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Radsatzführung, insbesondere für Schienenfahrzeug-Drehgestelle
Die Erfindung betrifft eine Radsatzführung, insbesondere für Schienenfahrzeug-Drehgestelle, bei welcher der Drehgestellrahmen auf den Achslagern federnd abgestützt ist und wobei zur Führung des Radsatzes in jeder horizontalen Richtung beidseitig oder einseitig des Achslagers angebrachte, diese Teile verbindende, flachliegende und zur genauen Zentrierung des Radsatzes einstellbare Federblatt-Achslenker mit ihren Einspannenden unbeweglich an Teilen des Drehgestellrahmens und dem Achslagergehäuse befestigt sind.
Bei einer bekannten Achslenkerführung eines Drehgestells sind jeweils zwei an einer Achsseite fachwerkartig angeordnete Federbänder vorgesehen, von denen das eine längs des Drehgestells verlaufend am Achslager unmittelbar angreift und dieses mit dem Drehgestellrahmen starr verbindet, wogegen das andere Federband mittelbar am Achslager befestigt und diagonal zum Drehgestellmittelpunkt geführt am Drehgestell-Drehzapfen angreift.
Diese Verbindungen dienen der Übertragung der Querkräfte der Radsätze sowie der Längs- und Querkräfte des Wagenkastens auf den Drehgestellrahmen. Nachteilig ist bei dieser Lenkerführung, dass die beiden achslagerseitigen Lenkerarme nicht so angeordnet werden können, dass der Schnittpunkt ihrer Schwerachsen auf der Längsachse des Achsschenkels zu liegen kommt. Deswegen ist sowohl in den längsverlaufenden Achslenkern selbst als auch im Achslager ein zusätzliches horizontales Biegungsmoment durch den Seitenstoss des Radsatzes aufzunehmen. Dies bedeutet eine zusätzliche Beanspruchung der Achslenker und des Achslagers. Die von der Achse entfernte Lage des Schnittpunktes der Schwerachse der Lenkerarme wird dann noch ungünstiger oder überhaupt in Frage gestellt, wenn Bremsklötze vorgesehen sind.
Ausserdem ist die beschriebene Anordnung der Achslenker an eine Abfederung gebunden, bei der nur eine Achsfeder über dem Achsschenkel angeordnet ist. Bei Verwendung von Achsschraubenfedern beiderseits des Achslagers würden die das Achslager und den Drehgestellrahmen verbindenden Achslenker stärker als die diagonalen Federbänder beansprucht werden, weil in diesem Fall beide Enden der Achslenker als ein eingespannter Träger betrachtet werden kann.
Bei einer andern bekannten Ausführung einer Radsatzführung sind beiderseits am Achslagergehäuse, etwa in Höhe der Achsmitte, Federblatt-Achslenker befestigt, von denen ein Lenker gerade geführt über einen Bock und der andere mit seinem abgewinkelten Ende, durch das er in Richtung längs zum Wagen Kräften elastisch nachgeben kann, mit dem Drehgestellrahmen verbunden sind. Der abgewinkelte Achslenker ist bei dieser Ausführung eine Notwendigkeit. Er gewährleistet, dass das Achslagergehäuse bei Durchfederung der Achsfederung praktisch um den Radius schwenken kann, der in seiner Grösse dem Abstand von Mitte Achslagergehäuse bis zur Einspannstelle des geraden Achslenkers am Bock des Drehgestellrahmens gleich ist.
Der vorbeschriebenen Achsführung haftet jedoch der Nachteil an, dass die Federblatt-Achslenker bei kurzem Achsstand des Drehgestells, der bei Leichtbau-Drehgestellen Bedingung ist, nur mit relativ kurzer federnder Länge ausgeführt werden können. Bei der wegen der Knicksicherheit gegen Längskräfte gegebenen verhältnismässig grossen Dicke der Federblätter und der erforderlichen Grösse der Federwege der Achsfederung für eine weiche Abfederung der Radsätze treten an den Federblatt-Achslenkern Überbeanspruchungen auf, die nach relativ kurzer Betriebszeit zu ihrem Bruch führen, wodurch beträchtliche Reparaturkosten und Ausfälle von Transportmitteln entstehen. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass es u. a. aus räumlicher Begrenztheit meistens nicht möglich ist, die Biegesteifigkeit beider Achslenker gleich gross zu machen.
Die ungleiche Biegesteifigkeit in horizontaler Richtung quer zum Wagen wirkt sich dann so aus, dass das Achslager ein zusätzliches Moment aus dem Seitenstoss des Radsatzes aufnehmen muss, was zu einem vorzeitigen Verschleiss der Achslager führt. Des weiteren ist bei dieser Ausführung von Nachteil, dass zwei verschiedene Formen von Federblatt-Achslenkern vorhanden sind, womit ein höherer Aufwand bei der Fertigung und Unterhaltung der Drehgestelle verbunden ist.
Bei einer weiteren Ausführung dieser Gattung von Radsatzführungen mit Federblatt-Achslenkern ist das Achslagergehäuse nur durch einen einzigen geraden flachliegenden und, zur genauen Zentrierung
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des Radsatzes, einstellbaren Federblatt-Achslenker mit dem Drehgestellrahmen torsionssteif verbunden.
Bei dieser Ausführung treten, bei sonst gleichen Verhältnissen, die geschilderten Nachteile der zuerst- genannten bekannten Ausführung bezüglich Überbeanspruchung der Federblatt-Achslenker und zusätz- liches Moment auf die Achslager noch in verstärktem Masse auf, weil hier nur ein Federblatt-Achslenker den gesamten Seitenstoss des Radsatzes auf den Drehgestellrahmen übertragen muss.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus Federblättern bestehenden Achslenker auf einfachste Art so zu gestalten und am Drehgestell anzubringen, dass er bei gleicher Einbaulänge, gleichem Federblatt-
Querschnitt und gleicher Biegebeanspruchung aus den Kräften quer zur Fahrtrichtung des Wagens, den bekannten Ausführungen gegenüber eine wesentlich grössere federnde Länge hat und in gleicher Form zu beiden Seiten des Achslagergehäuses symmetrisch oder auch einseitig angeordnet werden kann. Das Ziel ist es, die aus dem beschriebenen Stand der Technik resultierenden Nachteile, bei zu beiden Seiten sym- metrischer Anordnung insgesamt und bei einseitiger Anordnung die der Überbeanspruchung, der Feder- blatt-Achslenker auszuschliessen.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäss ein Federblatt-Achslenker vorgeschlagen, bei dem der oder die Federblatt-Achslenker gabelartig ausgebildet sind und aus unmittelbar neben-oder neben-und übereinander angeordnete, an den dem Achslager abgekehrten Enden einseitig untereinander fest ver- bundenen Federblättern bestehen. Hiebei sind nur die achslagerseitigen Anschlussenden des oder der
Lenker jeweils zu einem Teil am Achslager und zum andern Teil vorzugsweise über einen Lagerbock am Drehgestellrahmen so angeschlossen, dass sie in der Anschlussebene drehsteif sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher er- läutert.
Es zeigen : Fig. 1 die Achspartie eines Drehgestells mit Achsschraubenfederung, bei der zu beiden
Seiten des Achslagergehäuses zwei gleiche Federblatt-Achslenker symmetrisch angeordnet sind, die je aus zwei übereinanderliegenden Federblättern gebildet und von deren achsseitig freien Enden das eine am Achshgergehäuse und das andere über einen Lagerbock am Drehgestellrahmen angeschlossen sind, Fig. 2 die gleiche Achspartie eines unter Überlast stehenden Drehgestells, bei der die Federblatt-Achslenker aus je drei nebeneinander angeordneten Federblättern bestehen, Fig. 3 den Grundriss eines FederblattAchslenkers nach Fig. 2 und Fig. 4 die Achspartie eines Drehgestelles mit Achsschraubenfederung mit einem einseitig zum Achslagergehäuse angeordneten Federblatt-Achslenker entsprechend Fig. 1.
Die Darstellung in der Fig. 1 zeigt eine unter Normallast und die der Fig. 2 eine unter Überlast stehende Achspartie eines Fahr- bzw. Drehgestelles, deren Drehgestellrahmen 1 sich mittels Schraubenfedern 2, 2' auf den Tragarmen 3, 3'des Achslagers 4 der Achse 5 elastisch abstützen. Hiebei sind beiderseits des Achslagers 4 in dessen Längsrichtung nach entgegengesetzten Richtungen sich erstreckende Federblatt-Achslenker 6, 6'angeordnet, die gabelförmig gestaltet, den Drehgestellrahmen 1 unter Zwischenschaltung der Lagerböcke 7, 7'mit dem Achslager 4 verbinden und die Achse 5 führen.
Die Hauptausführung eines nach der Erfindung gebildeten Federblatt-Achslenkers 6, 6'entsprechend Fig. 1 sieht jeweils zwei gleiche sowie flach- und übereinanderliegende Federblätter 8, 8'vor, deren zum Achslager 4 weisende freie Anschlussenden einander abstandhaltend vorteilhafterweise in einer senkrechten Ebene quer zum Wagen liegen, wogegen die entgegengesetzt auslaufenden Enden unter Verwendung von Distanzstücken 9 und Verbindungsplatten 10, z. B. mittels Nieten 11, Schrauben oder auf andere Art, miteinander fest verbunden sind. Diese Verbindung ist dergestalt, dass u. a. auch ein aus dem Seitenstoss des Radsatzes resultierendes Moment vom unteren Federblatt S'auf das obere Federblatt 8 übertragen werden kann.
Hiebei sind einmal die achslagerseitigen freien Anschlussenden der Federblätter 8 an den Lagerböcken 7,7' und die unteren Federblätter S'an den Tragarmen 3, 3'des Achslagers 4 fest angeschlossen, wogegen die entgegengesetzt auslaufenden und untereinander fest verbundenen Enden der Federblätter 8, S'freitragend in die Räume seitlich des Achslagers 4 ragen. Die Federblätter 8, S'können bei gleicher Ordnung auch einzeln in eine Mehrzahl nebeneinanderliegender Federblätter unterteilt sein, die ebenso auch nicht nur gerade Linienführungen aufweisen müssen. Zum Zwecke der Paralleleinstellung der Achsen 5 sind die Verbindungsflächen der Lagerböcke 7, 7'und der Federblatt-Achslenker 6, 6'in bekannter Weise gezahnt.
Während die Fig. 4 einen in gleicher Weise wie in Fig. 1 ausgeführten und beschriebenen einseitig zum Achslager am Drehgestell untergebrachten Federblatt-Achslenker zeigt, sind in Abweichung von diesen unter Beibehaltung des Prinzips der Erfindung auch anders gestaltete Ausführungsmöglichkeiten und Anordnungen einzelner Teile des Achslenkers möglich.
So sind in einer Ausführung nach Fig. 2 gabelartige Achslenker 6, 6'vorgesehen, die gemäss Fig. 3 aus drei nebeneinander angeordneten Federblättern 12, 13, 12'bestehen, von denen das mittlere 13 am Achslager 4 und die beiden äusseren 12, 12'an den Lagerböcken 7, 7'des Drehgestellrahmens 1 befestigt sind. An Stelle derLagerböcke 7, 7'können zur Befestigung des einen Teils der Anschlussenden vom FederblattAchslenker 6, 6'auch die bei manchen Drehgestellen vorhandenen und am Drehgestellrahmen 1 angebrachten innerhalb der Schraubenfeder entlang über die Tragarme 3, J'des Achslagers 4 hinausgehend geführten, in den Zeichnungen nicht näher dargestellten, als Notachshalter dienenden Federspindeln herangezogen werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele, soweit es die Zahl, die Ordnung einzelner Teile oder ihre Anordnung zu andern Teilen des Drehgestells betrifft.
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So können weiterhin, wenn auch nicht in der Zeichnung gezeigt, mehrlagige, jeweils eine Mehrzahl einzelner Federblätter aufweisende Blattlagen Anwendung finden, deren übereinanderliegende Federblätter auf Lücke versetzt über Kreuz mit Teilen des Drehgestellrahmens und dem Achslager verbunden sind oder aber auf diese Art ineinander durchschwingen können.
Bei der so geschaffenen Radsatzführung werden die in Fahrtrichtung des Wagens und quer dazu wirkenden Kräfte von dem gabelartigen Federblatt-Achslenker 6 bzw. 6'derart aufgenommen, dass die Kräfte vom Drehgestellrahmen 1 über die an ihm angebrachten Lagerböcke 7, 7'und damit gemäss Fig. 1 und 4 zunächst anteilmässig in die oberen Federblätter 8 bzw. nach den Fig. 2 und 3 in die mittleren Federblätter 13 geleitet und erst in deren weiteren Verlauf über die seitlich des Achslagers 4 in die freien Räume ragenden miteinander fest verbundenen Enden des Federblatt-Achslenkers 6, 6'in die ihnen zugehörigen Federblätter 8 bzw. 12 und 12'und damit in das Achslager übertragen werden.
Ausserdem werden die von der Schiene herrührenden Kräfte in umgekehrter Weise wie vorstehend beschrieben, von dem Achslenker 6, ss'herabgemindert ins Fahrgestell geleitet.