DE2739670A1

DE2739670A1 - Drehgestell fuer verschiedene spurweiten

Info

Publication number: DE2739670A1
Application number: DE19772739670
Authority: DE
Inventors: Nikola Martinov Dipl Gajdarov
Original assignee: DSO BULGARSKI DARJAVNI
Current assignee: DSO BULGARSKI DARJAVNI
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2402566A1; FR2402566B3

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für verschiedene Spurweiten von Eisenbahngleisen. Die Entwicklung des Eisenbahntransports wird durch das Vorhandensein von verschiedenen Spurweiten beeinträchtigt.

Beim Überwechseln von Schienenfahrzeugen von einer Spurweite auf eine andere werden bekanntlich ihre Fahrwerke ausgewechselt. Das geht am leichtesten bei Schienenfahrzeugen mit Drehgestellen, hat jedoch folgende Nachteile. Jedes für zwei Spurweiten bestimmte Fahrzeug muß zwei Sätze von Drehgestellen besitzen, von denen der eine unter dem Fahrzeug angebracht ist und der andere im Umsetzbahnhof unbenutzt liegt. Außerdem muß eine Umsetzreserve von Drehgestellen vorhanden sein, um den Unterschied in der Anzahl der in die eine oder andere Richtung durchgehenden Fahrzeuge zu kompensieren. Die Transportorganisation z\tfischen zv/ei Eisenbahnverwaltungen erfordert den Bau von Umsetzbahnhöfen mit langen Gleisen beider Art, mit Einrichtungen zum Anheben der Züge mit zu diesem Zweck bestimmten Arbeitsstellen und einer Anzahl anderer für den Auswechsel erforderlichen Vorrichtungen. Dabei ist der Arbeitsaufwand sehr groß und der Drehgestellwechsel eine langwierige, mehrere Stunden dauernde Arbeit. Besonders schwierig und unangenehm langsam erfolgt das Auswechseln von Drehgestellen der V/agen eines Personenzugs, für die das Drehgestellagerungssystem an sich nicht brauchbar ist.

Es sind viele konstruktive Lösungen bekannt, bei denen das Fahrwerk der Fahrzeuge nicht ausgewechselt wird, die Räder jedes Radsatzes jedoch auf zwei genau bestimmte, den zwei verschiedenen Spurv/eiten entsprechende Abstände verschoben werden können. In diesen zwei Lagen werden die Räder mittels Mechanismen komplizierter Konstruktion verriegelt, die in einer Umspuranlage

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der Gleise unter Einwirkung eines von außen gegebenen Befehls die Räder entriegeln, sie in eine neue für die neue Spurweite benötigte Lage verschieben und wieder verriegeln.

Aufgrund ihrer großen Kompliziertheit und ihres Gewichts wird diese Art von Radsätzen in der Praxis auch bei Erfüllung der verhältnismäßig leichten Aufgabe zur Bedienung von zwei verschiedenen Spurweiten nicht angewendet.

Bei einer kleinen Anzahl gelenkverbundener Wagen mit einem besonderen Fahrwerk wird unter dem Koppelscharnier jedes Wagenkastens ein vom vorderen Wagen geführtes Einachsendrehgestell angebracht, bei dem beide Räder durch zwei Büchsen auf kurze Achsen unmittelbar zu jedem Rad selbständig gelagert sind. Die Büchsen liegen in zylindrischen Bohrungen in einem für beide Räder gemeinsamen Körper. Der Rad-Büchsensatz kann zwischen zwei den Spurweiten entsprechenden Endstellungen in Querrichtung verschoben werden und in ihnen mittels Riegel verriegelt werden, welche in einem übergangsabschnitt nach unten herausgezogen werden, wodurch eine zwangsmäßige seitliche Verschiebung von Rädern und Büchsen zustande kommt. Danach werden die Riegel nach oben gezogen, wobei sie auf der anderen Seite der Büchsen stehen. In der Umspuranlage wird die Last von seitlich angebrachten Gleitschienen aufgenommen. Die Räder und Lager werden entlastet, um eine leichtere seitliche Verschiebung zu gestatten.

Die beschriebene Anlage mit Anwendung von unabhängigen Laufrädern wird erfolgreich bei Expresszügen zwischen zwei Ländern mit verschiedener Spurweite angewendet. Sie ist aber nur bei einem besonders eingerichteten Fahrzeugbestand anwendbar, dessen Wagen gelenkverbunden sind, einachsige Drehgestelle, an jedem Rad Bremsen und ein geringes Gewicht aufweisen. Für den Betrieb ist eine umfangreichere Wartung erforderlich. Der beiden Rädern gemeinsame Körper hat außerdem wegen der Lastübernahme im Umspurgleis durch seitliche Gleitschienen eine

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recht komplizierte Form. Weiterhin müssen im Körper die vier Lager der zwei selbständigen Räder angeordnet sein und es muß genügend Platz für ihre seitliche Verschiebung vorhanden sein.

Um einen Zutritt zu den innen liegenden Lagern zu gewähren, muß der Verbindungskörper in der Mitte nach oben gebogen sein. Dadurch wird der Körper kompliziert und sehr schwer, was seine Anwendung bei schwereren Fahrzeugen beschränkt, da er zu ihren ungefederten Teilen gehört.

Das Umfassen der Büchsen durch einen anderen Körper hindert deren Beobachtung und die gute Kühlung der Lager. Es ist unmöglich oder sehr schwierig an diese Büchsen verschiedene Bremsregler, Kilometerzähler, Tachometer, Generator-Untersetzungsgetriebe zsw. anzubringen. Die Fixierung der Büchsen auf der einen oder anderen Seite beschränkt die Anwendung dieser Lösung auf zwei in der Breite stark abweichende Spurweiten. In der Praxis wird diese Lösung auch nur in solchen Fällen angewendet. Bei schweren Fahrzeugen mit größeren (voluminöseren) Büchsen ist diese Lösung auch bei sich stark unterscheidenden Spurweiten nicht anwendbar.

Technische Lösungen zum Transport auf Eisenbahngleisen mit mehr als zwei Spurweiten sind nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist die oben genannten Nachteile zu beseitigen, indem ein Drehgestell geschaffen wird, das ein schnelles, sicheres und bequemes Umspuren von sich bewegenden Eisenbahnfahrzeugen zwischen normalen und breiten Spurweiten Jeglicher Art ohne Auswechseln ohne manuelle Arbeit und ohne besonders dafür vorgesehene verriegelnde Mechanismen sichert. Das Umspuren ist von der Masse des Fahrzeuges nicht abhängig und beschränkt. Man erhält eine einfache, leichte und übersichtliche Konstruktion, eine Möglichkeit zum Ankoppeln von Apparaten verschiedener Art an die Radsätze, eine gute Abkühlung der Büchsen und

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eine Möglichkeit zur Anwendung von verschiedenen Arten von Büchsenfederaufhängungen, wobei die Ausnutzung der positiven Eigenschaften der selbständigen Laufräder beibehalten wird.

Die Aufgabe wird durch ein Drehgestell für verschiedene Spurweiten mit unabhängigen Laufrädern anstelle von Radsätzen gelöst. Jedes Laufrad ist auf eine kurze Achse, durch die es in je einer Büchse gelagert ist, aufgeschrumpft. Die Räder auf der einen und auf der anderen Seite des Drehgestells für verschiedene Spurweiten sind durch ein Rahmengestell in dem entsprechenden, selbständigen, auf einer der Schienen des Eisenbahngleises sich bewegenden Seitenrahmen miteinander verbunden. In der Mitte jedes Seitenrahmens ist eine rechteckige Queröffnung angebracht.

Die Verbindung mit dem Fahrzeug erfolgt durch einen querliegenden Federoberbalken mit einem Zentrallager, auf dem beiderseits Seitengleitklötze als Außenstützen des Wagenkastens angebracht sind.

Der Federoberbalken ist auf den in den rechteckigen öffnungen der Seitenrahmen liegenden Federsätzen abgestützt. Parallel zum Federunterbalken und unterhalb davon befindet sich der Distanzfederunterbalken, auf dem die Fiedersätze abgestützt sind. Der Distanzfederunterbalken ist langer als der Federoberbalken und seine Balkenenden stehen von beiden Seiten im Umfang der schmälsten Spurweite vor. Auf der Unterseite des Distanzfederunterbalkens sind in der Zone der rechteckigen öffnungen Zahnplatten angebracht, die mit den auf den Seitenrahmen befestigten Zähnen verzahnt sind. Die Nuten der Zahnplatten kämmen mit den Zähnen der Seitenrahmen und sind zu ihnen sowie zur Gleitachse parallel. Die Nutanzahl in den Zahnplatten und ihre Zahnteilung sind so ausgewählt, daß sie im Zahneingriff den verschiedenen Spurweiten, für die das Drehgestell bestimmt ist, entsprechen. Die Zähne sind bezüglich des Radkranzwälzkreises so angebracht, daß sie immer gleich belastet werden und die Verbindung zwischen dem selbständigen Seitenrahmen und dem Distanz-

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federunterbalken gesichert ist.

Die Verzahnungshöhe h^ von Zähnen mit Zahnplatten ist kleiner als das Spiel h₂ zwischen Oberteil der rechteckigen Öffnungen und Federoberbalken. Dieses Verhältnis ist von der Federsatzelastizität abhängig, die immer so ausgewählt wird, daß ihr statischer Durchhang kleiner als oder gleich hp ist. Dabei ist das Spiel h₂ zwischen dem Oberteil der rechteckigen Öffnungen und dem Federoberbalken größer als die Verzahnungshöhe h>| der Zähne an den Zahnplatten, jedoch kleiner als das Ausmaß der statischen Zusammenpressung der Federsätze unter Eigengewicht .

Zur Kompensation der Laufräder sind unter dem Distanzfederunterbalken Unterlagen an den mit der Umspuranlage kontaktierenden Stellen vorgesehen.

Die Umspuranlage von einer zur anderen Spurweite enthält zwei seitliche Rollgänge, Laufbänder oder Gleitschienen, die mit den seitlich hervorstehenden Enden des Distanzfederunterbalkens kontaktieren. Das Schienengleis in der Umspuranlage besteht aus drei Abschnitten: Sin nach oben geneigter Abschnitt mit der schmaleren Spurweite S₁, ein waagerechter - sich von der schmaleren Spurweite S₁ zur breiteren Spurweite S₂ erweiternder Abschnitt und ein nach unten geneigter Abschnitt mit der breiteren Spurweite S₂.

Erfindungsgemäß gibt das Drehgestell fUrverschiedene Spurweiten den damit ausgerüsteten Fahrzeugen die Möglichkeit in Bewegung ein schnelles, sicheres, bequemes Umspuren zwischen allen normalen und breiten Spurweiten auszuführen, ohne daß dazu manuelle Arbeit oder verriegelnde Mechanismen verwendet werden. Die Drehgestellabmessungen werden nicht von der Fahrzeugmasse eingeschränkt, ihre Konstruktion ist vereinfacht und leicht. Es.besteht die Möglichkeit zur Radankopplung von Bremsreglern, Kilometerzählern, Tachometern, Generatorgetrieben, einschließlich der Möglichkeit eines Motorantriebs. Im Gegensatz zu dexi

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herkömmlichen Radsätzen können die genannten Einrichtungen auch an den innenliegenden Büchsen der freien Laufräder angekoppelt werden.

Außerdem sind die bei Kurven entstehenden lenkenden Kräfte unbedeutend, was die Abnützung von Laufrädern, ihren Spurkränzen und Schienen wesentlich mindert. Auch der Einfluß von äußeren Faktoren zur Entstehung von seitlichen Schwankungen nimmt stark ab. Die Achsen v/erden wesentlich leichter. Da kein Drehmoment in der Pressverbindung zwischen Achse und Radkreis entsteht, fallen die hohen Anforderungen an diese Verbindung weg. In den Gleiskurven mindert sich der Widerstand wesentlich. Da beim Bremsen kein Gleiten zwischen Gleis und Laufrad eintritt, wird auch die Neigung zum Nachziehen kleiner. Da die Laufräder eine unabhängige Bewegung haben, ist das Anbringen von Rädern mit verschiedenen Durchmessern durchaus möglich.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Fahrzeug mit einem Drehgestell für verschiedene Spurweiten, auf dessen linker Seite die Einstellung auf die kleinste Spurweite S-| und auf dessen rechter Seite die Einstellung auf die größte Spurweite S₂ gezeigt ist;

Figur 2 eine Seitenansicht des Drehgestells für verschiedene Spurweiten;

Figur 3 eine Draufsicht auf das Drehgestell;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer Umspuranlage von der Seite; und

Figur 5 die drei Gleisabschnitt der Umspurzone.

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Das Drehgestell 1 für verschiedene Spurweiten des Fahrzeugs 2 besteht aus zv/ei selbständigen Seitenrahmen 3 und 3¹ mit jeder der zv/ei Schienen 4 und 5 zugeordneten Rahmen 15 und mit unabhängigen Lauf rädern 6, v/elche beidseitig an den Büchsen 7 und 8 gelagert sind und mit Büchsenfedern und Bremse ausgerüstet sind.

Das Fahrzeug 2 wird mit den selbständigen Seitenrahmen 3 und mittels des Federoberbalkens 9, auf v/elchem ein Zentrallager 10 und seitliche, außerhalb der Seitenrahmen 3 und 3¹ liegende Gleitklötze 11 angebracht sind, verbunden. Über die Federsätze

12 liegt der Federoberbalken 9 auf dem Distanzfederunterbalken

13 auf, dessen Balkenenden beidseitig hervorstehen. Der Federoberbalken 9 und der Distanzfederunterbalken 13 gehen durch die rechteckigen Öffnungen 14 der Rahmen 15 der selbständigen Seitenrahmen 3 und 3', die ihnen als Führungen dienen. Seitlich im Unterteil einer jeden rechteckigen öffnung 14 sind je zwei Zähne 16 und 17 befestigt, die mit den formentsprechenden Nuten 18 der Zahnplatten 19 verzahnt sind, welche fest auf die Unterseite des Distanzfederunterbalkens 13 angebracht sind. Die Zähne 16 und 17 und die Nuten 18 liegen parallel zu den Schienen 4 und 5.

Um bei dieser Lage der Drehgestellelemente eine Verriegelung in Havariefällen zu erreichen, muß unter Eigengewicht die Verzahnungshöhe h-j der Zähne 16 undi7 in den Nuten 18 kleiner als das Spiel h₂ zwischen dem Federoberbalken 9 und dem Oberteil der rechteckigen Öffnung 14 sein. Der statische Durchhang der Federsätze 12 muß größer oder gleich h₂ sein.

Beim Umspuren fahren die Drehgestelle für verschiedene Spurweiten 1, ohne vom Fahrzeug 2 getrennt zu werden, durch die Umspuranlage mit drei Arbeitsabschnitten, welche die Rollgänge 20, die von unten her die seitlich hervorstehenden Balkenenden des Distanzfederunterbalkens 13 abstützen, enthält. Der geneig-

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te Abschnitt I hat eine schmalere Spurv/eite S₁ , der waagerechte Abschnitt II eine sich von S₁ und Sg verbreiternde Spurweite und der nach unten geneigte Abschnitt III eine breitere Spurweite Sp. Bis zum Abschnitt II werden das Fahrzeug 2 und die dazu gehörenden, über dem Distanzfederunterbalken 13 liegenden Teile gegenüber den selbständigen Seitenrahmen 3 und 3' der Drehgestelle 1 auf die Höhe h angehoben, die größer ist als die Verzahnungshöhe h^ der Zähne 16 und 17 in den Nuten 18. Beim Durchfahren des Fahrzeugs 2 durch den Abschnitt II wird eine allmähliche seitliche Verschiebung der selbständigen Seitenrahmen 3 und 3' durch die seitlichen Zwangsschienen von der Spurweite S₁ auf die Spurweite S₂ bewirkt, bei der die Zähne 16 und 17 gegenüber anderen Nuten 18 zu stehen kommen. Im Abschnitt III senken sich die Nuten auf die Zähne 16 und 17. Die Laufräder 6 haben die neue Spurweite Sp.

Dabei ist es im in Figur 1 dargestellten Falle möglich, ^rier verschiedene Spurv/eiten zu bestimmen. Da die Umspuranlage symmetrisch ist, kann sie von Fahrzeugen in beide Richtungen durchfahren werden.

Um die Abnützung der Laufräder 6 zu kompensieren, besteht die Möglichkeit, daß in der Kontaktzone des Distanzfederunterbalkens 13 mit dem Rollgang 20 an der Balkenunterseite Unterlagen angebracht v/erden, die bei einer hochelastischen Büchsenfederaufhängung zur Einstellung verwendet werden können.

Das Drehgestell ist somit für verschiedene schmale und breite Spurweiten anwendbar. Dadurch können auch kombinierte Transporte über Schmalspureisenbahngleise, deren Spurv/eiten in manchen Ländern sehr vielfältig sind, durchgeführt werden.

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Claims

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SC H Ü BE L-H O PF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 Λ 3, MÖNCHEN SO POSTADRESSE.· POSTFACH O!5 O1 GO, D-OOOO MÖNCHEN B5

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DIPL. CHEM. DR. ALtIXANDER V. FÜNER DIF-¹L. ING. PETEF? GTKl=HL

DIPL. CHEM. DR. UTOSULA SCHÜBEL-HOPF D)RL. (NG. DIETiIFi LHBiNGHAUS

SO "BULGARSKI DARJAVNI JELESNIZl" or. i_Na »««.■,««

IELEFON (O09) ΛΒΏΟΜ

TClLEX b-23 565 ΛΙΙ^Ο D

IELtGRAMME. AUFiCVARCPAT MÜNCHEN

DA-18171
2. September 1977

Drehgestell für yerschiedene Stηirv/eiten

PATENTANSPRÜCHE

1 , Drehgestell für verschiedene Spurweiten mit unabhängigen Laufrädern, gekennzeichnet durch zwei selbständige Seitenrahmen (3, 3^!) mit jeweils einem Rahmen (15), in dem auf kurze Achsen und auf je zwei Büchsen (7, 8) die Laufräder (6) gelagert sind, welche mit Büchsenfedern und Bremse ausgerüstet sind, wobei durch die rechteckige Queröffnung (14) in den Rahmen (15) der Federoberbalken (9) mit Zentrallager (10) und seitlichen Gleitklötzen (11) und der parallel dazu vorgesehene und unter ihm liegende Distanzfederunterbalken (13) durchgehen, zv/ischen welchen die Federsätze (12) angebracht sind, wobei an der Unterseite des Distanzfederunterbalkens (13) in Längsrichtung verzahnte Zahnplatten (19) angebracht sind, welche mittels ihrer Nuten (18) mit auch in Längsrichtung liegenden Zähnen (16, I7) verzahnt sind, welche in den rechteckigen Öffnungen (14) sitzen, indem ihre Zahnteilung und die

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Anzahl von Nuten (18) den Spurweiten für die das Drehgestell bestimmt ist, entsprechen.

2. Drehgestell für verschiedene Spurweiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Federoberbalken (9) und der Distanzfederunterbalken (13) seitlich von rechteckigen Öffnungen (14) geführt werden, wobei das Spiel (h₂) zwischen dem Federoberbalken (9) und dem Oberteil der rechteckigen Öffnungen (14) größer ist als die Höhe (1I₁) des in den Nuten (18) verzahnten Teils der Zähne (16, 17) und der statische Durchhang der Federsätze (12) größer ist als das Spiel (hp) oder dem Spiel (hp) gleich ist.
3. Drehgestell für verschiedene Spurweiten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die J«nden des Distanzfederunterbalkens (13) bis zur Begrenzungslinie der schmälsten Spurweite vorstehen und mit dem Rollgang (20) der Umspuranlage in Berührung stehen, wobei zur Abnützungskompensation der Laufräder (6) unter diesen Balkenenden zur Regulierung Unterlagen anbringbar sind.
4. Drehgestell für verschiedene Spurweiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, daß die seitlichen Gleitklötze (11) zum Abstützen des Wagenkastens auf dem Federoberbalken (9) seitlich außerhalb der selbständigen Seitenrahmen (3, 3¹) angebracht sind.

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