DE1455189C3

DE1455189C3 - Wiegenloses Drehgestell

Info

Publication number: DE1455189C3
Application number: DE1455189A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: USINES ET ACIERIES DE SAMBRE ET MEUSE PARIS
Current assignee: USINES ET ACIERIES DE SAMBRE ET MEUSE PARIS
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1963-08-06
Publication date: 1974-08-08
Also published as: FR84119E; FR86068E; DE1530157A1; DE1530157C3; DE1530157B2; US3338183A; DE1455189A1; DE1455189B2; BE660792A; BE635192A

Description

Ein wiegenloses Drehgestell nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1725 351 bekannt. Bei diesem bekannten Drehgestell werden als Bauelemente einfache Rohre verwendet, die handelsüblich erhältlich sind und diese Rohre werden an ihren Stoßstellen miteinander verschweißt, um ein Drehgestell herzustellen. Derartige Drehgestelle sind bekanntlich außerordentlich starken dynamischen Schwingungsbelastungen ausgesetzt. Ein Zusammenbau von Querträgern und Längsträgern mittels einer einfachen Verschweißung an den Stoßstellen kann jedoch eine wirksame Lastübertragung nicht sicherstellen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt

die Aufgabe zugrunde, ein Drehgestell zu schaffen, welches robust ist und eine sichere Lastübertragung ermöglicht und welches ferner mit einem geringen Zeit- und Arbeitsaufwand hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 enthaltene technische Lehre gelöst.

Die Tatsache, daß die Enden des mittleren Querträgers zylindrisch ausgebildet und in den Muffen der Längsträger angeordnet sind, ermöglicht eine außerordentlich gute und starke Verbindung zwischen dem Querträger und den Längsträgern, und dieser Aufbau macht auch eine gute Aufnahme der Schwingungsbelastungen möglich. Das Drehgestell läßt elastische Deformationen zu, was für ein gutes Betriebsverhalten sehr vorteilhaft ist.

Es ist zu bemerken, daß die dem Querträger gegebene Form eine bequeme Bearbeitung der Erhebungen während des Arbeitsganges zur Bearbeitung der Enden ermöglicht.

Hierdurch wird ein spielfreies Einsetzen der Enden des Querträgers in die zylindrischen Muffen mit großer Genauigkeit ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische und schaubildliche Ansicht einer ersten Ausführungsform des Drehgestells, F i g. 2 eine Seitenansicht während des Einbaues der Achsen,

F i g. 3 eine Draufsicht des Drehgestells, welche in der oberen Hälfte der Figur längs der Linie III-1II der F i g. 2 geschnitten ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

F i g. 5 einen Querschnitt des Querträgers längs der Linie V-V der F' i g. 3,

Fig. 6 eine Seitenansicht des nicht eingebauten zentralen Querträgers,

Fig. 7 und 8 Querschnitte längs der Linien VII-VII bzw. VIII-VIII der F i g. 3,

Fig.9 einen Querschnitt längs der Linie IX-IX der F i g. 2,

Fig. 10 einen waagerechten Schnitt längs der Linie X-X der F i g. 2,

Fig. 11 eine schematische Schnittansicht der Verbindung zwischen einer Achsbuchse und dem Längsträger zur Erläuterung der Dämpfung der Abfederung,

Fig. 12 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform des Drehgestells unter Wegbrechung von Teilen,

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 12,

Fig. 14 eine längs der Linie XIV-XIV der Fig. 12 geschnittene Ansicht des zentralen Querträgers,

Fig. 15 eine Seitenansicht eines einzelnen Gestells in größerem Maßstab und

F i g. 16 eine entsprechende Draufsicht.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung weist das Drehgestell drei Hauptteile aus Stahlformguß auf, nämlich zwei seitliche Längsträger 1 und einen zentralen Querträger 2.

Jeder Längsträger 1 ist ein I-Träger mit einem oberen Flansch 3, einem mittleren Steg 4 und einem unteren Flansch 5. Der Flansch 3 ist heruntergezogen, insbesondere in seinen Endabschnitten 3 α jenseits der durch die Achsen des Drehgestells gehenden Senkrechten A-A und B-B (F i g. 2).

Der untere Flansch 5 eines jeden Längsträgers 1 ist in der Nähe seiner Enden ausgeschnitten, so daß Ausnehmungen 6 für die Achsbüchsen 11 des Drehgestells entstehen. Jede Ausnehmung 6 wird auf der vom Querträger 2 abgewandten Seite durch zylindrische halbkreisförmige, einen Gabelkopf 7 bildende Lappen und auf der dem Querträger 2 zugewandten Seite durch andere, eine Gleitbahn 8 bildende Lappen eingefaßt.

Der mittlere Abschnitt 12 des Flansches 5 ist nach unten verdickt und der Steg 4 weist an dieser Stelle eine kreisförmige Öffnung auf, welche von einer Muffe 14 eingefaßt wird, die eine Lagerschale bildet, welche durch radiale Versteifungsrippen 15 mit den Flanschen 3 und 5 verbunden ist.

Der Querträger 2 wird durch einen hohlen Träger mit veränderlichem Querschnitt gebildet, dessen beide etwas verjüngte Enden 16 einen kreisförmigen Querschnitt haben (F i g. 8), während der eine Spurpfanne 18 tragende mittlere Abschnitt 17 einen rechteckigen Querschnitt hat. Der Übergang von kreisförmigen Enden 16 in den mittleren rechteckigen Abschnitt 17 erfolgt kontinuierlich und stetig (F i g. 7 und 8), wodurch ein als Funktion des Biegungsmomentes wachsender Trägheitsmodul des Querträgers entsteht. Ferner verhindert diese Anordnung das Vorhandensein von scharfen Kanten und Ecken von einem Ende des Querträgers zum anderen, welche im allgemeinen die Rißbildung begünstigen.

Der Querträger 2 weist im mittleren Abschnitt 17 eine Verstärkungsrippe 19 mit einem Fenster 20 a auf. Weitere in den Außenwänden des Querträgers vorgesehene Fenster 21 verringern dessen Gewicht und erleichtern den Zusammenbau. Jenseits der Fenster 21 weist der Querträger 2 weitere Fenster 22 auf. Zum Zusammenbau werden die Muffen 14 der Längsträger 1 ausgebohrt und die Enden 16 des Querträgers werden abgedreht und danach in diese Muffen 14 eingesetzt. Nachdem der Querträger 2 so in die Längsträger 1 eingesetzt ist, erfolgt die endgültige Befestigung durch ringförmige Schweißwülste, welche innen und außen um die Berührungsflächen herum angebracht werden.

ίο Das Drehgestell weist ferner an den Enden, welche durch U-Profile gebildet werden, zwei Querstreben 23 auf, die an die Endabschnitte der Längsträger 1 angeschweißt sind. Das Drehgestell weist außerdem eine etwa rhombusförmige Bewehrung 20 auf, deren Enden 24 an die Querstreben 23 angeschweißt sind. Der feste Querträger 2 bildet eine Diagonale dieser Bewehrung.

Die Bewehrung 20 wird durch zwei Streben 25 aus U-Profilen gebildet, welche in ihrem mittleren Abschnitt 26 so gebogen sind, daß sie eine V-Form haben (F i g. 3). Diese Streben 25 gehen durch Querträger 2, und zwar durch die Fenster 22 hindurch und sind an geraden Rändern 27 der Fenster angeschweißt (F i g. 5). So wird der gebogene Abschnitt 26 der Strebe 25 fest mit dem Querträger 2 verbunden.

In Höhe von Rädern 29 an tragenden Achsen 28 sind die Streben 25 durch rohrförmige Zwischenstücke 31 verbunden. An diesen sind Laschen 32 zum Aufhängen des nicht dargestellten Bremsgestänges befestigt. Weitere Laschen 33 sind an den Querstreben 23 befestigt, während eine Lasche 34 an einer dieser Querstreben 23 und an einem an den Enden 24 der Streben 25 angebrachten Knotenblech 35 befestigt ist.

Schließlich sind Leisten 36 an den Streben 25 in der Nähe des Querträgers 2 angeordnet, welche zur Aufhängung des Gestänges dienen und sich an Erhebungen 50 des Querträgers 2 abstützende Stützkeile 40 dienen zur Anbringung von Gleitflächen 37 (F i g. 8), welche bei der Drehung des Drehgestells wirksam werden.

Der Gabelkopf 7 und die an die Längsträger 1 angegossene Gleitbahn 8 sind zur Aufnahme eines Abfederungssystems mit doppelter Nachgiebigkeit und progressiver Dämpfung als Funktion der Belastung ausgebildet. In diesem Abfederungssystem tragen die Achsbüchsen 11 unten eine Platte 41 (F i g. 2), auf der Federgruppen 42 und 43 sitzen. Die auf der Seite des zentralen Querträgers 2 gelegene Federgruppe 42 stützt sich unmittelbar am Flansch 5 des Längsträgers 1 ab. Über der Federgruppe 43 liegt eine Kappe 44, welche durch seitliche Verbindungsringe 45 mit dem Gabelkopf 7 des Längsträgers 1 verbunden ist.

Die Kappe 44 drückt auf ein Druckstück 46 (Fig. 2), welches durch einen Ausschnitt 47 (Fig. 11) der Gleitbahn8 tritt. Das Druckstück 46 endet an einem Gleitschuh 48, welcher mit einer Reibplatte 49 versehen ist, die einem von der entsprechenden Seite der Achsbüchse 11 getragenen Reibglied 51 gegenüberliegt.

Ebenso ist auf der entgegengesetzten Seite der Ausnehmung 6 die Gleitbahn 8 mit einer Reibplatte 53 versehen, welche sich gegen ein Reibglied 54 der Achsbüchse 11 legt. Bei diesem bekannten System bewirkt der durch den Verbindungsring 45 auf die Kappe 44 der Federgruppe 43 ausgeübte Zug die Anlage dieser Kappe an dem Druckstück 46. Dabei

wird die Reibplatte 49 gegen das Reibglied 51 um so kräftiger gedruckt, je größer die dynamische Wirkung auf die Federgruppe 43 ist.

Die einen Gleitblock bildende Achsbuchse 11 weist ihrerseits (Fig. 10) vier an ihren Kanten an- S geordnete Leisten 55, 56, 57 und 58 auf. Nur eine dieser Leisten erfüllt die Aufgabe einer Führung, nämlich die der Gleitbahn 8 zugeordnete Leiste 55.

Die Leiste 55 liegt in bezug auf den Rahmen des Gestells auf der Innenseite und dem festen Querträger2 am nächsten. Diese Leiste 55 kommt dadurch zum Arbeiten, daß das Spiel e zwischen dieser und der Gleitbahn 8 kleiner als das Spiel/ zwischen dieser Gleitbahn 8 und der äußeren Leiste 56 ist. Bei einer Querverschiebung der Radachse tritt daher die Berunning stets zwischen der Gleitbahn 8 und der Leiste 55 entweder auf der einen oder der anderen Seite des Gestells auf. Ferner ist zu bemerken, daß gegenüber den Leisten 57 und 58 die Ausnehmung 6 für die Achsbüchse 11 keine Gleitbahn aufweist, so daß diese Leisten wirkungslos sind.

Die obige Ausbildung hat folgende Wirkung: Wenn sich das Drehgestell in der Ruhestellung befindet, wird die Belastung des Fahrzeuges auf die Spurpfanne 18 übertragen. Da der feste Querträger 2 in as die Längsträger 1 eingesetzt ist, wird diese Belastung durch einfache Anlage der zylindrischen Enden 16 der Traverse an den Muffen 14 ohne Beanspruchung der Schweißwülste übertragen.

Wenn dynamisch ein QuerschubF (Fig. 3) durch den Wagenkasten auf den Querträger 2 übertragen wird, zieht dieser an der entsprechenden Strebe 25, welche so unter der Wirkung der Kräfte G auf Dehnung beansprucht wird. Diese Strebe 25 zieht ihrerseits in Richtung des Pfeils H an den entsprechenden Querstreben 23, welche nur auf Dehnung belastet werden. Der auf der der Kraft F abgewandten Seite liegende Längsträger 1 wird dann auf Biegung beansprucht und sucht die Gleitbahn 8 gegen die Leiste 55 der Achsbüchse 11 zu drücken. Dies hat zur Folge, daß die Kraft F zu einer Anlage der Spurkränze der Räder 29 an der Schiene auf der Seite, auf welcher die Kraft F auftritt, führt, wodurch eine Stabilität des Fahrzeuges erzielt wird.

Es ist zu bemerken, daß das Vorhandensein einer durchgehenden, von einer Seite des Querträgers 2 zur anderen verlaufenden Strebe zusammen mit der Tatsache, daß diese Streben entweder auf Zug oder auf Druck arbeiten, gestattet, die Beanspruchung der Schweißwülste längs der Ränder 27 der Fenster 22 an der Stelle des Durchtritts der Streben 25 zu verringern. Man erhält so gleichzeitig einen bequemen Einbau der rhombusförmigen Bewehrung 20 und eine besonders kräftige Befestigung derselben.

Da die Berührungen zwischen den Achsbüchsen 11 und den Längsträgern 1 mittels der Leisten 55 erfolgen, weiche gleichzeitig auf der Innenseite des Gestells und der Achsbüchsen 11 liegen, wird insbesondere ein Teil der Querkräfte auf den zentralen Querträger 2 übertragen, wodurch die Beanspruchungen der Querstreben, der Streben und der Verbindungen verringert werden. Weil der Gabelkopf 7 und die Gleitbahn 8 an die Längsträger 1 mit angegossen sind, sind die für den Zusammenbau der Federung erforderlichen Bcarbeitungsgänge einfach und nicht zahlreich.

Die in Fig. 12 bis 16 dargestellte Ausführungsform ist dadurch bemerkenswert, daß sie eine Abwandlung der rhombusförmigen Bewehrung 20 aufweist. Diese Abwandlung ist dadurch gekennzeichnet, daß diese Bewehrung durch vier Streben 71 gebildet wird, weiche an der Seite des zentralen Querträgers in an diesen angeschweißte, vorgefertigte Fassungen eingesetzt sind.

Wie insbesondere aus Fig. 12 bis 14 hervorgeht, wird die rhombusförmige Bewehrung 20, von der der zentrale Querträger 2 eine Diagonale bildet, durch vier Streben aus Stahlrohr gebildet, welche bei 72 an * die Querstreben 23 angeschweißt sind. ™

An der Seite des Querträgers 2 sind die Streben 71 in vorgefertigte Fassungen 73 eingesetzt, welche aus Stahlformguß bestehen. Die Fassungen 73 weisen schräge Muffen 74 (Fi g. 15 und 16) und an den Enden gegabelte Lappen 75 auf, welche als Halter für das Bremsgestänge des Drehgestells dienen.

Die Muffe 74 und der Lappen 75 sind mit einer gewölbten Schulter 76 starr verbunden, deren konkave Fläche 77 gemäß einem Durchmesser ausgebohrt ist, welcher dem einer zylindrischen Anlagefläche 78 entspricht, die an einem ringförmigen Vorsprung des Querträgers2 (Fig. 14) in der Nähe der Enden 16 ausgearbeitet ist.

Für den Zusammenbau werden die rohrförmigen Streben 71 in die Muffen 74 gesteckt, und die auf die Anlageflächen 78 gelegten Flächen 77 der Schultern 76 werden in ihrer Stellung angeschweißt, worauf die Streben 71 in die Muffen 74 eingeschweißt und an die Querstreben 23 angeschweißt werden. An die zylindrische Anlagefläche 78 des Querträgers 2 wird noch der Halter 81 der Gleitfläche 37 angeschweißt. Dieser Halter weist eine zylindrische Sohle 82 (Fig. 13) auf, deren Krümmung der der Anlagefläche 78 entspricht. Das Abdrehen einer einzigen Anlagefläche 78 gestattet so gleichzeitig die genau und einfache Befestigung von zwei Fassungen 73 und eines Halters 81. Obwohl der zentrale Querträger aus den erwähnten Gründen mittels zylindrischen Anlageflächen eingesetzt ist, kann der Einbau auch mit Hilfe von Flächen anderer Form erfolgen, z. B. Vieleckflächen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wiegenloses Drehgestell für Eisenbahnfahrzeuge mit einem mittleren Querträger, der an seinen Enden mit zwei parallelen Längsträgern verschweißt ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß der Querträger (2) maschinell bearbeitete, zylindrische Enden (16) aufweist, daß die Längsträger (1) innen maschinell bearbeitete, zylindrische Muffen (14) aufweisen, daß die Enden (16) des Querträgers (2) derart in die Muffen (14) eingesetzt sind, daß die Enden die Muffen vollständig durchsetzen, daß in an sich bekannter Weise die Muffen und Enden an jedem Muffenende miteinander verschweißt sind, und zwar an den Verbindungsstellen zwischen Muffenrand und Querträger, und daß der Querträger und die Längsträger aus Stahlformguß bestehen.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Querschnitt des Querträgers (2) rechteckig ist und an den Enden allmählich in einen zylindrischen Querschnitt übergeht.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, mit einer rhombusförmigen Verstärkungsbewehrung, für die der Querträger eine Diagonale bildet und deren Ecken an Querträgern angeschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (20) durch zwei V-förmige Streben (25) aus einem Stück gebildet wird, welche durch Fenster (22) des mittleren Querträgers (2) treten und an" die Ränder (27) derselben angeschweißt sind.

4. Drehgestell nach Anspruch 1, bei welchem die Längsträger Ausnehmungen für die Achsbüchsen aufweisen, wobei die Ränder dieser Ausnehmungen einen Gabelkopf zur Abstützung der Abfederungsfedern bzw. eine Gleitbahn für die Achsbüchse bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gabelkopf (7) und die Gleitbahn (8) an den Längsträger (1) mit angegossen sind.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen der Gleitbahn (8) des Längsträgers und den seitlichen Leisten (55 und 56) der Achsbüchse auf der Innenseite des Gestells des Drehgestells am kleinsten ist.

6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen der Achsbüchse (11) und der Gleitbahn (8) des Längsträgers auf der dem mittleren Querträger (2) am nächsten liegenden Seite dieser Gleitbahn erfolgt.

7. Drehgestell nach Anspruch 1 mit einer rhombusförmigen Verstärkungsbewehrung, für die der Querträger eine Diagonale bildet, wobei die Ecken dieser Bewehrung an Endtraversen angeschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die rhombusförmige Bewehrung (20) durch vier Streben (71) gebildet wird, welche auf der Seite des mittleren Querträgers (2) in an diese angeschweißte vorgefertigte Fassungen (73) eingesetzt sind (Fig. 12 bis 16).

8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (71) durch rohrförmige Teile gebildet werden, wobei die Fassungen Muffen (74) zur Aufnahme der rohrförmigen Teile aufweisen.

9. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen gebogene Schultern (76) aufweisen, welche sich gegen eine an dem Ende des Querträgers (2) ausgebildete zylindrische Anlagefläche (78) legen.

10. Drehgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede zylindrische Anlagefläche (78) des mittleren Querträgers (2) außerdem einen Halter (81) für die Gleitbahn aufnimmt, welcher mit einer der Form dieser Anlagefläche (78) angepaßten gebogenen Sohle (82) versehen ist.