 4 teilweise im Schnitt und

Fig. 13 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehgestelles von unten.

Ein Drehgestellrahmen 10 (Fig. 1) weist Flanschbüchsen 12,14,16, 18 mit Lagerbüchsen 20, 22, 24,26 auf. In den Lagerbüchsen sind Führungszapfen 28,30 gelagert, welche mittels Flanschen 32, 34, 36, 38 gegen die Lagerbüchsen bzw. Flanschbüchsen abgestützt sind und jeweils einen oberen konzentrischen Teil 40, 42 sowie einen exzentrischen Teil 44, 46 aufweisen. Die exzentrischen Teile 44, 46 sind drehbar und vertikal beweglich in Führungsbüchsen 48, 50 gelagert, welche von Flanschbüchsen 52, 54 eines Achslagergehäuses 56 mit einer Achsbüchse 57 gehalten werden. Zur federnden Abstützung des Achslagergehäuses gegen den Drehgestellrahmen dienen Schraubenfedern 58, 60. Die Achsen der Teile 40, 42 sind mit 41, 43 und die Achsen der Teile . 44,46 bzw. der Führungsbüchsen 48, 50 mit 45, 47 bezeichnet (Fig. 2).

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

In der in Fig. 1 dargestellten Lage der exzentrischen Teile 44, 46 bzw. der Führungsbüchsen 48, 50 fallen die durch ihre Achsen 45, 47 quer zur Drehgestellängsrichtung verlaufenden Ebenen mit den durch die Achsen 41,43 der konzentrischen Teile in gleicher Richtung verlaufenden Ebenen zusammen. Es wird angenommen, dass gemäss Pfeil 62 eine Kraft über nicht näher dargestellte Übertragungsmittel auf das Achslagergehäuses 56 einwirken kann. Unter gleichzeitiger Drehung der Führungszapfen 28, 30 wird das Achslagergehäuse 56 verschoben, so dass die Stellung gemäss Fig. 2 erreicht wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden hierbei die Schraubenfedern 58, 60 auf Schub beansprucht, so dass sie sich gegenüber der Ausgangsstellung gemäss Fig. 1 in einer etwas gekrümmten Stellung befinden. Sowohl in der in Fig. 1 wie auch in der in Fig. 2 gezeigten Stellung können sich die Führungsbüchsen 48, 50 entlang der exzentrischen Teile 44, 46 der Führungszapfen 28, 30 bewegen, so dass eine vertikale Federung des Achslagergehäuses 56 durch die Federn 58, 60 gewährleistet ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, 4 ist für die Verstellung des Achslagergehäuses 56 bzw. Verdrehung der Führungszapfen 28, 30 ein aus mit den konzentrischen Teilen 40, 42 der Führungszapfen 28, 30 verbundenen Hebeln 64, 66 sowie einem mit den Hebeln über Bolzen 68, 70 verbundenen Lenker 72 bestehendes Gestänge 74 vorgesehen. Der Lenker 72 kann über einen nicht näher dargestellten Stellmotor gemäss Pfeil 76 verstellt werden, wobei die in Fig. 4 dargestellte gestrichelte Stellung des Gestänges 74 der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Führungszapfen 28, 30 entspricht.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, 6 sind die oberen Teile 40, 42 der Führungszapfen 78, 80 im Drehgestellrahmen 10 fest eingepresst. Die mit den Teilen 40, 42 konzentrischen Teile 82, 84 sind in exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 gelagert, welche ihrerseits in den Flanschbüchsen 90, 92 des Achslagergehäuses 59 drehbar gelagert sind. Bei Verstellung des Achslagergehäuses 59 gemäss Pfeil 62 werden die exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 entsprechend verdreht, so dass die in Fig. 5, 6 dargestellte Stellung erreicht wird. Die Achsen der Teile 82, 84 sind in Fig. 6 mit 83, 85 und die Achsen der Führungsbüchsen 86, 88 mit 87, 89 bezeichnet. Die durch diese Achsen in Längsrichtung der Teile 82, 84 bzw. der Führungsbüchsen 86, 88 verlaufenden Ebenen sind durch die strichpunktierten Linien 91, 93 bezeichnet.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7-9 ist ein komplettes Drehgestell 94 mit Radsätzen 96, 98 und einem Drehzapfen 100 dargestellt. Die mit Rädern 102,104 bzw. 106,108 versehenen Radsatzachsen 110, 112 sind in Achslagergehäusen 5 114,116,118,120 gelagert, welche mit Lagern 115,117, 119, 121 sowie mit exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 bzw. darin gelagerten Teilen 82, 84 der Führungszapfen 78, 80 wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, 6 beschrieben versehen sind. Die Achslagergehäuse 114,118 weisen Laschen io 122,124 auf, an denen Gelenkstangen 126, 128 angreifen, welche mit einer um einen fixen Drehpunkt 130 in Richtung des Pfeiles 132 verschwenkbaren Hebelstange 134 verbunden sind und ein als Verstellmittel dienendes Gestänge 135 bilden. Die Achslagergehäuse 116,120 weisen analog Laschen 15 136,138 auf, welche über Gelenkstangen 140, 142 mit einer um einen fixen Drehpunkt 144 verschwenkbaren Hebelstange 148 verbunden sind und ein als Verstellmittel dienends Gestänge 149 bilden. Die Schienen sind mit 150, 152 bezeichnet. Die durch die Achsen 83, 85 der Führungszapfen quer zur Drehgestellängsrichtung verlaufenden Ebenen sind in Fig. 8 bzw. 9 durch die strichpunktierten Linien 154, 156,158, 160 dargestellt. Diese Ebenen sind somit fix und verlaufen parallel zur Radsatzachse. Wie ferner aus Fig. 8 hervorgeht, verlaufen diese Ebenen bei Fahrtin der Geraden auch durch die Achsen 87, 89 der exzentrischen Führungsbüchsen 86,

88.

Bei Fahrt in der Kurve werden die Achslagergehäuse 114,118 durch das ihr zugeordnete Gestänge 135 in Richtung der Pfeile 162, 164 verstellt, wobei sich die exzentri-30 sehen Führungsbüchsen 86, 88 um einen Winkel ß verschwenken. Hierbei verschieben sich die Achslagergehäuse parallel zu ihrer Längsrichtung und die Radsatzachsen 110, 112 werden um einen Winkel a verschwenkt. Der gleiche Vorgang in entgegengesetzter Richtung findet bei den Achslagergehäu-33 sen 116, 120 statt, wobei das Gestänge 149 in Richtung der Pfeile 166, 168 betätigt wird.

Da sich beim zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel die Achslagergehäuse parallel zu sich selbst während des 40 Verstellvorganges verschieben, müssen als Lager 115, 117, 119, 121 Pendellager verwendet werden, um die dadurch entstehende Schrägstellung der Radsatzachsen gegenüber den Lagern aufnehmen zu können. Um dies zu vermeiden, kann für die exzentrischen Führungsbüchsen zum voraus in der 45 Normalstellung (Fahrt in der Geraden) eine Winkelstellung y zwischen den z.B. durch die Linien 154,156 und den durch die Achsen 87,89 der exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 gemäss den Linien 155, 157, verlaufenden Ebenen vorgesehen sein, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10-11 so dargestellt. Dieser Winkel y kann so festgelegt werden, dass der Winkel der Achslagergehäuse 114,116 gegenüber der Ratsatzachse 110 während des ganzen Verstellvorganges mit geringen Abweichungen stets ca. 90 Grad beträgt. Dies ist im wesentlichen der Fall, wenn sich die durch die Achsen 55 der exzentrisch ausgebildeten Führungslemente eines einzelnen Achslagergehäuses verlaufenden Ebenen in Normalstellung etwa in der Mitte der Radsatzachse 110 schneiden.

Dieser Schnittpunkt ist in Fig. 10 mit 170 bezeichnet.

Bei Fahrt in der Kurve (Fig. 11) bildet die durch die 60 Achsen 87, 83 der exzentrischen Führungsbüchse 86 bwz. des Teils 82 des Führungszapfens 78 verlaufende Ebene einen Winkel 5 mit der gemäss der Linie 154 quer zur Drehgestelllängsrichtung verlaufenden Ebene, während die durch die Achsen 89, 85 der exzentrischen Führungsbüchse 88 sowie 65 des Teils 84 des Führungszapfens 80 verlaufende Ebene mit der gemäss der Linie 156 quer zur Drehgestellängsrichtung verlaufenden Ebene einen Winkel e bildet oder mit dieser zusammenfällt. Da bei dieser Anordnung der Winkel des

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Achslagergehäuses 114 gegenüber der Radsatzachse 110 während des Verstellvorganges ca. 90 Grad beträgt, kann auf Pendellager verzichtet werden.

Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 hervorgeht, können die exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 auch direkt durch ein Gestänge 171 betätigt werden, wie bereits anhand Fig. 3, 4 beschrieben, wobei die exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88 Hebel 172,174 aufweisen, welche über Lenker 72,176 in Richtung des Pfeiles 76 bewegt werden. Die Stellung der Hebel entspricht derjenigen gemäss Fig. 4.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 schliesslich entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12, mit dem Unterschied, dass beim Gestänge 173 die Hebel 172,174 und die exzentrischen Führungsbüchsen 86, 88, eine Winkelstellung y, wie anhand des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. s 10-11 bereits beschrieben, einnehmen. Der Lenker 176 ist über einen Drehzapfen 177 mit der Kolbenstange 178 eines einen Kolben 180 aufweisenden hydraulischen Zylinders 182 verbunden. Bei der Kolbenbewegung gemäss Pfeil 76 können sich somit die Lenker 72,176 auch quer zur Drehgestellängs-io richtung bewegen, so dass keine Blockierung des Gestänges eintreten kann.

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9 Blätter Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPPRÜCHE

1. Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit federnd abgestützten Achslagern, welche als Führungselemente zur im wesentlichen vertikalen Führung der Achslager gegenüber dem Drehgestell Führungszapfen und Führungsbüchsen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eines der Führungselemente (28, 30, 86, 88) exzentrisch ausgebildet ist,

dass ferner jeweils das ekzentrisch ausgebildete Führungselement drehbar gelagert ist und dass Verstellmittel (74, 135, 149, 171, 173) zur Verdrehung des exzentrischen Führungselementes vorgesehen sind.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungselemente exzentrisch ausgebildete Führungszapfen (28, 30) und drehfest angeordnete Führungsbüchsen (48, 50) vorgesehen sind.
3. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungselemente exzentrisch ausgebildete Führungsbüchsen (86, 88) und drehfest angeordnete Führungszapfen (78, 80) vorgesehen sind.
4. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszapfen (28, 30) im Drehgestellrahmen (10) gelagert sind.
5. Drehgestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbüchsen (86, 88) im Achslagergehäuse (59, 114,116, 118, 120) gelagert sind.
6. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Achsen (41, 45; 43, 47; 87, 83; 89, 85) der jeweils zusammenwirkenden Führungselemente (28, 48; 30, 50; 86, 82; 88, 84) eines einzelnen Achslagergehäuses (56, 59, 114, 116, 118, 120) verlaufenden Ebenen (154, 156, 158, 160) bei Fahrt in der Geraden parallel zur Radsatzachse (110,112) verlaufen.
7. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die durch die Achsen (41, 45; 43,47; 87, 83; 89, 85) der jeweils zusammenwirkenden Führungselemente (28, 48; 30, 50; 86, 82; 88, 84) eines einzelnen Achslagergehäuses (114,116,118, 120) verlaufenden Ebenen (155,157) bei Fahrt in der Geraden etwa in der Mitte (170) der Radsatzachse (110, 112) schneiden.
8. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstellmittel Hebel (64, 66,172, 174) vorgesehen sind.
9. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstellmittel ein direkt am Achslagergehäuse (114, 116,118, 120) angreifendes, dieses relativ zum Drehgestell (94) verschiebendes Gestänge (135,149) vorgesehen ist.