CLAAS, Dix (Domänenstr. 6, Northeim, 37154, DE)
CLAAS, Dix (Domänenstr. 6, Northeim, 37154, DE)
| Ansprüche 1. Aufhängevorrichtung zur Abstützung eines Wagenkastens (1) eines Eisenbahnwaggons auf einem Fahrwerk (2), die ein Pendeln des Wagenkastens in seiner Längsrichtung gegenüber dem Fahrwerk bei Kurvenfahrten erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fahrwerk (2) ein Wagenträger (6) fest angebracht ist, der bis zu einem Pendelpunkt (8) des Wagenkastens (1) reicht, der oberhalb des Schwerpunktes des Eisenbahnwaggons liegt und der Wagenkasten (1) um den Pendelpunkt (8) an einer Trägerbahn (16) des Wagenträgers (6) mit Rollen (12) geführt ist, die an dem Wagenkasten (1) angebracht sind. 2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (2) nur eine Achse (10) besitzt und die Eisenbahnwaggons Teile eines Gliederzuges sind, bei dem zwei benachbarte Eisenbahnwaggons ein Fahrwerk (2) mit einem Wagenträger (6) gemeinsam nutzen. 3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Wagenkästen (1) an ihrem Pendelpunkt (8) an dem Wagenträger (6) aufgehängt sind. 4. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenträger (6) dreiecksförmig mit zwei Stützschenkeln (11) ausgeführt ist, die sich oben im Pendelpunkt (8) treffen und unten am Fahrwerk (2) befestigt sind. 5. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenträger (6) am Pendelpunkt (8) mit einem Lager versehen ist, dass den Wagenkasten federnd aufnimmt und eine geringe vertikale Bewegung erlaubt. 6. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (12) von zwei benachbarten Eisenbahnwaggons das Fahrwerk (2) mittig ausrichten. 7. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (12) über Rollenträger (15) mit gefederten Hydraulikstellern am Wagenkasten befestigt sind. 8. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenträger (6) am Fahrwerk (2) eine kreisbogenförmige Trägerbahn (16) besitzt und am Wagenkasten (1) ein kreisbogenförmiger Rollenträger (15) befestigt ist und die Rollen (12) als Stützrollen den Wagenkasten (1) auf der Trägerbahn (16) abstützen. 9. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (12) an dem Rollenträger (15) oder an der Trägerbahn (16) federnd geführt sind. 10. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte des Kreisbogens der Trägerbahn (16) und des Rollenträgers (15) im Pendelpunkt (8) liegen. 11. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Justierarm (17) mit seinem unteren Ende mit der Trägerbahn (16) verbunden ist und mit seinem oberen Ende an einem Pendelpunkt (8) angelenkt ist. 12. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Justierarm (17) als dreieckige Stütze ausgebildet ist. 13 Aufhängevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Justierarm als Durchgangsbogen ausgeführt ist- 14. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wagenkasten (1) und dem Wagenträger (6) Hydrauliksteller (13) angeordnet sind. 15. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Pendelpunkt (8) ein Lager vorgesehen ist, dass eine geringe vertikale Bewegung des Wagenkastens (1) erlaubt. 16. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 4 und 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbahn (16) unterhalb der Achse (10) angeordnet ist. 17. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Justierarm (17) so mittig am Wagenkasten (1) angeordnet ist, dass ein Durchgang zwischen zwei Eisenbahnwaggons möglich ist. |
Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung zur Abstützung eines Wagenkastens eines Eisenbahnwaggons auf einem Fahrwerk, die ein Pendeln des Wagenkastens in seiner Längsrichtung gegenüber dem Fahrwerk bei Kurvenfahrten erlaubt
Aufhängevorrichtungen, die ein Pendeln des Wagenkastens um seine Längsrichtung während schneller Kurvenfahrten erlauben, sind in der Eisenbahntechnik bekannt. Es werden sogenannte Wankstützen eingesetzt, die auf dem Fahrgestell des Waggons mittels Lenkern und Federn aufsetzen und an denen wiederum der Wagenkasten federnd gelagert ist. So ist in der Offenlegungsschrift DE 21 42 975 eine Aufhängung für
Eisenbahnwaggons beschrieben, bei der die Wankstütze über trapezförmig angesetzte Lenker geführt wird. Die Konstruktion setzt auf einem Drehgestell als Fahrgestell auf und hebt damit den Wagenkasten an. Der Schwerpunkt des Waggons liegt weit oben. Auch ist die Konstruktion sehr aufwendig. Auch sind keine vertikalen Bewegungen des Wagenkastens möglich.
In der Patentschrift EP 0 683 081 Bl sind zwei Varianten für eine Aufhängevorrichtung für Wagenkästen eines Eisenbahnwaggons gezeigt.
In der ersten Variante pendelt der Wagen um einen tiefliegenden Drehpunkt mit einer kreisförmigen Bogenbahn und einem Rollenmechanismus im Dach des Wagenkastens. Diese Konstruktion erfordert aktive Stelleinrichtungen im Wagendach und ist damit sehr aufwendig.
In der zweiten Variante ist eine elastische Federung zwischen einem Querträger unter dem Wagendach und dem Wagenkasten vorgesehen. Auch in dieser Variante sind aktive Stelleinrichtungen vorgesehen, die die Neigung des Wagenkastens gegenüber dem Fahrgestell erzwingen.
Alle Vorrichtungen zur Beeinflussung des Neigungswinkels des Wagenkastens sind weit oben im Wagenkasten untergebracht, so dass der Schwerpunkt des Waggons relativ hoch liegt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Aufhängevorrichtung für einen Wagenkasten zu offenbaren, die den Schwerpunkt des Waggons nicht wesentlich nach oben verlagert und die ein passives Pendeln des Wagenkastens ohne aktive Stellglieder erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Wagenkasten pendelt erfindungsgemäß mittels eines Wagenträgers, der fest an dem Fahrwerk des Eisenbahnwaggons angebracht ist, um einen Pendelpunkt, der oberhalb des Schwerpunktes des Eisenbahnwaggons liegt. Dabei kann der Wagenkasten mit dem Wagenträger an diesem Pendelpunkt aufgehängt sein, muss es aber nicht. In jedem Fall wird der Wagenkasten an einer Trägerbahn des Wagenträgers mit Rollen geführt, die an dem Wagenkasten angebracht sind. Das Pendeln um einen Pendelpunkt oberhalb des Schwerpunktes des Waggons ist stabil und kommt ohne aktive Stellvorrichtungen aus. Durch diese Anordnung des Fahrwerkes und der Rahmenbildung zweier Trägerbahnen/ Rollenträgern kann ein völliges freies Pendeln erreicht werden, da die Rollen immer rechtwinkelig zur Trägerbahn sind.
Durch die niedrig liegende Bauweise und die Ausgestaltung des Justierarmes kann wie gewohnt mittig durch die Waggons gegangen werden. Eine Einzelradaufhängung ist möglich. Eine mittige Achslage und Pufferwirkung wird rein mechanisch erreicht. Die Aufhängevorrichtung ist insbesondere für die Waggons von Gliederzügen vorgesehen, bei denen zwei benachbarte Eisenbahnwaggons ein Fahrwerk mit einem Wagenträger gemeinsam nutzen und dieses Fahrwerk nur eine Achse besitzt. Solche Gliederzüge lassen sich einfach bauen und das Fahrgestell besitzt nur ein geringes Gewicht. Weiterhin fahren Gliederzüge mit einachsigen Fahrgestellen mit geringeren Reibungsverlusten durch Kurven als dies bei Waggons mit zwei Drehgestellen der Fall ist. Der Wagenträger ist vorteilhaft dreiecksförmig mit zwei Stützschenkeln ausgeführt, die sich oben im Pendelpunkt treffen und unten am Fahrwerk befestigt sind.
In der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Waggons an ihrem Pendelpunkt am Wagenträger aufgehängt sind, wird die Last des Wagenkastens oder der beiden benachbarten Wagenkästen von den Stützschenkeln aufgenommen und auf das
Fahrwerk übertragen. Dabei ist das Pendellager vorteilhafterweise so ausgeführt, dass es den Wagenkasten federnd aufnimmt und eine geringe vertikale Bewegung erlaubt. Eine solche federnde Aufhängung erhöht den Fahrkomfort bei Unebenheiten der Gleise.
Die Rollen von zwei benachbarten Eisenbahnwaggons richten das Fahrwerk mittig aus, indem sie an dem unteren Schenkel des Wagenträgers geführt sind.
Die Rollen sind über Rollenträger mit gefederten Hydraulikstellern an den benachbarten Wagenkästen befestigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Aufhängevorrichtung besitzt der
Wagenträger eine kreisförmige Trägerbahn und die Rollen sind als Stützrollen über einen kreisbogenförmigen Rollenträger am Wagenkasten befestigt und stützen darüber den Wagenkasten auf der Trägerbahn ab. In dieser Ausführungsform wird das Gewicht des Wagenkastens nicht an dem Pendelpunk aufgenommen, wofür ein entsprechend stark dimensioniertes Lager erforderlich ist, sondern von mehreren Stützrollen auf der Trägerbahn.
Die Pendelbewegung erfolgt optimal, wenn die Mittelpunkte des kreisbogenförmigen Rollenträgers und der kreisbogenförmigen Trägerbahn zusammen in dem Pendelpunkt liegen. Dabei können die Stützrollen am Rollenträger oder an der Trägerbahn federnd angebracht sein.
Die Pendelbewegung um den Pendelpunkt wird durch einen an dem Wagenträger befestigten Justierarm geführt, der an dem Pendelpunkt angelenkt ist. Der Justierarm ist vorteilhaft als dreiecksförmige Stütze ausgebildet, der im Pendelpunkt ein
Führungslager für die Wagenkästen besitzt, das Querkräfte aufnimmt, aber nicht die Gewichte der Wagenkästen. Es erlaubt auch eine geringe vertikale Bewegung des Wagenkastens. Die Pendelbewegung wird über Federn zwischen den Stützrollen und dem Rollenträger abgefedert.
Zur Unterstützung der optimalen Neigung des Wagenkastens bei einer Kurvenfahrt können zwischen dem Wagenkasten und dem Wagenträger Hydrauliksteller angeordnet sein. Diese können an der Trägerbahn oder dem Justierarm angreifen.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Aufhängevorrichtung ist die Trägerbahn unterhalb der Achse des Fahrgestells angeordnet. Dadurch wird eine flache Bauweise erreicht, die einen größeren Freiraum für ein Durchgehen zwischen zwei
Eisenbahnwaggons erlaubt.
Auch eine mittige Anordnung eines schmalen Justierarms benötigt nur wenig Raum im Durchgangsbereich zwischen zwei Waggons.
Insgesamt ermöglicht die Konstruktion der Aufhängevorrichtung eine raumsparende Auslegung des Durchgangsbereiches.
Die Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren beispielhaft dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch einen Gliederzug in Draufsicht.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Wagenverbindung im Gliederzug in Seitenansicht.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Wagenverbindung im Gliederzug in Draufsicht.
Fig. 4 zeigt eine Wagenverbindung mit zwei Justierarmen.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Aufhängevorrichtung mit einem oben getragenen Wagenkasten.
Fig. 6 zeigt einen seitlichen Schnitt zu Fig. 5.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Aufhängevorrichtung mit einem auf einer Trägerbahn getragenen Wagenkasten.
Fig. 8 zeigt einen seitlichen Schnitt zu Fig. 7.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine Aufhängevorrichtung mit einer tief liegenden Trägerbahn.
Fig. 10 zeigt einen seitlichen Schnitt zu Fig. 9.
Fig. 11 zeigt schematisch das Fahrgestell und den Justierarm als Durchgangsbogen in einer Ansicht von vorn.
Fig. 12 zeigt die Anordnung von Fig. 11 mit einem Wagenkasten. In Fig. 1 ist schematisch ein Gliederzug bei einer Kurvenfahrt in Draufsicht gezeigt. Die beiden Wagenkästen 1 sind über den Wagenkastenträger 7 gekoppelt und stützen sich über den Wagenträger auf dem gemeinsamen Fahrgestell 2 mit den Rädern 3 auf den Schienen 5 ab. Der Durchgangsbereich zwischen den Wagenkästen 1 ist durch die Durchgangsbalge 9 nach außen hin geschützt.
In Fig. 2 ist die Verbindung zwischen den Wagenkästen 1 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Das Fahrwerk 2 mit den Rädern 3 läuft in den Radkästen 4 auf den Schienen 5. Auf dem Fahrgestell 2 ist der Wagenträger 6 nach oben gerichtet und trägt den Wagenkastenträger 7, der die beiden Wagenkästen 1 miteinander verbindet.
In Fig. 3 ist eine Wagenverbindung von zwei Wagen an einem einachsigen Fahrgestell 2 mit den Rädern 3 dargestellt. Die beiden Wagenrahmen 24 sind an der Kupplung 19 auf dem Fahrgestell 2 miteinander gekoppelt. Die rahmen 24 sind über die
Kreuzverspannung 25 versteift. Die schmalen Schenkel des Wagenrahmens 24 dienen auch als Rollenträger 15 für die Rollen 12, auf denen der nicht dargestellt Wagenkasten pendeln kann. Die Gleitstützen 20 halten die Wagenrahmen 24 immer parallel zu dem Fahrgestell 2.
An jedem Wagenrahmen 24 sind an jedem Ende zwei Führungsarme 21 angebracht, die jeweils mit ihrem Gegenstück des benachbarten Wagens an eine Pufferfeder 23 angreifen, die in einer Führungsschiene 22 in dem Fahrgestell 2 geführt ist. Bei einer Kurvenfahrt verändert sich die Entfernung der Rollenträger 15 zueinander und durch den veränderten Winkel drücken die Führungsarme 21 gegen die Pufferfedern 23.
In Fig. 4 ist die Wagen Verbindung von zwei Wagenkästen 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Die beiden Wagenrahmen 24 sind über die Kupplung 19 gekoppelt, die eine Drehauflage, eine Drehpfanne und einen Pfannenträger besitzt. Die Wagenrahmen 24 dienen auch als Rollenträger 15, in die die Rollen 12 und die zugehörigen Federn 14 integriert sind, die den Wagenkasten 1 an der Trägerbahn 16 stützen.
Die Räder 3 sind mit ihrer Achse 10 an der Radaufhängung 26 gehalten.
Auf den beiden Wagenrahmen 24 sind die Justierarme 17 abgestützt, die jeweils an den Pendelpunkten 8 die Wagenkästen 1 tragen. In den Fig. 5 und 6 ist die Aufhängevorrichtung für einen Wagenkasten 1 mit ihren wesentlichen Einzelteilen in der ersten Ausführungsform dargestellt. Das Fahrgestell 2 hält die Achse 10 mit den Rädern 3 und bildet auch den unteren Teil des
dreiecksförmigen Wagenträgers 6. Auf diesem erheben sich die Stützschenkel 11, die sich im Pendelpunkt 8 treffen. Dort ist ein Lager vorgesehen, in dem der
Wagenkastenträger 7 federnd gelagert ist. Ein Langloch ermöglicht zusammen mit der Feder 14 eine geringe vertikale Bewegung. Hier kann auch ein aktiver Höhensteller eingebaut sein.
Die Aufhängevorrichtung ist so gestaltet, dass auch ein doppelstöckiger Wagenkasten mit einer oberen Plattform 18 genutzt werden kann.
Beim Pendeln des Wagenkastens 1 um den Pendelpunkt 7 rollen die Rollen 12 an dem unteren Teil des Wagenträgers 6 ab. Dieses Pendeln ist stabil, die Neigung des
Wagenkastens 1 kann aber auch über aktive Steller 13 beeinflusst werden.
Die Rollen 12 sind in den Rollenträgern 15 federnd an dem Wagenkasten 1 in den Radkästen 4 gehalten und an dem Fahrgestell 2 entlang geführt.
In den Fig. 7 bis 10 ist die Aufhängevorrichtung für einen Wagenkasten 1 mit ihren wesentlichen Einzelteilen in der zweiten Ausführungsform mit Querschnitten dargestellt. Das Fahrgestell 2 hält die Achse 10 mit den Rädern 3 und bildet auch den unteren Teil des dreiecksförmigen Wagenträgers 6. Auf diesem erheben sich die
Stützschenkel 11, die sich im Pendelpunkt 8 treffen. Dort ist ein Lager vorgesehen, in dem der Wagenkastenträger 7 federnd gelagert ist.
Beim Pendeln des Wagenkastens 1 um den Pendelpunkt 7 rollen die Rollen 12, die an dem Rollenträger 15 federnd gehalten sind, auf der Trägerbahn 16 des Wagenträgers 6 ab. Dieses Pendeln ist stabil, die Neigung des Wagenkastens 1 kann aber auch über aktive Steller 13 beeinflusst werden, die sich zwischen dem Wagenkasten 1 und dem Wagenträger 6 befinden.
Gemäß den Fig. 7 und 8 kann die Trägerbahn oberhalb der Achse 10 angeordnet sein. In einer weiteren Variante der Aufhängevorrichtung gemäß den Fig. 9 und 10 kann die Trägerbahn 16 auch unterhalb der Achse 10 verlaufen und damit einen tiefen
Pendelpunkt realisieren.
Auch können die Rollen 12 an der unteren Trägerbahn befestigt und der Rollenträger 15 darauf geführt sein. Der Wagenkastenträger kann anstelle der dreiecksförmigen Stützschenkel auch an einem Justierarm 17 gelagert sein. Es sind also viele konstruktive Abwandlungen der Konstruktion der Aufhängevorrichtung vorgesehen. In den Figuren 11 und 12 ist eine Wagenkastenaufhängung mit tiefliegendem
Rollenträger 15 dargestellt, an dem ein torbogenförmiger Justierarm 17 mit oben liegenden Pendelpunkt 8 angebracht ist.
Das Fahrgestell 2 besitzt für die Räder 3 an den Achsen 10 eine Einzelradaufhängung. In dem Fahrgestell 2 sind die Führungsschienen 22 für die Pufferfedern 23
eingearbeitet, auf die die Führungsarme 21 während einer Kurvenfahrt wirken.
Die Kupplung 19 an dem Fahrgestell 2 verbindet die Wagenrahmen miteinander.
In Fig. 12 ist der Wagenkasten 1 mit seiner Trägerbahn 16 auf den Rollen 12 abgestützt dargestellt. Die Radkästen 4 sind teil des Wagenkastens 1 und können mit diesem pendeln.
Durch die Torbogenform des Justierarms 17 wird ein breiter Durchgang 27 ermöglicht. Es ist auch möglich, einen zweistöckigen Waggon mit einer oberen Plattform 18 so zu gestalten.
Bezugszeichenliste
1 Wagenkasten
2 Fahrgestell
3 Rad
4 Radkasten
5 Schiene
6 Wagenträger
7 Wagenkastenträger
8 Pendelpunkt
9 Durchgangsbalge
10 Achse
11 Stütz Schenkel
12 Rolle
13 Aktiver Steller
14 Feder
15 Rollenträger
16 Trägerbahn
17 Justierarm
18 Obere Plattform
19 Kupplung
20 Gleitstütze
21 Führungsarm
22 Führungsschiene
23 Pufferfeder
24 Waggonrahmen
25 Kreuzverspannung
26 Radaufhängung
27 Innerer Durchgang