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Drehgestell für Schienenfahrzeuge.
Drehgestelle für Schienenfahrzeuge bisheriger Bauart sind dadurch gekennzeichnet, dass alle Räder in einem festen Rahmen gefedert gelagert, je zwei Räder vermittels einer Welle fest verbunden sind und die Abstützung des Wagenkastens in einem einzigen, in der Mitte des Rahmens liegenden Punkt erfolgt. Diese Bauart besitzt mit wenigen Ausnahmen zwei Tragachse, auf welche sich über Federn das Wagengewicht abstützt. Das Federsystem des normalen Drehgestelles besteht aus einer Kombination von Blatt-und Schraubenfedern. Wegen der beschränkten Raumverhältnisse lässt sich aber ein Federsystem, das nur aus Schraubenfedern besteht, nicht anwenden, was nützlich wäre, weil bekanntlich Blattfedern innere Reibung besitzen. Auch sonst besitzt das übliche Drehgestell zahlreiche Nachteile, insbesondere neigt es zum Schlingen.
Daher hat man geteilte Drehgestelle vorgeschlagen, bei denen unter einer mit dem Wagenkasten fest verbundenen Wiege je einer der beiden Gleisschienen zugeordnete Radträger je in einem Drehzapfen abgestützt sind. Bei einer derartigen Bauart treten die genannten Nachteile, insbesondere das unangenehm empfundene und zu raschem Verschleiss des Rollmaterials und der Gleise führende Schlingen, nicht mehr auf. Doch weist auch diese bekannte Bauart Nachteile auf, die einen Betrieb mit derartigen Drehgestellen gefährden, wenn nicht unmöglich machen.
Es fehlt nämlich die getrennte Nachgiebigkeit der Räder jedes einzelnen Radträgers in der vertikalen Spurebene, so dass den Gleisunebenheiten, insbesondere Schienenstösse, immer der gesamte Radträger folgen muss, was zu Brüchen des Radträgers oder der Wiege führt und die Spurkränze ausserordentlich stark beansprucht.
Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung vermieden. Auch sie hat ein Drehgestell mit getrennt um je einen in der Spurebene der Gleisschiene liegenden Spurzapfen beweglichen, starren Radträgern zum Gegenstand und besteht darin, dass jeder Radträger nicht nur um jenen Drehzapfen, sondern auch in der Spurebene um eine senkrecht zu ihr liegende Achse frei drehbar ist, während die Wiege gegenüber dem Wagenkasten keine horizontalen Drehbewegungen ausführen kann.
Die Vorteile des Drehgestelles nach dem Erfindungsgedanken gegenüber der bisherigen Bauart sind die folgenden : Da die Radsätze durch Einzelräder mit zylindrischen Oberflächen ersetzt sind, welche in zwei Längsträgern untergebracht sind, und das Gewicht des Wagenkastens sich gleichmässig auf die in der Mitte der Längsträger liegenden Punkte abstützt, sind die Ursachen, welche zu den Schlingerbewegungen des Fahrzeuges führen, beseitigt.
Die Abstützung des Wagengewichtes auf die Schienen ist statisch bestimmt, denn jeder Radträger kann sich unabhängig vom andern in vertikalem und horizontalem Sinn drehen. Damit bleibt die Radbelastung auf unebener Bahn stets konstant, womit auch die grösstmögliche Laufruhe des Wagens erreicht ist.
Das Drehgestell nach dem Erfindungsgedanken besitzt Einzelräder, womit die unangenehmen Eigenschaften des Gleitens eines Radsatzes behoben sind. Ein Gleiten eines Einzelrades während der Fahrt tritt nicht auf, womit die Abnutzung an Rad und Schiene auf ein Minimum beschränkt wird. Da sich das Rad nur in einem rollenden Zustand befindet, kann der Bremsklotzdruck erhöht werden.
Das Drehgestell nach dem Erfindungsgedanken gestattet die Unterbringung eines Federsystems, das nur aus reibungsfreien Schraubenfedern besteht, und vermeidet jegliche reibungserzeugende Aufhängung der Federn. Eine weitere Entwicklung des Erfindungsgedankens besteht darin, dass an Stelle von vier Rädern pro Drehgestell deren acht zur Verwendung kommen, wobei die Achsen je zweier vor
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oder hinter dem Drehpunkt liegenden Räder unter sich durch ein Zwischengestell fest verbunden sind, welches im Radträger zwischen den Rädern elastisch gelagert ist, derart, dass die so verbundenen Räder unabhängig vom Radträger in einer horizontalen und einer vertikalen durch die Radflanschen gebildeten
Ebene kleine Bewegungen ausführen können.
Diese Anordnung gestattet, sowohl den Raddruck als auch den Spurkranzdruck an zwei Stellen aufzunehmen, wodurch die Abnutzung und die Beanspruchung von Rad und Schiene auf den halben Betrag verringert wird. Zudem werden Stösse, welche auf das Rad wirken, stets elastisch aufgenommen, wodurch eine beträchtliche Schonung sämtlicher Konstruktions- teile sowohl derWagen als auch des Oberbaues erzielt wird. Auch die Verteilung der Belastungen auf mehrere
Stützpunkte wirkt sich für die Beanspruchungen von Kunstbauten, wie z. B. Brücken, im günstigen Sinne aus. Es kommt hinzu, dass die Achtradkonstruktion erlaubt, einen bedeutend vergrösserten Radstand zu verwenden, ohne den Anlaufwinkel zwischen Spurkranz und Schiene zu vergrössern.
Es ergibt sich daher, dass das neue Drehgestell in bezug auf die Weichheit des Laufes, der Unterdrückung des Lärms, der Unterhaltung von Fahrzeug und Gleise dem Drehgestell bisheriger Ausführung überlegen ist. Für
Gleisanlagen, bei welchen die Schienen schräg nach innen geneigt befestigt sind, empfiehlt es sich, die
Radträger bzw. die Triebräder ebenfalls in die Neigung der Schienen zu legen. Der Vorteil dieser An- ordnung liegt darin, dass zylindrische Laufflächen der Radreifen verwendet werden können, die sich ohne Gleiten bewegen. Die Schrägstellung der Schienen, wie sie bei Normalbahnen allgemein angewendet wird, verlangt für Radsätze konische Laufflächen der Radreifen, damit ein Aufliegen derselben auf die ganze Schienenbreite gewährleistet ist.
Die konische Form hat aber den Nachteil, dass das Abrollen mit einem ständigen Gleiten verbunden ist, das zu Abnutzung an Rad und Schiene führt und den Laufwider- stand des Fahrzeuges vergrössert.
In den Fig. 1-7 ist die Drehgestellkonstruktion nach dem Erfindungsgedanken beispielsweise und schematisch dargestellt, u. zw. ist in Fig. 1-4 ein Gestell mit vier und in Fig. 5-7 ein Gestell mit acht Rädern gezeigt.
Fig. 1 bzw. Fig. 5 zeigen dasselbe im Aufriss, Fig. 3 bzw. Fig. 6 zeigen den Grundriss und Fig. 2 und 4 zeigen den Seitenriss. In Fig. 7 ist ein Schnitt durch die Abstützung des Zwischengestelles auf die Radträger angedeutet.
Gemäss Fig. 1-4 sind die beiden Räder mit ihren Achsen 3 in den beiden Wangen eines Rad- trägers 2 drehbar gelagert ; ihre Lager sind an den Radträgern starr befestigt. Zwischen den beiden
Rädern 1 befindet sich die Abstützung der Wiege 4 auf die Radträger 2. Der vertikale Drehzapfen 5, um den sich der Radträger 2 in einer horizontalen Ebene dreht, besitzt einen zylindersegmentförmigen
Kopf, auf dem die entsprechend ausgebildete Pfanne des Querbalkens 7 der Wiege 4 ruht, so dass der
Radträger auch in der vertikalen Spurebene frei schwenkbar ist. Die ganze Abstützkonstruktion ist in einem öl-und staubdichten Kasten M eingebettet. Die Wiege 4 besteht aus einem oberen und einem unteren Tragbalken 6 bzw. 7, zwischen welchen die Tragfedern 8 eingelegt sind. Die beiden Dreh- zapfen 5 sind etwa im Abstand der Spurdistanz angeordnet.
Zwischen den beiden Tragbalken 6 und 7 können Schwingungsdämpfer, z. B. Dämpfertöpfe, eingebaut sein. Je ein U-förmiger Führungsrahmen 9, in Fig. 2,4 und 5 erkennbar, dient auf beiden Gestellseiten zur Aufnahme der Schubkräfte, welche bei der Bremsung auftreten. Er ist so ausgebildet, dass der Tragbalken 7 vertikal und seitlich innerhalb Begrenzungsanschlägen und der Federung sich bewegen kann. Die beiden Radträger 2 sind durch die
Spurstangen 11 miteinander verbunden. In die letzteren sind vorgespannte Federn 12 eingelegt, welche eine begrenzte seitliche Bewegungsfreiheit der beiden Radträger 2 gegeneinander ermöglichen.
Die Fig. 5-7 zeigen ein Drehgestell nach der Erfindung mit acht Rädern. Je zwei benachbarte
Räder 13 sind durch ein Zwischengestell 14 miteinander verbunden ; dieses stützt sich mit seitlichen
Zapfen 15 auf den Radträger 2 ab. Um den Zapfen 15 ist ein Lagerkörper 16 frei drehbar gelegt. Zwischen dem Lagerkörper 16 und dem Radträger 2 sind allseitig elastische Beilagen 17 (Gummi oder Federn) eingefügt, welche jedem Räderpaar eine freie aber begrenzte Einstellung und eine leichte Abfederung des Zwisehengestelles 14 gegenüber dem Radträger 2 erlauben. Die einstellbaren Federn 18 bezwecken die Zentrierung eines Radpaares in der Mittelstellung.
Gemäss Fig. 4 sind die beiden Radträger 2 bzw. die Laufräder 1 nach innen unter einem Winkel, welcher der Schrägstellung der Schienen entspricht, geneigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, bei welchem zwei getrennt bewegliche, jeder Schiene zuge- ordnete starre Radträger (2) unter einer quer zur Gleisrichtung liegenden Wiege je in einem Dreh- zapfen (5) abgestützt sind, der etwa in der Spurebene zwischen den Rädern der betreffenden Fahrzeug- seite liegt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Radträger (2) auch in der Spurebene um eine senkrecht zu ihr liegende Achse frei schwingbar ist, während die Wiege (4) gegenüber dem Wagenkasten keine horizontalen Drehbewegungen ausführen kann.