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EP2072369A1 - Primary springs with bolster beam for suspension, especially a bogie for a railway vehicle - Google Patents

Primary springs with bolster beam for suspension, especially a bogie for a railway vehicle Download PDF

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Publication number
EP2072369A1
EP2072369A1 EP07024568A EP07024568A EP2072369A1 EP 2072369 A1 EP2072369 A1 EP 2072369A1 EP 07024568 A EP07024568 A EP 07024568A EP 07024568 A EP07024568 A EP 07024568A EP 2072369 A1 EP2072369 A1 EP 2072369A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
bogie
axis
cradle
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07024568A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gregor Dipl.-Ing. Mackowiak
Laurent Dipl.-Ing. Daniel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport SA
Original Assignee
Alstom Transport SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport SA filed Critical Alstom Transport SA
Priority to EP07024568A priority Critical patent/EP2072369A1/en
Publication of EP2072369A1 publication Critical patent/EP2072369A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/301—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating metal springs

Definitions

  • the invention relates to a chassis, in particular a bogie for a rail vehicle with a frame and at least one wheelset, wherein the at least one wheelset is articulated via Radsatzscher to the frame, and wherein the Radsatzlenker at least one spring, for example a coil spring, on and Support frame (so-called primary suspension).
  • a chassis in particular a bogie for a rail vehicle with a frame and at least one wheelset, wherein the at least one wheelset is articulated via Radsatzsch to the frame, and wherein the Radsatzlenker at least one spring, for example a coil spring, on and Support frame (so-called primary suspension).
  • a disadvantage of these bogies is that the necessary to accommodate a specific load coil springs build relatively large and / or Suspension comfort due to the spring hardening with increasing deflection is not always satisfactory.
  • a probates means to minimize the space requirement of at least one coil spring is coaxial with an outer coil spring to arrange an inner coil spring. This combination of two coaxially arranged coil springs is hereinafter referred to as a coil spring set.
  • the invention is based on the object to provide a chassis, in particular a bogie for a rail vehicle with respect to suspension comfort, space requirements and capacity further improved primary suspension.
  • This invention is achieved in a bogie for a rail vehicle with a frame and at least one wheel set, wherein the at least one wheelset is articulated via Radsatzlenker to the frame, and wherein the Radsatzlenker supported by at least one spring on the frame, that at the Radsatzlenker a rotatably mounted cradle carrier is provided and that at least one spring is arranged on this cradle carrier.
  • At least one spring may be arranged on both sides of a rotation axis of the cradle carrier.
  • the cradle support according to the invention ensures that the springs are acted upon substantially only with the forces required between the frame and the wheelset for suspension of the rail vehicle.
  • the springs in particular the coil springs, not supported directly on the Radsatzlenker, but at one end supported on the bolster, which is rotatably connected to the Radsatzlenker, the coil springs are acted upon only with forces that are substantially parallel to its longitudinal axis.
  • This application of force is very favorable for the coil springs and leads to a comparison to generic primary springs better response and comfort behavior.
  • the springs harden because they are additionally curved during compression.
  • the suspension comfort of the bogie can be increased with the same size of the coil springs and the carrying capacity of the coil springs or the bogie can be increased.
  • the construction according to the invention with the same suspension comfort and / or the same load capacity to significantly reduce the space requirement of the coil springs frame.
  • This is particularly advantageous since the coil springs usually dip into the frame of the bogie, so that a reduction in the diameter of the coil springs at the same time brings a reduction in the width of the frame of the bogie with it. Since the frame of the bogie over the entire length of the bogie usually has the same width, a significant gain in space within the bogie is possible even by a relatively small reduction in the width of the frame.
  • this can lead to gearboxes being mounted on the wheelsets outside the frame.
  • gearboxes being mounted on the wheelsets outside the frame.
  • the cradle support is rotatably mounted in rubber bearings (silent blocks), the movement of the Radsatzlenkers and consequently also the primary suspension is attenuated simultaneously due to the damping properties of the silent blocks.
  • the transmission of structure-borne noise is minimized by the wheelsets on the bogie, resulting in a reduction of the noise emissions of the bogie according to the invention.
  • an inner helical spring is arranged coaxially to an outer helical spring.
  • a coil spring set is arranged on each side of the axis of rotation of the cradle carrier.
  • Another economically very important advantage of the bogie according to the invention is that on both sides of the cradle identical design coil springs or coil spring sets can be used. This reduces the development effort. Also manufacturing, assembly, but also maintenance and repair can be simplified accordingly. At the same time, every optimization of a coil spring or a coil spring set has a double effect, since it is used twice for each cradle carrier.
  • Another advantage of the bogie according to the invention is the fact that between the coil springs a lift-off and / or a stop buffer can be accommodated. Both components are absolutely necessary and can absorb large forces due to the central arrangement on the axis of rotation of the wheelset without the frame of the bogie or the wheelset should therefore be additionally strengthened.
  • FIG. 1 shows a side view of a bogie 1 according to the prior art with a frame 3, the wheelsets 5 are rotatably connected via Radsatzscher 7 with the frame 3.
  • the pivot points of the Radsatzscher 7 in the frame 3 are marked with the reference numeral 9.
  • FIG. 2 is an isometric view of a primary suspension according to the invention shown.
  • the same components are provided with the same reference numerals and it is the respect FIG. 1 Said accordingly.
  • a bolster 17 is rotatably mounted on the Radsatzscher 7 above a rotational axis 15 of the wheel 5.
  • An axis of rotation 19 of the bolster 17 is arranged vertically above the axis of rotation 15 of the wheel 5.
  • the axes of rotation 19 and 15 are parallel to each other.
  • a storage of the weight carrier 17 is provided with the reference numeral 21.
  • a helical spring set 23 is arranged in each case.
  • the frame 3 In the area located above the cradle carrier 17, the frame 3 has a U-shaped cross-section.
  • the sterenfederates 23 are mostly located within the U-shaped profile and are based up against the frame 3 from.
  • a width B of the frame 3 must therefore be greater than the diameter of the coil spring sets 23. Therefore, there is a direct relationship between the width B of the frame 3 and the diameter of the coil spring sets 23rd
  • FIG. 3 is an isometric view of the inside of the bogie, without the frame 3 shown.
  • FIG. 4 is the in FIG. 3 illustrated assembly comprising substantially the Radsatzscher 7, the cradle 17 and the coil spring sets 23 in a side view ( FIG. 4a ), in a side view ( FIG. 4b ) and one View from above ( Figure 4c) shown.
  • the wheelset 5 is not shown.
  • the bolster 17 remains parallel to the support surface of the coil spring sets 23 on the frame 3 and describes in a first approximation a rectilinear movement (see double arrows 28).
  • the bearing surface is in FIG. 4a indicated by the line 27.
  • the coil spring sets 23 are always straight regardless of the deflection of the wheelset or the Radsatzschers 7 and thereby be charged evenly.
  • the material utilization of the coil spring sets 23 can be increased and any security surcharges can be reduced.
  • the diameter of the coil spring sets 23 can be reduced and / or the height of the coil spring sets 23 can be reduced. Both result in more space being available in the area of the bogie.
  • FIG. 5 shows a section along the line BB through the primary suspension according to the invention. Based on this section, the constructive details can be explained in more detail. From the FIG. 5 It is clear that the coil spring sets 23 consist of an outer coil spring 29 and a coaxially arranged inner coil spring 31. Below the coil springs 29 and 31 rubber elements 33 are provided, which on the one hand have a damping effect and on the other hand serve as an additional spring element. Between the coil spring sets 23 and vertically above the axis of rotation 19 of the cradle 17, a stop buffer 35 and a lift-off 37 are arranged.
  • FIG. 6 a section along the line AA is shown. From this section, the structure of the lift-off 37 is even clearer.
  • the lift-off protection 37 comprises a screw 39.
  • the screw 39 is screwed to the cradle 17.
  • the head of the screw 39 is surrounded by a counterpart which is fixed to the frame 3.
  • an opening in the counterpart 41 is dimensioned such that the shank of the screw 39 fits through the opening with clearance, but not the head of the screw 39, however. This prevents that the Radsatzlenker 7 springs too far.
  • the cradle 17 is attached via a bolt 43 to the Radsatzscher 7. Between the bolt 43 and the cradle 17 rubber bearings 45 are arranged.
  • rubber bearings 45 initially provide for a certain damping of the relative movement of cradle 17 and wheelset 7 and also reduce the noise of the bogie when driving over bumps.
  • the rubber bearings 45 may be formed as Silentblocs that allow only a certain angle of rotation, for example, ⁇ 6 ° corresponding to a total rotation angle of 12 °. This also achieves damping.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Es wird ein Fahrwerk, insbesondere ein Drehgestell mit Radsatzlenker (7) und mindestens einem Federsatz (23) vorgeschlagen, bei denen der mindestens eine Federsatz (23) auf einer Wiege (17) angeordnet ist. Dadurch wird die Belastung des Federsatzes (23) verbessert.

Figure imgaf001
It is proposed a chassis, in particular a bogie with Radsatzlenker (7) and at least one spring set (23), in which the at least one spring set (23) on a cradle (17) is arranged. As a result, the load on the spring set (23) is improved.
Figure imgaf001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk, insbesondere ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem Rahmen und mindestens einem Radsatz, wobei der mindestens eine Radsatz über Radsatzlenker an dem Rahmen angelenkt ist, und wobei sich die Radsatzlenker über mindestens eine Feder, zum Beispiel eine Schraubenfeder, am und Rahmen abstützen (sog. Primärfederung).The invention relates to a chassis, in particular a bogie for a rail vehicle with a frame and at least one wheelset, wherein the at least one wheelset is articulated via Radsatzlenker to the frame, and wherein the Radsatzlenker at least one spring, for example a coil spring, on and Support frame (so-called primary suspension).

Drehgestelle dieser Bauart haben sich in der Praxis bewährt. Nachteilig an diesen Drehgestellen ist, dass die zur Aufnahme einer bestimmten Last erforderlichen Schraubenfedern relativ groß bauen und/oder der Federungskomfort aufgrund der Federverhärtung mit zunehmender Einfederung nicht immer zufriedenstellend ist. Ein probates Mittel, um den Bauraumbedarf der mindestens einen Schraubenfeder zu minimieren ist es, koaxial zu einer äußeren Schraubenfeder eine innere Schraubenfeder anzuordnen. Diese Kombination von zwei koaxial zueinander angeordneten Schraubenfedern wird nachfolgend als Schraubenfedersatz bezeichnet.Bogies of this type have proven themselves in practice. A disadvantage of these bogies is that the necessary to accommodate a specific load coil springs build relatively large and / or Suspension comfort due to the spring hardening with increasing deflection is not always satisfactory. A probates means to minimize the space requirement of at least one coil spring is coaxial with an outer coil spring to arrange an inner coil spring. This combination of two coaxially arranged coil springs is hereinafter referred to as a coil spring set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrwerk, insbesondere ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einer hinsichtlich Federungskomfort, Bauraumbedarf und Belastbarkeit weiter verbesserten Primärfederung bereitzustellen.The invention is based on the object to provide a chassis, in particular a bogie for a rail vehicle with respect to suspension comfort, space requirements and capacity further improved primary suspension.

Diese Erfindung wird bei einem Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem Rahmen und mindestens einem Radsatz, wobei der mindestens eine Radsatz über Radsatzlenker an dem Rahmen angelenkt ist, und wobei sich die Radsatzlenker über mindestens eine Feder am Rahmen abstützen, dadurch gelöst, dass an dem Radsatzlenker ein drehbar gelagerter Wiegenträger vorgesehen ist und dass auf diesem Wiegenträger mindestens je eine Feder angeordnet ist.This invention is achieved in a bogie for a rail vehicle with a frame and at least one wheel set, wherein the at least one wheelset is articulated via Radsatzlenker to the frame, and wherein the Radsatzlenker supported by at least one spring on the frame, that at the Radsatzlenker a rotatably mounted cradle carrier is provided and that at least one spring is arranged on this cradle carrier.

Alternativ kann auch zu beiden Seiten einer Drehachse des Wiegenträgers mindestens je eine Feder angeordnet sein.Alternatively, at least one spring may be arranged on both sides of a rotation axis of the cradle carrier.

Der erfindungsgemäße Wiegenträger sorgt dafür, dass die Federn im wesentlichen nur mit den zwischen Rahmen und Radsatzlenker zur Federung des Schienenfahrzeugs erforderlichen Kräften beaufschlagt werden.The cradle support according to the invention ensures that the springs are acted upon substantially only with the forces required between the frame and the wheelset for suspension of the rail vehicle.

Besonders vorteilhaft ist es, die Federn als Schraubenfedern auszubilden. Dadurch, dass sich bei dem erfindungsgemäßen Drehgestell die Federn, insbesondere die Schraubenfedern, nicht direkt an dem Radsatzlenker abstützen, sondern sich einenends auf dem Wiegenträger abstützen, der drehbar mit dem Radsatzlenker verbunden ist, werden die Schraubenfedern nur mit Kräften beaufschlagt, die im Wesentlichen parallel zu ihrer Längsachse verlaufen. Diese Krafteinleitung ist für die Schraubenfedern sehr günstig und führt zu einem gegenüber gattungsgemäßen Primärfederungen besseren Ansprech- und Komfortverhalten. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Primärfederungen verhärten die Federn, da sie beim Einfedern zusätzlich noch gekrümmt werden. Außerdem ist es aufgrund der erfindungsgemäß verbesserten Krafteinleitung in die Schraubenfeder möglich, den Werkstoff besser auszulasten, so dass die Sicherheit gegen Bruch und Ermüdung erhöht wird. Infolgedessen kann bei gleicher Baugröße der Schraubenfedern der Federungskomfort des Drehgestells erhöht werden und die Tragkraft der Schraubenfedern beziehungsweise des Drehgestells erhöht werden.To form the springs as coil springs is particularly advantageous. Because of that bogie according to the invention, the springs, in particular the coil springs, not supported directly on the Radsatzlenker, but at one end supported on the bolster, which is rotatably connected to the Radsatzlenker, the coil springs are acted upon only with forces that are substantially parallel to its longitudinal axis. This application of force is very favorable for the coil springs and leads to a comparison to generic primary springs better response and comfort behavior. In the case of the primary suspensions known from the prior art, the springs harden because they are additionally curved during compression. In addition, it is possible due to the inventively improved introduction of force in the coil spring to better utilize the material, so that the security against breakage and fatigue is increased. As a result, the suspension comfort of the bogie can be increased with the same size of the coil springs and the carrying capacity of the coil springs or the bogie can be increased.

Falls gewünscht, ist es mit erfindungsgemäßen Konstruktion auch möglich, bei gleichem Federungskomfort und/oder gleicher Belastbarkeit, den Bauraumbedarf der Schraubenfedern Rahmens deutlich zu verringern. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Schraubenfedern üblicherweise in den Rahmen des Drehgestells eintauchen, so dass eine Verringerung des Durchmessers der Schraubenfedern gleichzeitig auch eine Verringerung der Breite des Rahmens des Drehgestells mit sich bringt. Da der Rahmen des Drehgestells über die gesamte Länge des Drehgestells in aller Regel die gleiche Breite aufweist, ist schon durch eine vergleichsweise kleine Verringerung der Breite des Rahmens ein signifikanter Gewinn an Bauraum innerhalb des Drehgestells möglich.If desired, it is also possible with the construction according to the invention, with the same suspension comfort and / or the same load capacity to significantly reduce the space requirement of the coil springs frame. This is particularly advantageous since the coil springs usually dip into the frame of the bogie, so that a reduction in the diameter of the coil springs at the same time brings a reduction in the width of the frame of the bogie with it. Since the frame of the bogie over the entire length of the bogie usually has the same width, a significant gain in space within the bogie is possible even by a relatively small reduction in the width of the frame.

Dies kann beispielsweise dazu führen, dass außerhalb des Rahmens Getriebe an den Radsätzen angebaut werden können. Alternativ ist es auch möglich den Wagenkasten entsprechend breiter zu gestalten.For example, this can lead to gearboxes being mounted on the wheelsets outside the frame. Alternatively, it is also possible to make the car body according to wider.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Drehachse des Wiegenträgers vertikal oberhalb einer Drehachse des Radsatzes angeordnet ist. Dadurch werden die Kräfte innerhalb des Radsatzlenkers beziehungsweise der Kraftfluss innerhalb des Radsatzlenkers optimiert, was eine sehr günstige, weil gewichts- und platzsparende Bauweise ermöglicht.It has also proved to be advantageous if the axis of rotation of the cradle carrier is arranged vertically above a rotational axis of the wheelset. As a result, the forces within the Radsatzlenkers or the power flow within the Radsatzlenkers be optimized, which allows a very cheap, because weight and space-saving design.

Wenn, wie in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, der Wiegenträger in Gummilagern (Silentblocks) drehbar gelagert ist, wird gleichzeitig aufgrund der Dämpfungseigenschaften der Silentblocks die Bewegung des Radsatzlenkers und in Folge dessen auch die Primärfederung gedämpft. Außerdem wird wegen der Entkopplung von Radsatz und Schraubenfedern die Übertragung von Körperschall von den Radsätzen auf das Drehgestell minimiert, was zu einer Verringerung der Schallemissionen des erfindungsgemäßen Drehgestells führt.If, as in a further advantageous embodiment of the invention, the cradle support is rotatably mounted in rubber bearings (silent blocks), the movement of the Radsatzlenkers and consequently also the primary suspension is attenuated simultaneously due to the damping properties of the silent blocks. In addition, due to the decoupling of wheel and coil springs, the transmission of structure-borne noise is minimized by the wheelsets on the bogie, resulting in a reduction of the noise emissions of the bogie according to the invention.

Um die Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Primärfederung bei vorgegebenem Bauraumvolumen weiter zu optimieren, ist vorgesehen, dass koaxial zu einer äußeren Schraubenfeder eine innere Schraubenfeder angeordnet ist. Dies bedeutet, dass zu beiden Seiten der Drehachse des Wiegenträgers je ein Schraubenfedersatz angeordnet ist.In order to further optimize the load capacity of the primary suspension according to the invention for a given space volume, it is provided that an inner helical spring is arranged coaxially to an outer helical spring. This means that a coil spring set is arranged on each side of the axis of rotation of the cradle carrier.

Ein weiterer wirtschaftlich sehr wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Drehgestells ist, dass zu beiden Seiten des Wiegenträgers baugleiche Schraubenfedern beziehungsweise Schraubenfedersätze eingesetzt werden können. Dadurch sinkt der Entwicklungsaufwand. Auch können Herstellung, Montage, aber auch Wartung und Reparatur, entsprechend vereinfacht werden. Gleichzeitig wirkt sich jede Optimierung einer Schraubenfeder beziehungsweise eines Schraubenfedersatzes gleich doppelt aus, da er bei jedem Wiegenträger zweimal zum Einsatz kommt.Another economically very important advantage of the bogie according to the invention is that on both sides of the cradle identical design coil springs or coil spring sets can be used. This reduces the development effort. Also manufacturing, assembly, but also maintenance and repair can be simplified accordingly. At the same time, every optimization of a coil spring or a coil spring set has a double effect, since it is used twice for each cradle carrier.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Drehgestells ist darin zu sehen, dass zwischen den Schraubenfedern eine Abhebesicherung und/oder ein Anschlagpuffer untergebracht werden kann. Beide Bauteile sind unbedingt erforderlich und können aufgrund der zentralen Anordnung über der Drehachse des Radsatzes große Kräfte aufnehmen, ohne dass der Rahmen des Drehgestells oder die Radsatzlenker deswegen zusätzlich verstärkt werden müsste.Another advantage of the bogie according to the invention is the fact that between the coil springs a lift-off and / or a stop buffer can be accommodated. Both components are absolutely necessary and can absorb large forces due to the central arrangement on the axis of rotation of the wheelset without the frame of the bogie or the wheelset should therefore be additionally strengthened.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims removable. All features described in the drawing, the description and the claims may be essential to the invention both individually and in any combination.

Zeichnungdrawing

Es zeigen:

Figur 1
eine stark schematisierte Seitenansicht eines Drehgestells mit Radsatzlenkern und Schraubenfedern nach dem Stand der Technik,
Figuren 2 und 3
isometrische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Primärfederung,
Figur 4
verschiedene Ansichten des Ausführungsbeispiels gemäß Figuren 2 und 3,
Figur 5
ein Schnitt entlang der Linie B-B und
Figur 6
entlang der Linie A-A.
Show it:
FIG. 1
a highly schematic side view of a bogie with Radsatzlenkern and coil springs according to the prior art,
FIGS. 2 and 3
Isometric views of an embodiment of a primary suspension according to the invention,
FIG. 4
different views of the embodiment according to Figures 2 and 3 .
FIG. 5
a section along the line BB and
FIG. 6
along the line AA.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht auf ein Drehgestell 1 nach dem Stand der Technik mit einem Rahmen 3, dessen Radsätze 5 über Radsatzlenker 7 drehbar mit dem Rahmen 3 verbunden sind. Die Drehpunkte der Radsatzlenker 7 im Rahmen 3 sind mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet. FIG. 1 shows a side view of a bogie 1 according to the prior art with a frame 3, the wheelsets 5 are rotatably connected via Radsatzlenker 7 with the frame 3. The pivot points of the Radsatzlenker 7 in the frame 3 are marked with the reference numeral 9.

Zwischen dem Rahmen 3 und den Radsätzen 5 sind Schraubenfedern 11 vorgesehen, über die sich der Radsatz 5 am Rahmen 3 abstützt. Die Bewegung des Radsatzes 5 beim Einfedern und Ausfedern entspricht somit einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt mit dem Drehpunkt 9 der Radsatzlenker 7 zusammenfällt. Dieser kreisbogenförmige Federweg ist in Figur 1 durch Doppelpfeile 13 angedeutet. Nachteilig an dieser Bauart ist unter anderem, dass durch das Ein- und Ausfedern der Radsatzlenker 7 die Auflageflächen der Schraubenfedern 11 am Rahmen 3 und auf dem Radsatzlenker 7 nicht immer parallel sind. Infolgedessen wird die Längsachse der Schraubenfedern 11 gekrümmt, was sich in einer ungünstigen, weil ungleichen Belastung der Schraubenfedern 11 über ihren Umfang niederschlägt. Zur Verdeutlichung des zuvor Gesagten sind die Winkel unter denen die Schraubenfedern 11 auf dem Radsatzlenker 7 durch die Radiusstrahlen vom Drehpunkt 9 an die Spitzen der Doppelpfeile 13 eingezeichnet. Diese ungünstige Belastung aufgrund der Krümmung der Längsachse der Schraubenfedern 11 in Folge des Ein- und Ausfederns führt dazu, dass der Werkstoff der Schraubenfedern 11 nicht gleichmäßig und damit nicht optimal ausgenutzt werden kann. Daher müssen die Schraubenfedern 11 größer dimensioniert werden. Infolgedessen nimmt nicht nur der Bauraumbedarf der Schraubenfedern, sondern der Profile aus denen der Rahmen 3 gefertigt ist zu, was eine erhebliche Beanspruchung von zusätzlichem vermeidbarem Bauraum darstellt.Between the frame 3 and the wheelsets 5 coil springs 11 are provided, via which the wheel 5 is supported on the frame 3. The movement of the wheelset 5 during compression and rebound thus corresponds to a circular arc whose center coincides with the pivot point 9 of the Radsatzlenker 7. This circular arc spring travel is in FIG. 1 indicated by double arrows 13. A disadvantage of this design is, inter alia, that the bearing surfaces of the coil springs 11 on the frame 3 and on the Radsatzlenker 7 are not always parallel by the compression and rebound of the Radsatzlenker 7. As a result, the longitudinal axis of the coil springs 11 is curved, which is reflected in an unfavorable, because unequal loading of the coil springs 11 over its circumference. To clarify the above, the angle under which the coil springs 11 on the Radsatzlenker 7 by the radius rays are drawn from the pivot point 9 to the tips of the double arrows 13. This unfavorable load due to the curvature of the longitudinal axis of the coil springs 11 as a result of compression and rebounding causes the material of the coil springs 11 can not be exploited evenly and therefore not optimal. Therefore, the coil springs 11 must be made larger. As a result, takes not only the space requirement of the coil springs, but the profiles from which the frame 3 is made, which represents a significant stress of additional avoidable space.

In Figur 2 ist eine isometrische Darstellung auf eine erfindungsgemäße Primärfederung dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich Figur 1 Gesagte entsprechend.In FIG. 2 is an isometric view of a primary suspension according to the invention shown. The same components are provided with the same reference numerals and it is the respect FIG. 1 Said accordingly.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehgestell ist oberhalb einer Drehachse 15 des Radsatzes 5 ein Wiegenträger 17 drehbar an dem Radsatzlenker 7 befestigt. Eine Drehachse 19 des Wiegenträgers 17 ist vertikal oberhalb der Drehachse 15 des Radsatzes 5 angeordnet. Die Drehachsen 19 und 15 verlaufen parallel zueinander.In the bogie according to the invention a bolster 17 is rotatably mounted on the Radsatzlenker 7 above a rotational axis 15 of the wheel 5. An axis of rotation 19 of the bolster 17 is arranged vertically above the axis of rotation 15 of the wheel 5. The axes of rotation 19 and 15 are parallel to each other.

Eine Lagerung des Wiegenträgers 17 ist mit dem Bezugszeichen 21 versehen. Zu beiden Seiten der Drehachse 19 ist jeweils ein Schraubenfedersatz 23 angeordnet. In dem oberhalb des Wiegenträgers 17 befindlichen Bereich hat der Rahmen 3 einen U-förmigen Querschnitt. Die Schraubenfedersätze 23 sind größtenteils innerhalb des U-förmigen Profils angeordnet und stützen sich oben gegen den Rahmen 3 ab. Eine Breite B des Rahmens 3 muss demzufolge größer als der Durchmesser der Schraubenfedersätze 23 sein. Daher besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Breite B des Rahmens 3 und dem Durchmesser der Schraubenfedersätze 23.A storage of the weight carrier 17 is provided with the reference numeral 21. On both sides of the rotation axis 19, a helical spring set 23 is arranged in each case. In the area located above the cradle carrier 17, the frame 3 has a U-shaped cross-section. The Schraubenfedersätze 23 are mostly located within the U-shaped profile and are based up against the frame 3 from. A width B of the frame 3 must therefore be greater than the diameter of the coil spring sets 23. Therefore, there is a direct relationship between the width B of the frame 3 and the diameter of the coil spring sets 23rd

Wichtig im Zusammenhang mit der Erfindung ist, dass aufgrund der drehbaren Lagerung des Wiegenträgers 17 an dem Radsatzlenker 7 die Auflageflächen der Schraubenfedernsätze 23 einerseits auf den Wiegenträger und andererseits am Rahmen 3 stets parallel zueinander bleiben, so dass die Längsachsen der Schraubenfedersätze 23 unabhängig vom Einfedern des Radsatzes stets gerade bleiben und dadurch eine ideale Krafteinleitung in die Schraubenfedersätze 23 gewährleistet ist. Dies führt dazu, dass die Schraubenfedern bei gleicher Belastung und gleichem Federweg kleiner dimensioniert werden können, was zu einer Verringerung der Breite B des Rahmens 3 führt.Important in the context of the invention is that due to the rotatable mounting of the cradle 17 on the Radsatzlenker 7, the bearing surfaces of the coil spring sets 23 on the one hand on the cradle and on the other hand on the frame 3 always remain parallel to each other, so that the longitudinal axes of the coil spring sets 23 regardless of the compression of the Wheel set always stay straight and thus an ideal force is guaranteed in the coil spring sets 23. This leads to the fact that the coil springs can be dimensioned smaller with the same load and the same spring travel, which leads to a reduction in the width B of the frame 3.

Da sich der Rahmen 3 über die gesamte Länge des Drehgestells 1 erstreckt, führt eine Verringerung der Breite B des Rahmens, die durch kleinere Durchmesser der Schraubenfedersätze ermöglicht wird, zu einer erheblichen Vergrößerung des für andere Baugruppen zur Verfügung stehenden Bauraum.Since the frame 3 extends over the entire length of the bogie 1, a reduction in the width B of the frame, which is made possible by smaller diameters of the coil spring sets, leads to a considerable increase in the space available for other assemblies space.

Zwischen den Schraubenfedersätzen 23 ist eine Abhebesicherung 25 vorhanden, die im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert werden wird.Between the helical spring sets 23 a lift-off 25 is present, which will be explained in more detail in connection with the following figures.

In Figur 3 ist eine isometrische Darstellung von der Innenseite des Drehgestells, ohne den Rahmen 3 dargestellt.In FIG. 3 is an isometric view of the inside of the bogie, without the frame 3 shown.

In Figur 4 ist die in Figur 3 dargestellte Baugruppe, umfassend im Wesentlichen den Radsatzlenker 7, die Wiege 17 und die Schraubenfedersätze 23 in einer Seitenansicht (Figur 4a), in einer Seitenansicht (Figur 4b) und einer Ansicht von oben (Figur 4c) dargestellt. Der Radsatz 5 ist nicht dargestellt.In FIG. 4 is the in FIG. 3 illustrated assembly comprising substantially the Radsatzlenker 7, the cradle 17 and the coil spring sets 23 in a side view ( FIG. 4a ), in a side view ( FIG. 4b ) and one View from above (Figure 4c) shown. The wheelset 5 is not shown.

Bezugnehmend auf Figur 4a wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Primärfederung nochmals erläutert. Wenn der Radsatzlenker 7 ausgehend von der in Figur 4a dargestellten Position um den Drehpunkt 9 eine Drehbewegung ausführt, die durch Unebenheiten der Schiene oder andere äußere Störgrößen verursacht ist, macht die Achse 15 des Radsatzes 5 eine kreisbogenförmige Bewegung (nicht dargestellt).Referring to FIG. 4a the operation of the primary suspension according to the invention is explained again. When the Radsatzlenker 7 starting from the in FIG. 4a illustrated position around the pivot point 9 performs a rotational movement, which is caused by unevenness of the rail or other external disturbances, the axis 15 of the wheelset 5 makes a circular arc-shaped movement (not shown).

Da jedoch zwischen den Schraubenfedersätzen 23 zu beiden Seiten der Drehachse 19 des Wiegenträgers 17 stets ein Kräftegleichgewicht herrscht, bleibt der Wiegenträger 17 parallel zu der Auflagefläche der Schraubenfedersätze 23 am Rahmen 3 und beschreibt in erster Näherung eine geradlinige Bewegung (siehe Doppelpfeile 28). Die Auflagefläche ist in Figur 4a durch die Linie 27 angedeutet.However, since there is always an equilibrium of forces between the coil spring sets 23 on both sides of the axis of rotation 19 of the bolster 17, the bolster 17 remains parallel to the support surface of the coil spring sets 23 on the frame 3 and describes in a first approximation a rectilinear movement (see double arrows 28). The bearing surface is in FIG. 4a indicated by the line 27.

Dies bedeutet, dass die Schraubenfedersätze 23 unabhängig von der Einfederung des Radsatzes beziehungsweise des Radsatzlenkers 7 stets gerade sind und dadurch gleichmäßig belastet werden. Infolgedessen kann die Werkstoffausnutzung der Schraubenfedersätze 23 erhöht und eventuelle Sicherheitszuschläge verringert werden. Infolgedessen kann der Durchmesser der Schraubenfedersätze 23 reduziert werden und/oder die Bauhöhe der Schraubenfedersätze 23 verringert werden. Beides führt dazu, dass mehr Bauraum im Bereich des Drehgestells zur Verfügung steht.This means that the coil spring sets 23 are always straight regardless of the deflection of the wheelset or the Radsatzlenkers 7 and thereby be charged evenly. As a result, the material utilization of the coil spring sets 23 can be increased and any security surcharges can be reduced. As a result, the diameter of the coil spring sets 23 can be reduced and / or the height of the coil spring sets 23 can be reduced. Both result in more space being available in the area of the bogie.

Wenn die Höhe der Schraubenfedersätze reduziert wird, kann sogar der gesamte Wagenkasten des Schienenfahrzeugs abgesenkt werden, was ebenfalls von großem Vorteil ist.If the height of the coil spring sets is reduced, even the entire car body of the rail vehicle can be lowered, which is also of great advantage.

Alternativ ist es auch möglich, die Belastbarkeit und/oder den Federungskomfort der Primärfederung zu erhöhen, wenn die Schraubenfedersätze in ihren Außenabmessungen im Wesentlichen unverändert gegenüber konventionellen Primärfederungen bleiben.Alternatively, it is also possible to increase the load capacity and / or the suspension comfort of the primary suspension when the coil spring sets remain essentially unchanged in their external dimensions compared to conventional primary springs.

Figur 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B durch die erfindungsgemäße Primärfederung. Anhand dieses Schnittes können die konstruktiven Details etwas näher erläutert werden. Aus der Figur 5 wird deutlich, dass die Schraubenfedersätze 23 aus einer äußeren Schraubenfeder 29 und einer koaxial dazu angeordneten inneren Schraubenfeder 31 bestehen. Unterhalb der Schraubenfedern 29 und 31 sind Gummielemente 33 vorgesehen, welche einerseits eine dämpfende Wirkung haben und andererseits als zusätzliches Federelement dienen. Zwischen den Schraubenfedersätzen 23 und vertikal oberhalb der Drehachse 19 der Wiege 17 sind ein Anschlagpuffer 35 und eine Abhebesicherung 37 angeordnet. FIG. 5 shows a section along the line BB through the primary suspension according to the invention. Based on this section, the constructive details can be explained in more detail. From the FIG. 5 It is clear that the coil spring sets 23 consist of an outer coil spring 29 and a coaxially arranged inner coil spring 31. Below the coil springs 29 and 31 rubber elements 33 are provided, which on the one hand have a damping effect and on the other hand serve as an additional spring element. Between the coil spring sets 23 and vertically above the axis of rotation 19 of the cradle 17, a stop buffer 35 and a lift-off 37 are arranged.

In Figur 6 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A dargestellt. Aus diesem Schnitt wird der Aufbau der Abhebesicherung 37 nochmals deutlicher. Die Abhebesicherung 37 umfasst eine Schraube 39. Die Schraube 39 ist mit der Wiege 17 verschraubt. Der Kopf der Schraube 39 wird von einem Gegenstück, welches am Rahmen 3 befestigt ist umgeben. Dabei ist eine Öffnung im Gegenstück 41 so bemessen, dass der Schaft der Schraube 39 mit Spiel durch die Öffnung hindurchpasst, nicht jedoch der Kopf der Schraube 39 jedoch nicht. Dadurch wird verhindert, dass der Radsatzlenker 7 zu weit ausfedert.In FIG. 6 a section along the line AA is shown. From this section, the structure of the lift-off 37 is even clearer. The lift-off protection 37 comprises a screw 39. The screw 39 is screwed to the cradle 17. The head of the screw 39 is surrounded by a counterpart which is fixed to the frame 3. In this case, an opening in the counterpart 41 is dimensioned such that the shank of the screw 39 fits through the opening with clearance, but not the head of the screw 39, however. This prevents that the Radsatzlenker 7 springs too far.

Wie aus Figur 6 ersichtlich, ist die Wiege 17 über einen Bolzen 43 an dem Radsatzlenker 7 befestigt. Zwischen dem Bolzen 43 und der Wiege 17 sind Gummilager 45 angeordnet.How out FIG. 6 can be seen, the cradle 17 is attached via a bolt 43 to the Radsatzlenker 7. Between the bolt 43 and the cradle 17 rubber bearings 45 are arranged.

Diese Gummilager 45 sorgen zunächst für eine gewisse Dämpfung der Relativbewegung von Wiege 17 und Radsatzlenker 7 und reduzieren auch die Geräuschentwicklung des Drehgestells beim Überfahren von Unebenheiten. Außerdem können die Gummilager 45 auch als Silentblocs ausgebildet sein, die nur einen bestimmten Drehwinkel von beispielsweise ±6° entsprechend einem Gesamtdrehwinkel von 12° zulassen. Auch dadurch wird eine Dämpfung erreicht.These rubber bearings 45 initially provide for a certain damping of the relative movement of cradle 17 and wheelset 7 and also reduce the noise of the bogie when driving over bumps. In addition, the rubber bearings 45 may be formed as Silentblocs that allow only a certain angle of rotation, for example, ± 6 ° corresponding to a total rotation angle of 12 °. This also achieves damping.

Claims (9)

Fahrwerk, insbesondere Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem Rahmen (3) und mindestens einem Radsatz (5), wobei der mindestens eine Radsatz (5) über Radsatzlenker (7) an dem Rahmen (3) angelenkt ist, und wobei zwischen Radsatzlenker (7) und Rahmen (3) mindestens eine Feder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Radsatzlenker (7) ein Wiegenträger (17) drehbar gelagert ist und dass auf dem Wiegenträger (17) mindestens eine Feder (23, 29, 31) angeordnet ist.Chassis, in particular bogie for a rail vehicle with a frame (3) and at least one wheel set (5), wherein the at least one wheel set (5) is articulated to the frame (3) via wheelset link (7), and wherein between wheelset link (7) and frame (3) at least one spring is arranged, characterized in that on the Radsatzlenker (7) a bolster (17) is rotatably mounted and that on the bolster (17) at least one spring (23, 29, 31) is arranged. Fahrwerk, insbesondere Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einem Rahmen (3) und mindestens einem Radsatz (5), wobei der mindestens eine Radsatz (5) über Radsatzlenker (7) an dem Rahmen (3) angelenkt ist, und wobei zwischen Radsatzlenker (7) und Rahmen (3) mindestens eine Feder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Radsatzlenker (7) ein Wiegenträger (17) drehbar gelagert ist, dass zu beiden Seiten einer Drehachse (19) des Wiegenträgers (17) mindestens je eine Feder (23, 29, 31) angeordnet ist.Chassis, in particular bogie for a rail vehicle with a frame (3) and at least one wheel set (5), wherein the at least one wheel set (5) is articulated to the frame (3) via wheelset link (7), and wherein between wheelset link (7) and frame (3) at least one spring is arranged, characterized in that on the Radsatzlenker (7) a cradle carrier (17) is rotatably mounted, that on both sides of a rotation axis (19) of the cradle carrier (17) at least one spring (23 , 29, 31) is arranged. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Feder als Schraubenfeder (23, 29, 31) ausgebildet ist.Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that at least one spring as a helical spring (23, 29, 31) is formed. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (19) des Wiegenträgers (17) vertikal oberhalb einer Drehachse (15) des Radsatzes (5) angeordnet ist.Suspension according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (19) of the cradle support (17) is arranged vertically above a rotation axis (15) of the wheel set (5). Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wiegenträger (17) in Gummilagern (45) gelagert ist.Suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the bolster (17) is mounted in rubber bearings (45). Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zu einer äußeren Schraubenfeder (29) eine innere Schraubenfeder (31) angeordnet ist.Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that coaxially with an outer helical spring (29) an inner helical spring (31) is arranged. Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten der Drehachse (19) des Wiegenträgers (17) baugleiche Schraubenfedern (23, 29, 31) eingesetzt werden.Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the axis of rotation (19) of the bolster carrier (17) identical coil springs (23, 29, 31) are used. Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zu beiden Seiten der Drehachse (19) des Wiegenträgers (17) angeordneten Schraubenfedern (23, 29, 31) eine Abhebesicherung (37) angeordnet ist.Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that between the on both sides of the axis of rotation (19) of the cradle support (17) arranged coil springs (23, 29, 31) a lift-off (37) is arranged. Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zu beiden Seiten der Drehachse (19) des Wiegenträgers (17) angeordneten Schraubenfedern (23, 29, 31) ein Anschlagpuffer (35) angeordnet ist.Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that between the on both sides of the axis of rotation (19) of the cradle support (17) arranged coil springs (23, 29, 31), a stop buffer (35) is arranged.
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